2.1. Проблемы устойчивого развития эколого-экономических систем региона
Москва с ближайшими пригородами является крупнейшим в стране водопотребителем. В последнем десятилетии число жителей в Московской городской агломерации составило примерно 11 млн. человек, в том числе 8.6 млн. москвичей.
Исторически сложившаяся система водоснабжения Москвы на 99,6% использует поверхностные водные объекты – ресурсы рр. Москвы и Волги. Столь значительная доля поверхностных вод во многом определена историческим развитием системы водоснабжения, крайне медленным возобновлением дефицита подземных вод в г. Москве и ее окрестностях, что в настоящее время обусловливает появление целого ряда рисков, связанных преимущественно с качественным составом водных ресурсов, необходимых г. Москве и Московской области. В настоящее время регулирование стока источников водоснабжения обеспечивается сложным водохозяйственным комплексом, состоящим из поочередно создававшихся трех гидротехнических систем – Волжской, Москворецкой и Вазузской (часто последние две объединяют в Москворецко-Вазузскую) [49 с. 90]. В этом комплексе сетью рек, их участков, ставших русловыми трактами подачи воды к водозаборным сооружениям, и каналов объединены 15 водохранилищ с питающими их реками и озерами. Полезный объем водохранилищ – 2262 млн. куб. м, площадь водосбора – более 55 тыс. кв. км., а суммарная площадь акваторий входящих в него водохранилищ при НПУ равна 680 км2 .
Их суммарная гарантированная водоотдача обеспеченностью 97% (по числу бесперебойных лет) составляет 133 м3 /с (82 и 51 м3 /с соответственно по системам водоснабжения). На сегодняшний день эта величина в 2,5–3 раза превышает объём воды, забираемой на хозяйственно-питьевые нужды в г. Москве. Проблемы острого дефицита водных ресурсов в ближайшее время не предвидится.
Водные ресурсы водохозяйственной системы источников водоснабжения помимо водоснабжения Московской городской агломерации, теплоэнергетики и промышленности используются для обводнительных попусков в р. Москву в р. Клязьму и их притоки, а также для выработки электроэнергии на небольших ГЭС при гидроузлах.
Влияние притоков проявляется в изменениях качества воды в пробах, отобранных в реке до и после впадения притока. Оценки возможного «растекания» водной массы для условий р. Москвы показывают, что продольная дисперсия не очень сильно влияет на растекание водной массы – 90% мгновенно поступившей массы вещества в реку ниже плотины Можайского гидроузла проходит по реке у г.Звенигорода в течение менее чем за 0.5 суток.
Такие экспериментальные наблюдения были организованы и проведены и августе 2015 г., Среднегодовой расход речного притока воды в водохранилища соответствует 90%-ной обеспеченности, а приток в половодье – даже 97%-ной. Низкий боковой приток к участку нижнего бьефа и минимальные сбросы воды из водохранилища в течение периода половодья и меженного периода характеризуют наихудшие условия разбавления загрязнений и, соответственно, наиболее сложные и неблагоприятные с точки зрения качества воды условия в нижнем бьефе водохранилищ. Водохранилища не были заполнены до НПУ в период половодья, поэтому в меженный период сохранялись только минимальные гарантированные попуски в нижний бьеф [40 с. 37].
Оценка местного стока (ниже водохранилищ) на основе анализа водного баланса участка реки затруднена отсутствием необходимой гидрологической информации. Неискаженный боковой приток характеризуют лишь материалы по стоку небольших рек Искона, Медвенка, Малая Истра. Однако, для этого участка реки успешно применяется математическое моделирование стока с применением методов районирования территории водосбора по однородности условий формирования стока.
Гидрологические условия реки в период весеннего эксперимента (27-29 марта 2015г.) соответствовали моменту спада половодья при еще относительно повышенных (по сравнению с меженными) расходах воды в малых реках – притоках р. Москвы.
Увеличение скорости перемещения водной массы по течению р. Москвы связано, главным образом, с увеличением расходов воды в реке за счет притоков при почти тех же размерах русла, что и в вышерасположенном участке реки. На спаде половодья притоки еще играют существенную роль в формировании водного стока верхней Москвы, в отличие от меженного периода, когда в воде реки преобладают воды, сброшенные из водохранилищ.
