Экономика и очистка вод. Вода как экономический ресурс
Общие водные ресурсы Земли оцениваются в 1,3 млрд км3, однако только 1,7% этого количества приходится на пресную воду и лишь 0,5% всех водных ресурсов – это пресная вода в парообразном или жидком состоянии, остальная заморожена на полюсах и горных вершинах. Сейчас на каждого жителя нашей планеты доступной пресной воды приходится до 6 тыс. м3, казалось бы, величина достаточная. Но существует два фактора, которые заставляют говорить о водных ресурсах не вообще, а в пределах конкретных районов. Первый фактор – неравномерность распределения пресной воды. Второй фактор – это идущее быстрыми темпами развитие промышленности, урбанизация и рост населения, которые сосредотачивают людей и производство на небольших территориях.
Водные ресурсы в пределах конкретных районов оцениваются величиной стока – количеством воды, стекающей с площади района за год и питающей всех жаждущих. Различают водозаборные, проточные и другие виды потребления воды. Водозабором снабжаются промышленность, коммунальное хозяйство, орошение, теплоцентрали, жилые дома. Когда вода обеспечивает работу турбин гидростанций, нужную глубину фарватеров или сплавку леса, то говорят о проточном использовании. Сюда же относится и вода, которой разбавляют загрязнения. Прочее потребление – это содержание пресных водоемов, обустроенных для отдыха, туризма, рыбной ловли.
К 2000 г. в среднем по странам мира определилась следующая структура использования пресной воды (в процентах к общему потреблению): орошение – 37,4; коммунальное водоснабжение — 3,2; промышленность – 9,1; разбавление стоков – 48,1; прочие нужды – 2,2.
В этой структуре красноречиво велика доля воды, идущей для разбавления загрязненных стоков. Следует отметить, что очистка водоемов нужна не только для поддержания в них жизни, но и сами предприятия-загрязнители не могут пользоваться недоброкачественной водой. Когда к прямым затратам прибавляются средства на очистку и разбавление выбросов в водоемы, это отражается на эффективности проектных решений. Водоемкость производства приобретает при планировании, наряду с привычными ограничениями, — наличием сырья, рабочей силы, транспорта – определенное немалое влияние. Объем потребления воды становится лимитирующим фактором при размещении новых производственных объектов или расширении действующих предприятий. К особенно водоемким отраслям относятся химическая и нефтехимическая, целлюлозно-бумажная промышленность, черная металлургия, производство энергии. Значительное количество воды потребляют предприятия пищевой и текстильной промышленности. Много воды потребляется в таких производственных процессах, где необходимо охлаждение. Например, в США из общего количества воды, расходуемой промышленностью, 62% потребляется на охлаждение, 28% — непосредственно в производственном процессе и 1-10% на вспомогательных процессах. Из общего количества воды, которое расходуется при производстве алюминия, 93% идет на охлаждение, при нефтепереработке на охлаждение затрачивается 82% потребляемой воды, при выплавке стали и прокате – 65%.
Важным показателем, характеризующим воду как производственный ресурс, является количество воды, потребляемое на единицу производственной продукции. Так на производство 1 т бумаги, производимой из древесины, расходуется до 136 м3 воды, на тепловой электростанции – 15 м3 воды на получение 1 кВт электроэнергии. В доменном и сталеплавильном производствах на подготовку исходных продуктов, на охлаждение и очистку доменного газа потребляется при получении 1 т стали до 150 м3 воды. Металлургический комбинат мощностью 2 млн т чугуна в год потребляет за сутки 1 млн м3 воды. Если принять, что житель в среднем за сутки потребляет 150 л воды, то это количество соответствует расходу воды многомиллионного города.
Для ограничения водозабора из источников водоснабжения вводится оборотное водоснабжение, благодаря которому дополнительно берется лишь столько свежей воды, сколько выводится из системы в связи с загрязнением, испарениями, безвозвратными потерями, связанными с потреблением воды в производственном процессе. Современные технологии позволяют использовать воду в обороте в среднем до 25 раз. В доменном и сталеплавильном производствах это дает возможность сокращать дополнительный забор воды на 28 м3 на 1 т продукции.
