Основы экологического проектирования при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте объектов капитального строительства 3 страница

В РФ функционирует водохозяйственный комплекс, который является одним из крупнейших в мире и включает более 30 тыс. водохранилищ и прудов общим объемом свыше 800 км³ и полезным объемом 342 км³. Сеть каналов межбассейнового и внутрибассейнового перераспределения стока, водохозяйственных систем воднотранспортного назначения общей протяженностью более 3 тыс. км позволяет осуществлять переброску стока в объеме до 17 км³ в год. В основном это досталось в наследство от Советского Союза и требует постоянного контроля и поддержания систем на соответствующем техническом уровне.

Суммарный забор воды из природных водных объектов в России в 2010 г. составил 76,5 км³. Использование свежей воды превысило 58,0 км³. Сюда входит водозабор из поверхностных источников — 48,0 км³, подземных — 6,0 км³, морских вод — 4,0 км³. Структура водопотребления (рис. 12) характеризуется следующими показателями:

1) производственные нужды — 60,2%;

2) хозяйственно-питьевые потребности — 18,3%;

3) орошение — 13,6%;

4) сельскохозяйственное водоснабжение — 0,9%;

5) прочие нужды — 6,5%.

Рис. 12. Структура водопотребления в РФ (2010 г.)

1 — на производство; 2 — хозяйственно-питьевые нужды; 3 — орошение; 4 — на сельское хозяйство; 5 — прочие нужды

Потери воды при транспортировке достигают 6,4 км³ (8,4%). Объем сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водные объекты, в 2010 г. составил 47,9 км³. К категории загрязненных сточных вод отнесено 16,2 км³ (33,9% общего объема сточных вод), нормативно чистых – 29,7, нормативно очищенных – 2,0 км³, т. е. только около 11% сбрасываемых загрязненных вод проходит очистку. Основной объем загрязненных сточных вод поступил от предприятий жилищно-коммунального хозяйства (61%) и промышленности (31%). В структуре промышленного производства максимальное потребление воды приходится на энергетику (рис. 13). Объем оборотной воды к общему объему водопотребления на промышленные нужды составляет в настоящее время около 75%.

Рис. 13. Объемы водопотребления в основных отраслях промышленности РФ:

по горизонтали — отрасли промышленности: 1 — пищевая; 2 — целлюлозно-бумажная; 3 — машиностроение; 4 — химическая; 5 — цветная металлургия; 6 — черная металлургия; 7 — нефтедобывающая; 8 — электроэнергетика

Подземные воды в системе коммунального водоснабжения в среднем занимают 46%, в том числе в городах 37, в сельской местности 83%. Всего для хозяйственных нужд используется 27,2 млн м³/сут, в том числе на хозяйственно-питьевое водоснабжение 20,6 (76%), производственно-техническое водоснабжение — 6,0 (22%), орошение земель и обводнение пастбищ — 0,5 млн м³/сут (2%).

Общий ущерб от загрязнения водных объектов для населения, отраслей экономики и природной среды оценивается почти в 70 млрд руб. ежегодно. Риск потери здоровья населения от потребления некачественной питьевой воды в целом по России составлял в середине 2000-х годов приблизительно 33,7 млрд руб. в год.

С помощью обобщенного показателя эффективности использования водных ресурсов — водоемкости в промышленности сопоставляет объем затраченной воды с результатами хозяйственной деятельности. В масштабах экономики страны водоемкость национального дохода, т. е. количество воды, затраченное на получение единицы валового продукта, выражается следующим образом:

W = м³/руб.,

где R₁ – годовое потребление свежей воды, м³; R₁ – годовой объем оборотного водоснабжения, м³; V – валовой национальный продукт за год, руб.

Снижение значений данного показателя свидетельствует об увеличении эффективности эксплуатации водных ресурсов. Однако необходимо отметить, что водоемкость валового внутреннего продукта Российской Федерации составляет около 2,4 м³/тыс. рублей, значительно превышая аналогичные показатели стран с развитой экономикой. В нашей стране имеются возможности более рационального и продуманного использования водных ресурсов, так как в настоящее время потери при транспортировке достигают 8,4% всей забранной воды; потери воды при орошении – около 50%, потери в коммунально-бытовой сфере — 20%.

Основным способом рационального использования водных ресурсов в промышленном производстве является оборотная система водоснабжения предприятия. У нас она составляет около 75%, сильно варьируя между отраслями. Необходимость перехода на оборотную систему обусловлена не только экологическими причинами, но и чисто экономическими — дешевле чистить воду до необходимых технологических требований, чем до санитарно-гигиенических нормативов.

Существует количественный показатель рационального использования воды — коэффициент использования оборотной воды:

К_об = ,

где Q_об, Q_св — объем оборотной и свежей воды соответственно.

При увеличении объемов оборотного водоснабжения значение коэффициента растет от 0 до 1.

Проблемы водопользования в России привели к необходимости разработки и принятия Водной стратегии, которая была утверждена Распоряжением Правительства РФ (№ 1235-р от 27 августа 2009 г.). Главная идея стратегии заключается в решении трех проблем водопользования в РФ:

- нерациональное использование водных ресурсов;

- наличие в отдельных регионах страны дефицита водных ресурсов;

- несоответствие качества питьевой воды, потребляемой значительной частью населения, гигиеническим нормативам, а также ограниченный уровень доступа населения к централизованным системам водоснабжения.

К основным факторам нерационального использования водных ресурсов относятся:

- применение устаревших водоемких производственных технологий;

- высокий уровень потерь воды при транспортировке;

- недостаточная степень оснащенности водозаборных сооружений системами учета;

- отсутствие эффективных экономических механизмов, стимулирующих активное внедрение прогрессивных водосберегающих технологий производства, систем оборотного водоснабжения и сокращения непроизводительных потерь воды.