Вода, поступающая из Можайского водохранилища, составляет лишь третью часть от стока Москва-реки в створе г. Звенигорода. Можно отметить, что перед впадением р. Рузы расход москворецкой воды примерно равен расходу Рузы (в незарегулированном состоянии). Однако, в период эксперимента Рузский и Озернинский гидроузлы осуществляли только санитарные попуски, а сброс Можайского гидроузла составлял 7.5 м3/с, что обусловило слабое влияние р.Рузы на р.Москву. На участке от р. Рузы до г.Звенигорода р. Москва не принимает сколько-нибудь крупных притоков.
Увеличение концентрации хлоридов у Петрово-Дальнего также может быть связано с локальным загрязнением, но, скорее всего, обусловлено случайным отбором пробы в месте выхода грунтовых вод, что подтверждается ростом гидрокарбонатов и кальция в этом пункте. Притоки р. Москвы имеют солевой состав, как правило, незначительно отличающийся от состава вод основной реки, и поэтому их влияние малозаметно. Изменение компонентов солевого состава воды притоков р. Москвы (в мг/л) показано в таблице 2.5.
В малых реках – притоках р. Москвы в отличие от самой р. Москвы в анионном составе хлориды, как правило, превышают сульфаты, а натрий нередко имеет более высокие концентрации, чем магний. Это связано как с влиянием загрязнений при невысокой самоочищающей способности рек (для консервативных показателей, какими являются показатели солевого состава, эта способность полностью определяется условиями разбавления загрязнений, т.е. водностью реки), а также глубиной вреза русла и особенностями состава вод подземных горизонтов, дренируемых этими реками.
Таблица 2.2 – Солевой состав вод притоков р.Москвы [32]
| Река | НСОЗ | S04 | CI | Са | Mg | Na | К | Минерализация | Эл- сть |
| Искона | 217 | 15 | 20 | 55 | 14 | 5 | 1,6 | 327 | 322 |
| Руза | 210 | 14 | 18 | 57 | 12 | 7,3 | 2,2 | 321 | 330 |
| Вяземка | 198 | 24 | 48 | 62 | 14 | 21 | 4?1 | 370 | 454 |
| Сетунь | 146 | 15 | 32 | 43 | 10 | 15 | 3,4 | 264 | 323 |
| Молодня | 152 | 8 | 15 | 41 | 10 | 3,8 | 1,5 | 231 | 243 |
| Истра | 247 | 16 | 27 | 67 | 16 | 12,4 | 3,4 | 389 | 428 |
При этом, чем меньше площадь водосбора реки, тем больше проявляется влияние грунтовых вод. Это проявляется в существовании связи между отношением хлоридов к сульфатам и площадью водосбора реки (рис.2.13).
Из проведенного эксперимента следует, что при интенсивном (аварийном) антропогенном загрязнении малых рек – притоков р. Москвы показатель электропроводности можно использовать в качестве оперативного показателя антропогенного загрязнения.
Мутность, биогенные и органические вещества. Колебания мутности воды р. Москвы (рис. 2.14) определяются условиями формирования стока в бассейне реки. В период обследования отчетливо проявилось нарастание мутности по длине реки, но в целом на спаде половодья величины мутности были невелики и максимальные значения не превышали 6 мг/л.
Содержание минеральных биогенных веществ в воде рек и водоемов можно рассматривать как один из наиболее эффективных показателей бытовых загрязнений природных вод, связанных как со сбросом сточных вод непосредственно в водотоки и водоемы, так и с поступлением загрязнений в виде диффузионных потоков с территории водосбора, в загрязнении которых наиболее заметную роль играют животноводческие комплексы. Фосфаты, аммонийный ион и нитриты являются показателями «свежего» органического загрязнения.