Отрасли предъявляют различные требования к качеству воды. Под качеством здесь понимается минеральный состав, вкус, запах, цвет, коррозийность и мутность воды. Хотя эти свойства и можно изменять, но при большом заборе воды это приводит к нежелательному росту затрат. Поэтому выбор источников водоснабжения следует рассматривать как важную производственно-экономическую задачу. Так вода в холодильниках по возможности должна быть мягкой, иначе появление в них налета будет требовать частой смены труб и охлаждающих установок. Вода, кроме того, не должна содержать и органические вещества, которые усиливают коррозию. Подобные качества должны быть и у воды, циркулирующей в паровых котлах.
Очень высокие требования к качеству воды предъявляются в пивоваренной промышленности, при производстве прохладительных напитков, и в целом в пищевой промышленности. Например, одна из причин столь высоких вкусовых достоинств, а значит, и популярности пльзенского пива – качество воды.
Вода, используемая в фотографической, кинематографической и целлюлозно-бумажной промышленности, не должна содержать соединения марганца и железа, значительно ухудшающие качество продукции. Подобные требования существуют и в текстильной промышленности. Так, в Великобритании около городов Бедфорд и Лидс, где русло рек песчаное, а вода мягкая и чистая, сформировался основной район переработки шерсти, в то время как в других промышленных районах известняковые и мутные воды не пригодны для процессов очистки шерсти и крашения текстильных изделий.
Интенсификация общественного производства увеличивает требования к качеству и количеству воды. Очень требовательны к качеству воды новые виды производств, в частности в химической и металлургической промышленности. Отныне вода является важнейшим фактором размещения новых промышленных предприятий и городов.
В течение тысяч лет люди, используя блага природы, не задумывались об их исчерпаемости, количестве и тем паче об их искусственном воспроизведении. Эти блага были «даровые». Но ныне все большее количество воды не просто забирается из естественных источников, а перераспределяется и подготавливается человеком, поэтому говорить о водном ресурсе как «даровом» не приходится. Водозаборы на реках – достаточно сложные сооружения, а если учесть стоимость трубопроводов, энергию и эксплуатацию, то понятно, что речная вода отнюдь не «даровой» ресурс.
Бурение и оборудование даже неглубокой скважины для подвода воды к колонке обходится примерно в 50 рублей за погонный метр. Все чаще мы имеем дело с «рукотворной» пресной и чистой водой, получаемой опреснением морской воды. Ныне более 350 отечественных электродиализных опреснителей дают более 80 тыс. м3 чистой воды в сутки. капиталовложения, необходимые для получения 1 м3 пресной воды составляют от 300 до 600 рублей, в зависимости от суточной производительности установок, себестоимость 1 м3 дистиллята от 55 до 75 копеек.
В городах создание и эксплуатация водопроводной канализационной сети обходится недешево. В итоге вода, имевшаяся всегда и везде, как «падавшее с неба» бесплатное благо, превращается в предмет особой заботы (водное хозяйство) и в товар, цена которого зависит от капиталовложений и затрат, обеспечивающих ее поступление. Анализ расходов, например на строительство плотин в США, показывает, что в среднем на хранение 1 км3 воды в крупных водохранилищах затрачиваются капиталовложения до 120 млн долларов. Гарантированное водоснабжение – это результат исследований и расчетов, регулирования стоков гидротехническими сооружениями, строительства водоводов и водозаборов, улучшения качества воды, а также затрат на очистку стоков. Вода как ресурс суммирует, таким образом, в себе предшествующие затраты. Очевидно, что она должна, удовлетворяя наши потребности, иметь и стоимость, подобно другим природным ресурсам. Учитывая все сказанное выше, понятно. что она будет зависеть от местоположения предприятия, водоносности реки, качества воды, ограничений на водопотребление и других факторов.
