29.02.2020
России пресной воды хватает. По количеству возобновляемых водных ресурсов (около 4300 км3) наша страна — на втором месте в мире после Бразилии, а по удельной водообеспеченности (почти 30 тысяч кубометров на душу населения) — на третьем, больше только у Канады и Бразилии. Объем 1,7 тысячи м3 воды в год ВОЗ считает порогом, ниже которого население страны испытывает водный стресс. Выходит, россияне — богачи по водным запасам? Но недавно в одном из интервью член-корреспондент РАН Александр ГЕЛЬФАН, директор Института водных проблем Российской академии наук, заговорил о необходимости «смены парадигмы водоохраной деятельности» в стране.
Чем вызвано такое заявление, Александр Наумович? — спросил «Поиск» ученого.
Вроде наше Отечество не страдает от нехватки воды.
В целом, да. Но водные ресурсы распределены по территории России крайне неравномерно: меньше 10% сосредоточены на ее европейской территории, где проживает бóльшая часть населения страны и находится почти половина производственного потенциала. Поэтому в засушливые годы даже в нашем богатом водой государстве может возникать нехватка водных ресурсов на юге Урала, Северном Кавказе и в других частях Европейской России.
Но это лишь малая часть проблем. Более серьезный дефицит может быть спровоцирован нерациональным потреблением и загрязнением природных вод. Обобщенным показателем нашего отставания от экономически развитых стран может служить сопоставление так называемого критерия эффективности водопотребления, высчитываемого делением величины ВВП на объем водопотребления. В России он равен примерно 28 долларам США на 1 кубометр воды (69-е место в мире), что почти вдвое меньше, чем в США, вчетверо меньше, чем в Германии, и более чем в десять раз (!) меньше, чем в Великобритании.
Главные причины нерационального использования водных ресурсов — применение устаревших технологий, излишне водозатратных, и потери при транспортировке воды потребителю. Почти 5 км3 воды в год теряются в орошаемом земледелии из-за низкого технического уровня и значительного износа мелиоративных систем и гидротехнических сооружений, около 3 км3 в год (100 тонн воды в секунду!) утекают зря в системах централизованного водоснабжения. Это огромные объемы, если вспомнить, что вся экономика России ежегодно использует немногим более 60 км3 воды в год.
Загрязнение природных вод — тоже серьезная угроза.
Конечно. В реки, озера и прочие акватории России ежегодно сбрасываются порядка 52 км3 сточных вод: 19 км³ из них подлежат очистке, но лишь 2 км³ подвергаются обработке до установленных норм. Особенно тревожит специалистов то, что доля загрязненных сточных вод мало уменьшилась за последнее десятилетие, несмотря на улучшение технологий и строительство современных очистных сооружений.
В результате воду на значительном протяжении Волги, Дона, Урала, Оби относят к категории грязной или загрязненной, а службы мониторинга что ни год, фиксируют несколько тысяч фактов экстремально высокого загрязнения пресноводных водоемов. Это наносит колоссальный экономический ущерб, ведь приходится нести дополнительные затраты на водоподготовку и водоочистку, плюс снижение качества вод грозит вывести природные системы за рамки экологической устойчивости, создает долговременные угрозы здоровью и безопасности будущих поколений. По существующим оценкам, более 80% водоемов страны не находятся в состоянии экологического благополучия.
Есть еще неконтролируемые стоки.
Да, большая часть загрязнений поступает в водные объекты не по трубам, а неконтролируемо, стекая с обширных территорий необорудованных ливневой канализацией населенных пунктов (таких у нас большинство), промышленных площадок, сельскохозяйственных полей, необустроенных свалок и полигонов с отходами, объектов накопленного ранее экологического вреда. О масштабах этой беды в каждом конкретном случае судить сложно, поскольку для перечисленных так называемых рассредоточенных источников загрязнений отсутствует система мониторинга.