Данные этих многолетних наблюдений показывают, что качество воды из водохранилища по мере прохождения по каналу практически не изменяется. Характеристики среднемноголетних значений основных показателей качества воды в трех пунктах канала представлены в таблице 2.3:
Таблица 2.3 – Среднемноголетние значения показателей качества воды в канале им. Москвы [29]
| Показатели качества воды | Един, измерения | Пункты наблюдений | ||
| 1 паромная переправа | 7 паромная переправа | Шлюз №6 | ||
| Цветность | град | 56±16 | 55±16 | 57±17 |
| Мутность | Мг/л | 2.6±1.3 | 2.3±1.3 | 2.7±1.4 |
| рН | 7.83 | 7.81 | 7.84 | |
| Окисляемость перманганатная | мгО/л | 11.9±2.8 | 11.7±2.7 | |
| Окисляемость бихроматная | мгО/л | 27.8±4.2 | 27.4±4.2 | |
| БПК | мгО/л | 1.7±0.50 | 1.5±0.47 | |
| Жесткость | Мг-экв/л | 2.50±0.57 | 2.51±0.56 | 2.52±0.57 |
| Растворенный кислород | мгО/л | 8.49±1.63 | 8.77±1.60 | |
| Фосфаты | Мг/л | 0.150±0.048 | 0.152±0.040 | 0.152±0.040 |
| Аммонийный ион | Мг/л | 0.36±0.18 | 0.36±0.16 | 0.35±0.16 |
| Нитриты | Мг/л | 0.008±0.006 | 0.008±0.006 | 0.008±0.006 |
| Нитраты | Мг/л | 0.30±0.17 | 0.32±0.18 | 0.33±0.17 |
| Хлориды | Мг/л | 9.0±2.8 | 9.2±2.8 | 9.3±2.8 |
| Железо общее | Мг/л | 0.22±0.10 | 0.22±0.10 | 0.23±0.09 |
| Марганец | Мг/л | 0.14±0.08 | 0.16±0.09 | 0.16±0.08 |
| Нефтепродукты | Мг/л | 0.09±0.08 | 0.09±0.08 | |
Отмеченные различия в значениях показателей обусловлены наблюдающимся самоочищением волжских вод, а также влиянием Яхромского водохранилища.
При проектировании канала были приняты исключительные меры по предотвращению попадания склонового местного стока в канал, и единственным исключением стал водосбор небольшой реки, пересекающей трассу канала – р. Яхромы. Для аккумулирования стока этой реки было создано небольшое Яхромское водохранилище, соединенное с каналом, поэтому воды р. Яхромы через это водохранилище попадают непосредственно в канал. Для возобновления стока р. Яхромы в канале предусмотрен сброс вод в русловую часть реки на противоположном склоне канала. Гидравлическая связь р. Яхромы с каналом при этом сохраняется, следовательно, процессы формирования качества воды на водосборе Яхромского водохранилища имеют непосредственное отношение к формированию качества воды Волжского источника водоснабжения г. Москвы.
Водосбор Яхромского водохранилища является частью водосбора первого в системе водохранилищ водораздельного бьефа – Икшинского водохранилища.
По химическому составу воды р. Яхромы и Яхромского водохранилища относятся к типичному для рассматриваемого района гидрокарбонатнокальциевому типу. Минерализация воды в период обследования была максимальной в небольших речках (Скорогодайке и верхней части р. Яхромы), минимальной – в приплотинном участке небольшого пруда на р. Базаровке. Наличие прудов с замедленным водообменном в бассейне Базаровки благоприятно сказывается на качестве воды этого притока Икшинского водохранилища. Концентрации общего и минерального фосфора в обследованных водных объектах низкие, также как и содержание органического вещества. Особенно низкие значения зафиксированы для трудноокисляемого органического вещества (по ПО), что соответствует низким значениям цветности и мутности воды. Высокая плотность зарослей макрофитов в водохранилище способствует интенсивному самоочищению вод, в результате чего Яхромское водохранилище существенного влияния на качество воды канала им. Москвы не оказывает.
Анализ межгодовой изменчивости характеристик гидрологического режима целесообразно выполнять периодам водохозяйственного года от даты начала весеннего наполнения до даты с наинизшим уровнем воды в водоеме в конце зимы следующего календарного года. Диапазон вариации дат начала водохозяйственных лет для Можайского водохранилища составил 65 сут. от 5 февраля в 2005 г. до 10 апреля в 2015 г. В последние десятилетия отмечается тенденция ее смещения на более ранние сроки из-за все более раннего начала половодья.