Одним из недостатков экономики водопотребления явилась неправильная политика тарифов. Например, с 1 января 1982 г. в СССР повсеместно была введена плата за воду, забираемую промышленными предприятиями из водохозяйственных систем. Установленные тарифы, не давая никакой прибыли, лишь покрывали фактические затраты на эксплуатацию систем и расходы государства на улучшение, оценку и охрану водных ресурсов. Наиболее низкие тарифы были установлены на воду, забираемую промышленными предприятиями из рек и озер северных и восточных районов страны (0,1-0,4 копейки за 1 м3). Наиболее высокие тарифы – на воду из канала Днепр-Донбасс (2,7 копейки за 1 м3) и из уникальных водоемов – озер Байкал и Иссык-Куль (2 копейки за 2 м3). Кроме того, плата за забор воды сверх установленного лимита взымалась по штрафному – пятикратному тарифу.
Плата за воду на предприятиях включается в себестоимость продукции, ее расточительное потребление может сказаться на экономической эффективности производства. Введение адекватной платы за воду для промышленных предприятий станет лишь началом в деле рационализации водопользования. Эта плата будет распространяться на более широкий круг потребителей и водных источников, что будет способствовать развитию хозрасчета в системе водного хозяйства.
Экономика водопотребления требует создания экономического механизма, регулирующего водопотребление в сельском хозяйстве, особенно в поливном земледелии. Во всем мире орошается до 260 млн га земли и от 70 до 80% мирового водозабора идет на орошение. В некоторых странах эта величина достигает 90%, а в США — чуть менее 40%. По разным оценкам в оросительных системах тратится от 30 до 50% воды впустую. Потери включают: фильтрацию из каналов, избыточный полив, непродуктивное испарение, глубокое просачивание. Переполив и неправильный полив ведут еще и к отрицательным изменениям почв, их засолению, изменению структуры, снижению плодородия, что в целом бьет по экономической эффективности сельского хозяйства.
Дальнейшее развитие оросительных систем немыслимо без автоматизированной сети измерения таких важных показателей, как влажность почвы и текущие выпадающие осадки, и программируемых с учетом этих данных для каждого конкретного поля и сельскохозяйственной культуры объема и времени полива, а значит, и конкретно-экономического анализа эффективного использования воды.
Требуют совершенствования и экономические санкции за загрязнение вод. Тут тоже необходим конкретный экономический анализ, ибо эти санкции будут малоэффективными до тех пор, пока размер штрафов не зависит от вида, качества и количества веществ-загрязнителей, и пока они выплачиваются за счет государственных средств, а не средств предприятий.
Важным направлением развития экономики водопотребления является повышение эффективности использования воды в быту. Исследования, проведенные в нескольких странах, показали, что потери воды на магистральных линиях могут достигать 64%, а в ответвлениях магистрального водопровода и домах потребителей – 33%. По данным научно-исследовательского института коммунального водоснабжения в Российской Федерации в водопроводной сети и арматуре теряется за счет утечек в среднем 20%, а во внешней сети 7%, т.е. потери достигают чуть ли ни трети питьевой воды, а ведь это огромное богатство, если учесть, что водопроводы нашей страны каждые сутки доставляют потребителям около 55 млн м3 чистой воды. Кроме того, около 21% питьевой воды в стране уходит без применения прямо в канализацию. В масштабе страны на подачу нерационально используемой воды ежегодно расходуется количество энергии, равное тому, что вырабатывает ДнепроГЭС.
За счет экономии воды можно было бы сберечь за 5 лет 2,5 млрд. рублей, причем, не уменьшая потребление, а лишь прекращая сброс неиспользованной воды.
Расточительное отношение к воде связано было прежде всего с тем, что она обходилась потребителям очень дешево. Для москвича в 1990 г. это было 50 коп. в месяц, а для петербуржца в два раза меньше. И кроме того, эта плата почти не дифференцировалась и не увязывалась с поведением конкретного потребителя, его бесхозяйственность наносила урон обществу, но при этом никак не отражалась на его собственном экономическом положении.