Поэтому наш институт и говорит о необходимости смены парадигмы водоохранной деятельности. Нам нужна та, которая бы учитывала все источники загрязнения водных объектов. Иначе, если мы продолжим проматывать доставшееся нам от природы наследство, расширяющийся глобальный водный кризис докатится и до России.
Что же это за парадигма, о которой вы сказали? На чем она основана?
В нашей стране традиционно считается, что основными источниками загрязнения рек и водоемов являются сбросы недостаточно очищенных сточных вод. Соответственно, в основу государственных водоохранных программ на протяжении многих десятилетий была положена концепция сокращения сбросов промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод, поступающих из контролируемых источников. В частности, основная цель федерального проекта «Оздоровление Волги», входящего в национальный проект «Экология», состоит в уменьшении «не менее чем на 80% объема сброса загрязненных сточных вод в водные объекты Волжского бассейна».
Согласно государственной статистической отчетности в последние десятилетия на большинстве водосборов крупных рек России наблюдается уменьшение объемов промышленных сточных вод. За последние 25 лет объем всех загрязненных сбросов снизился в 1,8 раза, а объемы загрязнений нефтепродуктами, азотом и фосфором — до 10 раз. Однако ожидаемого улучшения качества воды в водоемах не происходит, зачастую — наоборот.
На графике: Интегральный показатель загрязненности воды на фоне снижения сброса загрязненных сточных вод в бассейне Волги за период 1991-2017 гг. (из книги И.П.Блоков «Окружающая среда и ее охрана в России. Изменения за 25 лет», Москва, 2018).
Этот эффект связан с действием неконтролируемых рассредоточенных источников загрязнения, которые я уже упомянул. В частности, исследования, выполненные в 2018-2019 годах институтами РАН в рамках проекта «Оздоровление Волги», показали, что объем загрязнений от неконтролируемых источников в бассейне Волги сопоставим с объемом загрязнений в сточных водах. Это означает, что достижение заявленного в проекте 80-процентного снижения поступления сточных вод приведет лишь к 40-процентному уменьшению поступления загрязняющих веществ в водные объекты Волжского бассейна.
Что же мешает учесть эти рассредоточенные источники загрязнений?
Сегодня отсутствуют обоснованные методы оценки рассредоточенного стока загрязняющих веществ от различных источников, подходы к ранжированию этих источников по воздействию на водные объекты, да и мониторинг этих источников. Нет соответствующих нормативно-правовых документов, что в конечном итоге и приводит к малой эффективности водоохранных мероприятий. Чтобы улучшить ситуацию, наш институт руководит работами по подготовке концепции снижения поступления загрязняющих веществ от рассредоточенных источников в бассейне Волги. В них участвуют несколько академических организаций, вузы, отраслевые институты, проектные организации. Разрабатываемый документ — первый шаг к смене парадигмы водоохраной деятельности, опыт, который, мы надеемся, будет распространен на другие крупные реки России.
Смоделировать взаимодействие природных систем и техногенных сложно, они же — противоположности. Как эта проблема рассматривается в новой парадигме?
Я бы не стал утверждать, что природные и техногенные системы — противоположности, если имеется в виду, что технологические решения ведут к необратимым изменениям природных систем. Существует позитивный опыт водоохранной деятельности, основанной на технологических решениях, деятельности, которая привела к улучшению качества воды в крупных водных объектах, восстановлению их экологического состояния. К сожалению, большинство примеров такого опыта — за пределами нашей страны. Среди обнадеживающих масштабных примеров — оздоровление Рейна, крупнейшей западноевропейской реки, после Шандозской экологической катастрофы в конце прошлого века, улучшение состояния Великих американских озер. Мировой опыт показывает, что принятие решений по осуществлению водоохранных мероприятий должно опираться на расчеты с помощью современных математических моделей, которые описывают гидрологические, гидрохимические и гидробиологические процессы в системе водосбор-водоем, влияющие на формирование качества воды и экологического состояния водных объектов при разных сценариях водоохранной деятельности. Разработка таких моделей — чрезвычайно сложная, наукоемкая и информационно емкая задача, решение которой для поддержки шагов в области водоохранных задач в нашей стране только начинается.