Таблица 2.4 – Гидрографические характеристики водосборов и среднемноголетние значения составляющих водного баланса и водообмена москворецких водохранилищ [22]
| Характеристика | Водохранилище | |||
| Можайское | Русское | Озернинское | Истринское | |
| водосбора | ||||
| Площадь, км» | 1329 | 1117 | 738 | 976 |
| Модуль стока, л/с-км» | 7,4 | 7,0 | 7,0 | 6,9 |
| Коэффициент стока | 0,39 | 0,35 | 0,35 | 0,35 |
| водоема | ||||
| Приток, млн м7год | 318 | 217 | 146 | 211 |
| Сброс, млн м3/год | 311 | 214 | 124 | 211 |
| Осадки, млн м3/год | 13,0 | 14,7 | 10,2 | 17,2 |
| Испарение, млн м’/год | 13,4 | 15,8 | 11,6 | 16,1 |
| Коэффициент водообмена | 1,3 | 1,5 | 1,3 | 1,5 |
Проведенный анализ показывает, что за 52-летний период существования Можайского водохранилища средний объем притока воды с водосбора за водохозяйственный год был равен 318 млн. м3, из которого 52% поступает в этот водоем в период весеннего половодья и 29% во время летне-осенних паводков. Причем, если в 60-х годах доля притока в половодье составляла 70%, то в последнее десятилетие всего 42%. При этом заметно возросла доля притока воды во время паводков – с 17 до 40%.
Соответственно в формировании водных масс водохранилища уменьшается вклад талых вод половодья и увеличивается вклад летних, осенних и зимних паводков с присущими им характеристиками состава воды.
Исследование текущей ситуации позволило установить, что экологическая нагрузка на территории Московской области неоднородна, и для улучшения экологического состояния следует принять ряд мер, направленных на сглаживание и устранение негативных последствий загрязнения окружающей среды. В сравнении с 2014 г., в 2015 году в 2,2 раза увеличилось количество проб воды, отобранных из морей и исследованных на санитарно-химические показатели. Увеличилось в 1,7 раза количество проб, исследованных на микробиологические показатели.
Удельный вес проб воды, не отвечающих гигиеническим нормативам в 2015 г. составил: 93,3 % – по санитарно-химическим (77,7 % в 2014 г.), 93,6%– по микробиологическим (76,1 % в 2014 г.) показателям.
В 2015 году проб воды, не отвечающих гигиеническим нормативам по паразитологическим показателям, как и в 2014 г., не выявлено.
Также, следует отметить, что в регионе находится важный рекреационный ресурс — месторождения минеральных вод и рассолов со специфическими компонентами (бром, йод, бор, сероводород) и без них. На территории области выявлено 23 типа минеральных вод. Район Московской области известен натриевыми и йодо-бромными водами.
Основные причины загрязнения водных объектов Московской области представлены на рис. 2.15.
В ходе исследования был также проведен мониторинг гидротехнических сооружений и объектов водоснабжения и канализации Московской области и их антропогенное влияние на водные объекты. Его результаты приведены ниже.
На территории Московской области расположено 1 200 напорных гидротехнических сооружений (далее – ГТС), из них 821 сооружение не имеет собственника, 280 гидротехнических сооружений, расположенных на водохранилищах емкостью более 100 тыс. куб. м, требуют проведения ремонтных работ. На многих сооружениях отсутствуют службы эксплуатации.
Следует отметить, что уровень технической безопасности ГТС существенно снизился за последние 20 лет, что может привести к серьезному ущербу населению и экономике из-за возникновения чрезвычайных ситуаций.
Износ объектов водоснабжения составляет от 30% до 70%. По состоянию на конец 2015 года из 24 309,6 км водопроводов (одиночное протяжение) 11 625,9 км нуждаются в замене, что составляет 47,8 %.
В Московской области в 2015 году из 2 282 населенных пунктов централизованные системы канализации имеют только 92, что составляет 4% от общего количества, на территории которых размещается 77 очистных сооружений канализации по очистке хозяйственно-бытовых сточных вод.
Неудовлетворительным является санитарно-техническое состояние 40 процентов сооружений канализации. Из 4 949,3 км канализационных коллекторов и сетей, 41%, (а это — 2 029,1 км) нуждаются в замене. Обеззараживание сточных вод осуществляется на 40 очистных сооружениях, что составляет всего 52% .Обеззараживание в основном производится хлорсодержащими реагентами.