Таким образом, вода, являясь важнейшим экономическим ресурсом, который напрямую связан с воспроизводством человека – главной производительной силы общества и самоцелью новой экономической системы, фактически уже начавшей формироваться на технологическом уровне современной цивилизации, как экономический ресурс требует экономического механизма, обеспечивающего учет и соотнесение затрат на «создание» этого ресурса и приносимого им общественно-полезного эффекта, причем такого механизма, который нацеливал бы это соотнесение на динамическую социально-экономическую оптимизацию.
Кризисные явления в экономике, нехватка энергетических ресурсов и продовольствия поставили во всем мире во главу угла экономического мышления экономию, правильное распределение ресурсов, в том числе одного из широко потребляемых ресурсов – воды.
Технико-экономические мероприятия, которые содействуют сбережению воды и повышают эффективность ее использования в промышленности, сельском хозяйстве и в быту – настоятельная необходимость нашего времени.
Их дальнейшее развитие может существенно снизить потребление воды как в отдельных странах, так и во всем мире.
Источник
Вода с точки зрения экономики
Вода является важнейшим ресурсом для поддержания жизни и источником всего живого на Земле, но её неравномерное распределение на континентах не раз становилось причиной кризисов и социальных катастроф. Дефицит пресной питьевой воды в мире знаком человечеству с древнейших времён, и с последнего десятилетия двадцатого века он постоянно рассматривается как одна из глобальных проблем современности. При этом, по мере роста населения нашей планеты, значительно увеличивались масштабы водопотребления, и, соответственно, вододефицита, что впоследствии стало приводить к ухудшающимся условиям жизни и замедлило экономическое развитие стран, испытывающих дефицит.
Сегодня население планеты растёт стремительными темпами, и потребность в пресной питьевой воде только возрастает. По данным счётчика www.countrymeters.com, население Земли на 25 апреля 2015 года достигло приблизительно 7 миллиардов 289 миллионов человек, а ежегодный прирост составляет примерно 83 миллионов человек. Данные указывают на ежегодный прирост потребности в пресной воде в объёме 64 млн кубометров. Следует заметить, что за период времени, когда население планеты выросло в три раза, использование пресной воды возросло в 17 раз. Причём, по некоторым прогнозам, через 20 лет оно может увеличиться ещё втрое.
В сложившихся условиях установлено, что уже каждый шестой человек на планете испытывает нехватку пресной питьевой воды. И ситуация по мере развития урбанизации, роста населения, увеличения промышленных потребностей в воде и ускорения глобальных изменений климата, ведущих к опустыниванию и снижению водообеспеченности, будет только усугубляться. Недостаток воды вскоре может привести к развитию и усугублению уже существующих глобальных проблем. А когда дефицит перейдёт определённый рубеж и человечество наконец поймёт всю ценность пресных ресурсов, можно ожидать политической нестабильности, вооружённых конфликтов и дальнейшего возрастания количества проблем в развитии экономик стран мира.
Общая картина водообеспечености в мире
Словом, очень важно реально представлять себе общую картину обеспеченности пресной водой в мире. Количественное соотношение солёной воды к пресной по своим объёмам нагляднее всего показывает всю сложность сложившейся ситуации. По статистике, на мировой океан приходится 96,5% водной массы, а объём пресных вод значительно меньше – 3,5% от общих запасов воды. Ранее отмечалось, что распределение пресной питьевой воды по континентам и по странам мира крайне неравномерно. Данный факт изначально поставил страны мира в различные условия не только с точки зрения обеспеченности не возобновляемым ресурсом, но и с точки зрения качества жизни и способности к выживанию. С учётом этого и своего экономического обеспечения каждая страна справляется с проблемой по-своему, но пресная вода является принципиально важным для жизни человека ресурсом, и, поэтому перед дефицитом воды в определённой мере равны и бедные малонаселенные страны, и богатые развитые экономики.
Последствия нехватки пресной воды
По статистике, практически пятая часть населения мира живёт в районах, в которых наблюдается острая нехватка питьевой воды. Помимо этого, одна четверть населения живёт в развивающихся странах, которые испытывают нехватку в связи с отсутствием инфраструктуры, необходимой для забора воды из водоносных пластов и рек. Нехватка воды по этим же причинам наблюдается даже в тех районах, в которых выпадают обильные атмосферные осадки и имеются большие запасы пресной воды.