Какие разработки институт готовит для страны? Не из числа залихватски шапкозакидательских, а разумных?
Помимо новых методических подходов к решению водоохранных задач, о которых уже сказано, я бы выделил работу нашего института по созданию нового поколения моделей и технологий для информационной поддержки решения водохозяйственных задач. Прежде всего задач оценки риска и оперативного прогнозирования наводнений, регулирования стока каскадами водохранилищ. Речь идет о созданных в ИВП РАН геоинформационных моделирующих комплексах.
Они объединяют физико-математические модели процессов гидрологического цикла речного бассейна и движения воды в речных системах, технологии сбора, передачи и обработки исходной информации, базы данных о рельефе, почвах и растительности, средства визуализации исходных данных и результатов расчетов. В последнее время эти комплексы разрабатываются, в том числе в рамках Президентского мегагранта РНФ. Пример их применения — информационное сопровождение нашим институтом принятия решений по регулированию стока Волжско-Камским каскадом водохранилищ. Это чрезвычайно важная и ответственная работа, которая, учитывая роль Волжского бассейна в отечественной экономике, без преувеличения относится к задачам национальной безопасности. Наши модели применяют для сезонного прогноза притока воды к крупным водохранилищам России, разработки противопаводковых мероприятий в районах распространения крупнейших наводнений последних лет (в Крымске, населенных пунктах бассейна Амура, Великом Устюге, Тулуне), оперативного прогнозирования наводнений на Дальнем Востоке. В ИВП РАН собраны крупнейшие отечественные специалисты, которые создали гидрологические модели, известные во всем мире. Не будет преувеличением сказать, что разработка таких моделей — визитная карточка нашего института.
В чем специфика, иначе говоря, плюсы и минусы диалога ученых и властей?
Самый большой плюс последних лет — это то, что такой диалог начался, что уцелевший потенциал академических институтов, их разработки становятся востребованными. Их берут на вооружение Министерство природных ресурсов и его агентства, Министерство по чрезвычайным ситуациям, «РусГидро», региональные и муниципальные власти.
Что касается проблем, то я бы назвал прежде всего сложность доступа к данным мониторинга. Самые современные компьютерные модели и геоинформационные комплексы ничего не стоят, если нет возможности проверить их работоспособность по данным наблюдений. При реализации обоих проектов, о которых я рассказывал, — и федерального проекта «Оздоровление Волги», и проекта по информационному сопровождению регулирования стока каскадом волжских водохранилищ — мы сталкиваемся с трудностями или вовсе невозможностью получения данных. Особенно остро стоит вопрос получения оперативных данных гидрометеорологического и гидрохимического мониторинга. Причем ситуация с годами становится все хуже — об этом вам скажет любой специалист. В большинстве развитых стран данные государственного мониторинга находятся в открытом доступе — для решения исследовательских задач — но не у нас. Это приводит к тому, что уровень решения столь важных задач федерального масштаба, как разработка методов снижения загрязнения Волги и управления Волжско-Камским каскадом водохранилищ, оказывается в зависимости от ведомственных интересов.
В чем сегодня, по вашему мнению, проблемы исследователей: в нехватке кадров, оборудования, вычислительных мощностей или в чем-то еще?
Не буду оригинальным: наибольшие сложности связаны с падением престижа науки в стране, снижением уровня образования, недостаточным бюджетным финансированием научных исследований и как следствие уменьшением интереса к науке способных молодых людей. Мне как директору института пока удается концентрировать финансовые ресурсы на наиболее важных направлениях, но эти усилия иногда все больше напоминают латание тришкиного кафтана.
Андрей СУББОТИН
Нет комментариев