К основным проблемам в состоянии водоснабжения и водоотведения населения можно отнести:
- нерациональное использование водных ресурсов, их значительные потери из-за изношенности и недостаточной мощности водопроводных сетей, приводящие к дефициту воды высокого качества;
- ухудшение качества воды поверхностных и подземных водных объектов, в ряде случаев, до уровня, делающего их непригодными для хозяйственно-питьевого, а иногда, и технического водоснабжения;
- отсутствие зон санитарной охраны источников водоснабжения;
- использование питьевой воды, без обеззараживания и очистки, из источников, не отвечающим гигиеническим требованиям;
- неудовлетворительное санитарно-техническое состояние сетей канализации, их отсутствие в большинстве сельских населенных пунктах;
- отсутствие эффективной системы ливневой канализации в городах области;
- отсутствие финансовых средств необходимых для модернизации систем водоснабжения и водоотведения;
- загрязнение водных объектов неочищенными и недостаточно очищенными сточными водами, разрушение берегов, заиление русел малых рек.
Следует отметить, что описанное выше состояние системы водопользования Московской области является типичным для всех регионов России. На наш взгляд, сложившаяся ситуация с водными ресурсами и неудовлетворительное состояние гидротехнических и очистных сооружений Московской области, свидетельствует о необходимости проведения мероприятий, направленных на рациональное использование, восстановление и охрану водных объектов и их водных ресурсов, предотвращение негативного воздействия вод, развитие системы рационального водопользования.
На наш взгляд, разработка механизма регулирования устойчивого развития, направленного на сбалансированное развитие экономики регионов и достижение эколого-экономического благополучия с возможностями окружающей природной среды – необходимое условие процветания и экономического роста Московской области.
Выводы по второй главе
Гидрологический режим водных объектов Московской области является типичным для данной климатической зоны. Основными источниками загрязнения крупных водотоков региона остаются недостаточно очищенные хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды городов Клина, Одинцово, Серпухова, Каширы, Коломны, Москвы, Воскресенска, Подольска, Наро-Фоминска, Щелково, Ногинска, Орехово-Зуево и др.; а также сельскохозяйственные стоки, поступающие с полей непосредственно в реки.
В 2015 году на водных объектах московского региона зафиксирован 391 случай высокого загрязнения (ВЗ) различными веществами, что на 36 случаев меньше, чем в 2014 году, но на 25 случаев больше, чем в 2013 году. Случаев экстремально-высокого загрязнения (ЭВЗ) в 2015 году не зафиксировано.
На территории Московской области расположено 1 200 напорных гидротехнических сооружений (далее – ГТС), из них 821 сооружение не имеет собственника, 280 гидротехнических сооружений, расположенных на водохранилищах емкостью более 100 тыс. куб. м, требуют проведения ремонтных работ. На многих сооружениях отсутствуют службы эксплуатации.
Износ объектов водоснабжения составляет от 30% до 70%. По состоянию на конец 2015 года из 24 309,6 км водопроводов (одиночное протяжение) 11 625,9 км нуждаются в замене, что составляет 47,8 %.
Неудовлетворительным является санитарно-техническое состояние 40 процентов сооружений канализации. Из 4 949,3 км канализационных коллекторов и сетей, 41%, (а это — 2 029,1 км) нуждаются в замене. Обеззараживание сточных вод осуществляется на 40 очистных сооружениях, что составляет всего 52% .Обеззараживание в основном производится хлорсодержащими реагентами.
Сложившаяся ситуация с водными ресурсами и неудовлетворительное состояние гидротехнических и очистных сооружений Московской области, свидетельствует о необходимости проведения мероприятий, направленных на рациональное использование, восстановление и охрану водных объектов и их водных ресурсов, предотвращение негативного воздействия вод, развитие системы рационального водопользования.
ГЛАВА 3. Перспективы перехода к устойчивому развитию эколого-экономических систем Московской области
3.1. Направления улучшения экологической ситуации в регионе
Основная цель водопользования — обеспечение эффективного использования водных ресурсов, способствующее удовлетворению потребностей населения и всех отраслей промышленности в воде надлежащего качества и в достаточном объеме при гарантии сохранения и охраны водных ресурсов от антропогенного влияния.
Достижение данной цели, на наш взгляд, возможно только путем разработки и применения эффективного механизма стимулирования рационального водопользования в регионе [13, с. 170].
Совершенствование экономического механизма стимулирования рационального водопользования является актуальной проблемой. Это подтверждается современным состоянием водных ресурсов и объектов, наличием большого количества недостатков в функционировании действующего механизма, противоречиями и несогласованностями в законодательных актах, а также большим количеством различных точек зрения на направления его совершенствования [16, с. 59].