Наличие воды в достаточном количестве для удовлетворения потребностей домашнего хозяйства, сельского хозяйства, промышленности и окружающей среды, зависит от того, как вода сохраняется, распределяется и используется, а также от качества имеющейся воды.
Одной из главных проблем является проблема загрязнения пресной воды, существенно снижающая существующие запасы. Этому способствуют загрязнению промышленные выбросы и стоки, смыв удобрений с полей, а также проникновение солёной воды в прибрежных зонах в водоносные слои из-за откачивания грунтовых вод.
Говоря о последствиях нехватки пресной воды, стоит заметить, что они могут быть самых разных планов: от ухудшения условий жизни и развития заболеваний вплоть до обезвоживания и смерти. Недостаток чистой воды вынуждает людей использовать для питья воду из небезопасных источников, которая зачастую просто опасна для здоровья. Кроме того, из-за нехватки воды существует негативная практика хранения воды людьми в своих жилищах, что существенно может повысить риск загрязнения и создания благоприятных условий для размножения вредных бактерий. Вдобавок, одной из острых проблем становится проблема гигиены. Люди не могут надлежащим образом мыться, стирать свою одежду и содержать в чистоте свои дома.
Существуют различные способы решения данной проблемы и в данном аспекте для стран, имеющих большие запасы, представляются огромные возможности по части извлечения выгоды из своего положения. Однако, в настоящий момент вся ценность пресной воды ещё не привела к работе глобальных экономических механизмов, и в основном наиболее действенно работают в данном направлении страны с дефицитом пресной воды. Считаем нужным осветить наиболее интересные проекты и их результаты.
Так, например, в Египте воплощается в жизнь самый грандиозный из всех национальных проектов – “Тошка” или “Новая Долина”. Строительство продолжается уже на протяжении 5 лет и к 2017 году планируется завершение. Работы очень затратны для экономики страны, но перспективы представляются воистину глобальными. 10% воды из Нила будет перенаправлено строящейся станцией в западные регионы страны, и площадь пригодной для жилья земли в Египте увеличится на целых 25%. Более того, будут созданы 2,8 миллиона новых рабочих мест и более 16 миллионов человек будут переселены в новые проектируемые города. В случае удачи этого амбициозного проекта станет возможным повторный расцвет Египта как развитой державы с быстрорастущим населением.
Есть и другой пример активно развивающейся водной инфраструктуры при отсутствии собственных ресурсов. Различные пути борьбы с водным кризисом среди стран Персидского залива стали возможны с середины XX века благодаря нефтяному буму. Стали сооружаться дорогостоящие заводы по опреснению воды, и в результате на данный момент Саудовская Аравия и ОАЭ отличаются самыми солидными объёмами опреснения воды не только в регионе, но и в мире. По данным Arab News, Саудовская Аравия ежедневно использует 1,5 млн баррелей нефти на своих опреснительных установках, которые обеспечивают 50–70% пресной воды в стране. В апреле 2014 г. в Саудовской Аравии открылся крупнейший в мире завод, производящий 1 млн куб. м воды и 2,6 тыс. МВт электроэнергии в сутки. Помимо этого, все страны Залива имеют развитые очистительные системы для утилизации и повторного использования загрязнённых вод. В среднем процент сбора сточных вод варьируется от 15% до 70% в зависимости от региона; самые высокие показатели (100%) демонстрирует Бахрейн. Что касается использования очищенных сточных вод, то в этом лидируют Оман (100% собранной воды используется повторно) и ОАЭ (89%).
