Уменьшить "водный" след

По некоторым оценкам, к 2025 году более 2,8 миллиардов людей из 48 стран мира будут испытывать нехватку воды, а к 2050 году их может быть уже около 7 миллиардов. Что сегодня предлагают белорусские ученые, чтобы избежать дефицита воды в будущем?

Вода – та среда, через которую изменение климата влияет на экосистемы всех уровней, на условия жизни людей. Говоря об обеспеченности этим ресурсом, нужно принимать во внимание как его количество, так и качество.

Повышение температуры воды в сочетании с увеличением частоты экстремальных явлений, в том числе наводнений и засух, скорее всего, окажет негативное воздействие на качество воды и увеличит ее загрязнение за счет роста содержания биогенных веществ, растворенного органического углерода, патогенов, пестицидов, солей и теплового загрязнения. Все это отрицательно скажется и на состоянии экосистем.

Проблемы с уменьшением водных ресурсов и ухудшением их качества в большинстве регионов, вызванные изменением климата, окажут негативное воздействие на обеспеченность продовольствием, доступ к нему и его использование. Также изменение климата повлияет на функционирование водного хозяйства на всех уровнях, включая гидроэнергетику, дренажные и оросительные системы, системы водоснабжения и водоотведения. Это влияние, прежде всего, сказывается на эксплуатационных расходах, которые существенно возрастают.

Повышение температуры увеличивает интенсивность выпадения осадков и ведет к их перераспределению между регионами стран и континентов. Из-за этого более частыми становятся как наводнения, что мы наблюдаем в настоящее время, так и засухи. И в том, и в другом случае от этих опасных природных явлений страдают миллионы людей.

Для обеспечения устойчивого функционирования водного хозяйства в условиях изменяющегося климата необходимо, чтобы система управления была адаптирована к этим изменениям и их последствиям для водных ресурсов. Это возможно в рамках Интегрированного Управления Водными Ресурсами (ИУВР). Оно базируется на результатах мониторинга, позволяющего оценить отклонения, связанные с изменением климата, и использовать их при разработке краткосрочных и долгосрочных мер. ИУВР создает основу для осуществления мер по адаптации во всех социально-экономических, природоохранных и административных системах.

Адаптация предполагает разработку стратегий, ориентированных на спрос и предложение водных ресурсов; расширение использования экономических стимулов, включая учет расхода воды и установление цены на нее, развитие рынков воды, увеличение полезного объема водохранилищ, перераспределение воды и др.

Нужно в корне изменить отношение к воде, стимулируя ее экономию в сфере производства и потребления. Движущими факторами процесса снижения водоемкости производства являются изменения в технологиях, моделях поведения, приоритетах социально-экономического развития и даже в политике. Долговременное влияние на водопотребление могут иметь решения, которые закладываются в градостроительных проектах общего планирования – схемах комплексной территориальной организации всех уровней, генеральных планах населенных пунктов. Необходимо шире использовать для оценки эффективности водной стратегии государства, производства и технологий такой показатель, как водный след.

В 2014 году Международной организацией стандартизации был опубликован стандарт ISO 14046:2014 «Экологический менеджмент. Водный след. Принципы», содержащий рекомендации по измерению водного следа для компаний и государственных организаций. Расчет этого показателя позволяет оценить потенциальные риски использования водных ресурсов; выявить наиболее эффективные способы снижения воздействия на окружающую среду, связанного с водопотреблением; повысить эффективность экономической деятельности.

Водное хозяйство не относится к секторам экономики, характеризующимся значительными выбросами парниковых газов. На очистных сооружениях метан (CH₄) выделяется на иловых площадках, во время транспортировки и очистки сточных вод, при анаэробном сбраживании осадков сточных вод. Основной источник оксида азота (N₂О) – очистка коммунальных сточных вод.

Меры по снижению выбросов парниковых газов в процессе функционирования водохозяйственного комплекса должны включать:

– использование технологий очистки сточных вод и обработки осадков, позволяющие снизить выбросы парниковых газов, реализовать их энергетический потенциал путем прямого сжигания или через производство биогаза;

– использование гидроэнергетического потенциала водных объектов;

– использование геотермальной энергии;

– изменения в землепользовании и управлении землепользованием в части использования воды;

– выращивание биоэнергетических культур с использованием осадков;

– лесовозобновление с использованием сточных вод для орошения;

– использование очищенных сточных вод для сельскохозяйственного или садового орошения, рыбоводного хозяйства, искусственного пополнения водоносных горизонтов или применения в промышленности.

Повышение энергетической эффективности систем очистки производственных и коммунальных сточных вод весьма актуально для Беларуси. Использование современных систем аэрации, технологий очистки от азота аммонийного, обработки осадков позволяет очистные сооружения из достаточно крупного потребителя энергии превратить в объект, способный функционировать без ее потребления из внешних источников.

При выборе технологических решений по всем перечисленным направлениям важно производить сравнение возможных вариантов проектных решений с учетом воздействия на климат. Это позволяет сделать программные продукты и базы данных, в основу которых положены методики анализа жизненного цикла продукции, производственных систем, например, SimaPro, Umberto и др. Опыт проведения такого сравнения и соответствующие методики имеются в БГТУ.

Системная работа адаптации водного хозяйства к изменению климата возможна лишь при готовности специалистов всех уровней и лиц, принимающих решения. Следует отметить, что БГТУ является кузницей кадров по основным направлениям деятельности, относящейся к охране водных ресурсов. Это и «Охрана окружающей среды», и «Рациональное использование природных ресурсов», и «Биоэкология», и «Энергоэффективные технологии и энергетический менеджмент».

Игорь ВОЙТОВ,

ректор БГТУ, доктор технических наук