На наш взгляд, следует выделить три основных направления совершенствования экономического механизма стимулирования рационального водопользования: внутренние, экономические, политические (рисунок 3.1).
Выделение внутренне-ориентированных направлений совершенствования экономического механизма стимулирования рационального водопользования обусловлено современным неудовлетворительным состоянием водопроводных сетей, очистных и гидротехнический сооружений. Отсутствие качественной инфраструктуры замедляет процесс рационализации водопользования и не позволяет достигать необходимого уровня эффективности при реализации инструментов и методов экономического механизма.
По нашему мнению, основой совершенствования системы стимулирования рационального водопользования должен стать комплексный подход, то есть подчинение всех разрабатываемых направлений единой цели. В ходе исследования был разработан алгоритм совершенствования экономического механизма стимулирования рационального водопользования [31, с. 344]. Он представлен на рисунке 3.2 (Приложение 4).
Как показано в Предложении 4, предложенный алгоритм имеет циклический вид. По нашему мнению, только постоянный мониторинг функционирования механизма и анализ его эффективности, позволят достигнуть положительного экологического, экономического и социального эффекта от рационализации процесса водопользования.
Эффективный экономический механизм должен основываться на следующих основных принципах:
- Принцип комплексности. Все элементы механизма должны быть взаимосвязаны между собой и подчинены общей цели — рационализации водопользования [31, с. 342].
- Принцип гибкости и цикличности функционирования механизма. Как показано на рис. 6, на наш взгляд, только непрерывное совершенствование и корректировка экономического механизма в соответствии с изменениями состояния окружающей среды, нормативно-законодательной базы, социально-экономического развития региона, позволит ему эффективно функционировать, достигать поставленных целей и адекватно реагировать на происходящие изменения [13, с. 174].
- Принцип платности. Любое использования или воздействие на водные ресурсы должно иметь соответствующую стоимостную оценку. При этом, уровень платы должен быть дифференцированным в зависимости от вида водопользователя, объема и качества используемой воды, а также способа использования и стимулировать водопользователей рационально использовать водные ресурсы.
- Принцип баланса экономических и экологических интересов. Экономический механизм не должен быть ориентирован только на реализацию одного вида интересов. Приоритетность экономических интересов повлечет за собой значительное ухудшение состояния водных ресурсов, в то время как экологическая направленность механизма затормозит необходимое экономическое развитие региона.
- Принцип дифференцированного материального поощрения. Любые водосберегающие и водоохранные мероприятия должны быть материально поощрены в соответствии с экономическим и экологическим эффектами от проведения данных мероприятий.
- Принцип дифференцированного материального взыскания. Любые действия связанные с нерациональным использованием водных ресурсов, их загрязнением, нарушением водного законодательства должны быть подвержены штрафным санкциям, адекватным размерам причиненного вреда и стимулирующих рационально использовать водные ресурсы.
- Принцип результативности. Эффективность функционирования экономического механизма должна оцениваться путем использования конкретных качественных и количественных результирующих показателей.
Структура экономического механизма представлена на рис. 3.4
Рассмотрим подробнее элементы и результирующие показатели экономического механизма стимулирования рационального водопользования в регионе.
На наш взгляд, внутренне-ориентированные инструменты экономического механизма играют важную роль в рационализации процесса водопользования. Даже самый действенный механизм не будет эффективно работать если трубопроводные сети и гидротехнические сооружения изношены и нуждаются не просто в ремонте, а в замене [40, с. 39].
На наш взгляд программно-целевое планирование должно быть лишь вспомогательным инструментом, дополняющим действия механизма, а не решать сложившиеся проблемы за него.
Инструментом для решения данной проблемы должна стать повышенная ставка амортизационных отчислений для гидротехнических сооружения, оборудования и сетей [31, с. 342].
Внедрение инновационных технологий очистки воды, является эффективным инструментом экономического механизма, которому в настоящее время уделяется недостаточно внимания. Современные технологии очистки сточных вод являются менее затратными и более эффективными по сравнению с применяемыми технологиями.