В ближайшие пять лет страны Залива планируют инвестировать в дальнейшее обеспечение своего населения пресными ресурсами около 100 млрд долл. Так, Катар объявил о выделении 900 млн долл. на строительство к 2017 г. резервуаров для хранения семидневного запаса воды. Более того, страны ССАГПЗ договорились о строительстве трубопровода стоимостью 10,5 млрд долл. протяжённостью почти 2000 км, соединяющего страны Залива. В проект также включено строительство в Омане двух опреснительных заводов по производству 500 млн куб. м воды, которой будут снабжаться по трубопроводу районы ССАГПЗ, испытывающие потребность в опреснённой воде. Как мы видим, усилия, направляемые на борьбу с проблемой у стран с сильным дефицитом пресной воды огромны.
Среди стран-лидеров на данный момент предпринимается не так много усилий в этой области. Как это часто бывает, пока проблемы нет, кажется, что и не нужно уделять внимание факторам, могущим привести к её образованию. Так, в Российской Федерации, в то время как она занимает второе место в мире по количеству водных ресурсов, до сих пор наблюдается нехватка воды во многих регионах в силу её неравномерного распределения. Мы предположили несколько мер, способствующих улучшению внутренней ситуации у стран-лидеров и дальнейшему экономическому обогащению.
В первую очередь необходимо обеспечить стабильную финансовую поддержку водного сектора в стране. Для этого необходимо формировать экономический механизм водопользования на национальных и межгосударственном уровнях. Финансирование водного сектора за счёт различных источников должно покрывать его расходы с учётом перспектив дальнейшего развития.
При этом должна быть обеспечена адресная социальная защищённость населения. Широкое привлечение соответствующими стимулами частного предпринимательства в решение проблем водного сектора имеет большое значение. Прогрессу в водном финансировании будет способствовать государственная поддержка производителей соответствующих материальных ресурсов и собственников систем водоснабжения и санитарии путем дотаций, субвенций, льготных кредитов, таможенных и налоговых льгот.
Также следует уделить внимание обучению персонала современным инновационным технологиям по увеличению привлекательности водных и экологических проектов для международных доноров и принятию мер по обеспечению доступности кредитов – всё это тоже будет способствовать прогрессу.
Помимо этого, необходимо усиление внешней финансовой помощи нуждающимся регионам мира, для чего целесообразно сделать оценку финансовой потребности каждой страны с раскладом по источникам финансирования и по направлениям (водоснабжение, санитария, орошение, гидроэнергетика, селезащита, рекреация и т.д.). Потребуется большая работа для разработки инновационных финансовых механизмов. К примеру, можно разработать как внутренние, так и международные донорские программы, которые будут вкладывать капитал в развитие человеческого потенциала и оказание помощи нуждающимся в пресной воде, и которые в будущем помогут обеспечить странам-лидерам уверенность в необходимости развития экономических механизмов в сфере обеспечения пресными ресурсами.
Прогнозы экспертов
По прогнозам, запасы пресной питьевой воды далеко не безграничны, и они уже подходят к концу. Согласно исследованиям, к 2025 году больше половины государств планеты либо ощутят серьёзную нехватку воды, либо почувствуют её недостаток, а к середине XXI века уже трём четвертям населения Земли не будет хватать пресной воды. По подсчётам, примерно в 2030 году 47% населения планеты будут существовать под угрозой водного дефицита. При этом к 2050 г., значительно увеличится население развивающихся стран, в которых уже сегодня воды не хватает.
С наибольшей вероятностью первыми останутся без воды Африка, Южная Азия, Ближний Восток и Северный Китай. По прогнозам, только в Африке к 2020 г. из-за изменений климата в данной ситуации окажется от 75 до 250 миллионов человек, а острая нехватка воды в пустынных и полупустынных регионах вызовет стремительную миграцию населения. Ожидается, что это коснётся от 24 до 700 миллионов человек.
Нехватку пресной воды в последнее время ощущают и развитые страны: не так давно сильные засухи в США привели к дефициту воды на больших территориях Юго-Запада и в городах на севере штата Джорджия.
В итоге, на основании всего вышесказанного мы понимаем, что необходимо прилагать как можно больше усилий для сохранения источников пресной воды, а также для поисков возможных экономически менее затратных путей для решения проблемы нехватки пресной воды во многих странах мира, как в настоящем, так и в будущем.
Источник