Так, например, система ультрафиолетового обеззараживания воды, в отличие от традиционных технологий очистки [13, с. 172]:
— не меняет химический состав воды;
— обладает высокой эффективностью очистки;
— предотвращает повторный рост бактерий;
— проста в эксплуатации, не требует специалистов для обслуживания;
— экономит затраты энергии в 3-5 раз;
— не требует реагентов;
— безопасна.
Метод гидроволновой очистки:
— объем очищения вод оставляет около 95%, в то время, как применение традиционных технологий обеспечивает лишь 35-40%;
— не требует водоподготовки;
— экономит энергопотребление;
— гарантирует отсутствие опасных отходов;
— надежен, прост в эксплуатации;
— не требует расходных материалов;
— производительность модуля размером 10*3*3 м. составляет 50м3 очищенной воды в час.
Применение подобных инновационных технологий позволит:
— сократить затраты предприятий на очистку сточных вод;
— повысить качество сбрасываемых водных ресурсов;
— сократить нарушения водоохранного законодательства.
Внедрение данных технологий должно поощряться льготами со стороны государства, которые будет подробно рассмотрен во втором параграфе данной главы.
Применение безотходных и циклических технологий также должно стимулироваться льготами со стороны государства.
Рассмотрим порядок расчета результирующих показателей эффективности действия внутренне-ориетированных элементов экономического механизма.
Показатель экономии водных ресурсов на основе применения инновационных технологий рассчитывается по следующей формуле:
Рэ = Р1 — Р2, (3.1)
где:
Р1 — объем потребляемых водных ресурсов при базисной технологии и базисном уровне вторичного использования ресурсов;
Р2 — объем потребляемых водных ресурсов при использовании инновационной технологии и увеличения интенсивности использования вторичных водных ресурсов.
Экологичность технологических процессов рассчитывается по следующей формуле:
(3.2)
где:
Мизв — масса веществ извлеченная из стоков;
Мсток — масса стоков.
Значение коэффициента стремится к единице.
Если 0,9 < ≤ 1, процесс производства считается чистым;
Если 0,7 < ≤ 0,9, процесс производства считается получистым;
Если 0,5 < ≤ 0,7, процесс производства считается полугрязным;
Если ≤ 0,5, процесс производства считается грязным.
Рассмотрим внешне-ориентированные элементы.
Платность, включая тарифную политику, является одним из основных инструментов стимулирования рационального водопользования.
Плата за пользование водными объектами, включает следующие инструменты [31, с. 343]:
— плата за пользование в пределах установленных нормативов;
— в пределах установленных лимитов;
— плата за сверхлимитный сброс.
Басейново-участковый метод заключается в разделении водного бассейна на условные участки, на которых несколько компаний осуществляют свою деятельности. Если водный бассейн является небольшим, или функционирующих предприятий меньше 5, то водный бассейн сам является водным участком.
На данном участке раз в квартал проводится мониторинг состояния водных ресурсов.
Если состояние водной среды на исследуемом участке улучшилась по сравнению с предыдущим анализом, предприятия освобождаются от уплаты водного налога в этом квартале. Схема действия данного инструмента представлена на рис. 3.5
Данный метод позволяет улучшать качество водных объектов за счет водопользователей и, при этом, стимулировать их к экологическим методам производства и внедрению инновационных технологий очистки сточных вод.
Следующим элементом экономического механизма стимулирования рационального водопользования является система нормирования и планирования, включающая в себя следующие инструменты [13, с. 172]:
— определение основных направлений региональной политики в области охраны и восстановления водных ресурсов.
— планирование водоохранных мероприятий;
— установление нормативов забора воды;
— установление нормативов сброса загрязняющих веществ;
— установление лимитов сброса загрязняющих веществ;
На наш взгляд, действенным инструментом экономического механизма стимулирования рационального водопользования должно стать Обязательное Страхование Водохозяйственной Ответственности (ОСВО).
Данный инструмент должен быть подкреплен соответствующим законодательным актом, в котором должны быть указаны:
— порядок страхования водохозяйственной ответственности;
— уровень страхового взноса;
— величину страховых выплат;
— ответственность сторон.
ОСВО подразумевает страхование ответственности водопользователей на случай причинения вреда окружающей среде и водным объектам, в частности.
Схема действия ОСВО представлена на рис.3.6 (Приложение 4)
Важной особенностью данного вида страхования является [13, с. 173]:
— исключение из договора страхования загрязнение водных ресурсов в рамках норм и лимитов, установленных законодательно;
- тщательная оценка степени риска при заключении страхового договора;
- предоставление страхового возмещения только в случае проведения превентивных мер по предупреждению наступления страхового случая;
- дифференцирование страхового возмещения в зависимости от причин и вида загрязнения;
- исключение из страхового договора ответственности за ущерб, связанный с периодическими или постоянными выбросами загрязняющих веществ в водные ресурсы, а также систематическим нарушением водоохранного законодательства;
- установление лимитов ответственности.
Одним из важнейших элементов экономического механизма стимулирования рационального водопользования в регионе является мониторинг состояния водных ресурсов или экологический мониторинг [31, с. 342].
Сложившаяся ситуация свидетельствует о том, что экологический мониторинг, являясь частью экономического механизма стимулирования рационального водопользования в Московской области, на практике не функционирует должным образом.
При этом, фактически, мониторинг должен являться центральным инструментом действующего механизма: с одной стороны, его результаты должны рассматриваться с позиции оценки эффективности действующего механизма, его инструментов и проводимых мероприятий, а с другой стороны, должны рассматриваться как основа для разработки принципов, инструментов и элементов экономического механизма.
Отсутствие взаимодействия системы экологического мониторинга с другими элементами экологического механизма, на наш взгляд, является одной из главных причин неэффективности действующего экономического механизма Московской области.
При этом, исследования в области взаимодействия экологического мониторинга с элементами и инструментами экологического механизма не проводилось. Также не были проанализировала место и роль мониторинга в разработке и реализации механизма стимулирования рационального водопользования. На рис. 3.7 представлена система взаимодействия экологического мониторинга с элементами разработанного экономического механизма стимулирования рационального водопользования [16, с. 59].
Следует отметить, что в приведенную выше систему взаимодействия экологического мониторинга с элементами экономического механизма не включен такой элемент как бассейново-участковый метод [40, с. 37], поскольку его взаимосвязь с экологическим мониторингом подробно представлена на рис. 3.7 данной работы.
Предложенная система взаимодействия, позволит:
- повысить эффективность функционирования экономического механизма;
- сделать механизм гибким, способным подстраиваться под изменяющиеся условия;
- повысить действенность элементов механизма;
- обеспечить улучшение качества состояния водных ресурсов и окружающей среды, в целом;
- решать сложившиеся проблемы до того, как они примут катастрофические последствия..
Планирование водоохранной деятельности основано на поиске лучшего из предлагаемых наборов водоохранных мероприятий всех водопользователей водосборного бассейна. Организационным инструментом здесь является действующее положение об обязательном наличии на каждом предприятии, сбрасывающем загрязнения в воды, утвержденного плана водоохранных мероприятий.
К числу водоохранных относятся мероприятия [37, с. 79]:
- направленные на совершенствование технологии использования воды (сокращение потребления воды на единицу произведенной продукции, применение оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, борьба с потерями воды на производстве и т.д.);
- по очистке сточных вод, осуществляемой механическими, химическими, физико-химическими, биологическими методами;
- осуществляемые непосредственно на водоемах (очистка водной поверхности от нефтяной пленки и плавающих предметов, удаление загрязненного грунта, периодическая уборка макрофитов);
- проводимые на водосборе (создание водоохранных зон и лесозащитных полос, проведение противоэрозионных мероприятий, строительство прудов, организация безопасной технологии складирования, использования минеральных удобрений, ядохимикатов) и т.д.
Идея выбора лучшего из предлагаемых наборов мероприятий основана на использовании метода производственных функций (см, например [2]), позволяющего каждому из вариантов сбросов предприятий сопоставить со- ответствующее распределение загрязняющих веществ в речном бассейне как результат внедрения выбранного набора. Это становится возможным при наличии мониторинговых моделей качества вод, которые используются для прогнозирования экологических последствий различных сценариев антропогенной деятельности.
Модельные расчеты качества вод в реке с одновременным сравнением результирующего распределения загрязнений по выбранному критерию дают возможность выбрать тот вариант «правил игры», когда все водопользователи, действуя из собственных интересов увеличения чистой при- были, в целом, обеспечивают наилучший из возможных вариантов состояния природных вод.
Опыт регионального управления качеством вод речного бассейна на основе применения математического моделирования и ИТ-технологий сейчас успешно применяется и в других отраслях народного хозяйства.