Дефицит водных ресурсов обусловлен не только неравномерностью распределения воды по территории страны, о чем было сказано выше, но и ограниченностью регулирующих возможностей водохранилищ, а также недостаточной комплексностью использования водных ресурсов.

О невысоком качестве питьевой воды свидетельствуют следующие цифры. Система централизованного водоснабжения в России обеспечивает водой около 109 млн. человек или до 75% общей численности населения страны. В крупных и средних городах услугами централизованного водоснабжения пользуется почти все население, в малых городах, поселках городского типа и сельских населенных пунктах этот показатель не превышает 60%. По уровню доступа населения к системам централизованного водоснабжения наша страна уступает развитым странам, в которых этот показатель составляет 90–95% и более. Из общего объема воды, подаваемой в централизованные системы водоснабжения, через системы водоподготовки пропускается не более 59%, в сельских населенных пунктах – не более 20%. Около 2% водозаборов из поверхностных источников водоснабжения не имеют необходимого комплекса очистных сооружений, в том числе 16% не оснащены обеззараживающими установками. Каждый второй житель вынужден использовать воду, не соответствующую по ряду показателей установленным нормативам, почти треть населения страны пользуется источниками водоснабжения без соответствующей водоподготовки.

Для решения обозначенных Водной стратегией проблем предусмотрен комплекс мер, включающих охрану и восстановление водных объектов, обеспечение защищенности вод от загрязнения, развитие системы государственного мониторинга вод и т.д.

Законодательной основой регулирования деятельности в области охраны и рационального освоения водных ресурсов являются Водный кодекс РФ (№ 74-ФЗ от 03.06.2006) и законы РФ «О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации» (№ 155-ФЗ от 31.07.1998), «О континентальном шельфе Российской Федерации» (№ 187-ФЗ от 30.11.1995), «Об исключительной экономической зоне РФ» (№ 191-ФЗ от 17.12.1998), «О плате за пользование водными объектами» (№ 71-ФЗ от 06.05.1998), «Об охране озера Байкал» (№ 94-ФЗ от 01.05.1999). Необходимо отметить, что области применения перечисленных законов имеют определенную природно-ресурсную и географическую привязки (табл. 50).

Таблица 50. Области применения водного законодательства РФ

Механизмы и основные направления экологического нормирования рационального использования и охраны вод. В качестве механизмов экологического нормирования охраны и рационального использования водных ресурсов рассмотрим:

1) паспортизацию:

а) схемы территориального планирования

б) государственный водный реестр;

в) водохозяйственные балансы и схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов;

г) декларация безопасности гидротехнических сооружений;

2) лицензирование:

а) договор водопользования (с использованием водных ресурсов и использование акватории без изъятия водных ресурсов);

б) решение о предоставлении водных объектов в пользование (для сброса сточных вод, для строительства гидротехнических и иных сооружений);

3) лимитирование:

а) лимиты потребления и отведения воды;

б) нормы истощения воды;

в) нормы водоохранных зон, прибрежных защитных полос, береговых полос, рыбоохранных зон;

г) нормы потребления на единицу продукции или используемого сырья;

д) нормативы допустимого воздействия (ПДВ).

Механизм паспортизация в области ЭН охраны и использования водных ресурсов включает составление схем территориального планирования, водохозяйственных балансов, схем комплексного использования и охраны водных ресурсов, ведение водного реестра, а также разработку декларации безопасности гидротехнического сооружения (ГТС). Одна из задач при разработке схем территориального планирования – определение статуса водных объектов, их водохозяйственного значения и использования, что, в свою очередь, определяет основные направления их охраны и использования.

Водохозяйственные балансы представляют собой расчеты, где потребность в воде сопоставляется с имеющимися на данной территории водными ресурсами. Расчеты предназначены для оценки наличия и степени использования водных ресурсов и принятия решений по вопросам эксплуатации и охраны водных объектов. Схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов разрабатываются в целях планирования водохозяйственных и иных мероприятий для удовлетворения перспективных потребностей в водных ресурсах, обеспечения рационального использования и их охраны. На основе водохозяйственных балансов и схем комплексного использования составляются государственные Программы по использованию, восстановлению и охране водных ресурсов.

Особое место в системе паспортизации водных ресурсов занимает государственный водный реестр, который представляет собой свод данных о водных ресурсах, водных объектах, их использовании, а также данных о водопользователях. Государственный водный реестр ведется по единым правилам. Он создается в целях информационного обеспечения комплексного использования водных объектов, целевого использования водных объектов, их охраны, а также в целях планирования и разработки мероприятий по предотвращению негативного воздействия вод и ликвидации его последствий.

Главным недостатком государственного водного реестра является то, что в него в основном заносятся объекты, находящиеся в водохозяйственном обороте. Однако на значительную часть водных объектов страны, которые не используются в хозяйственных целях или на которых отсутствуют посты Росгидрометслужбы, информация отсутствует. Недостаточно разработана процедура внесения сведений в водный реестр, а также контроль за качеством информации, получаемой при проведении изысканий для предполагаемого использования новых водных объектов.

К перспективным направлениям паспортизации в области охраны и рационального использования водных ресурсов относится создание Государственного реестра берегов. Он предназначен для накопления всех данных о берегах водных объектов: их типе, геоморфологических особенностях, геологическом строении, динамике береговой линии, использовании берегов в хозяйственных целях, экологическом состоянии и т. д. Эта информация необходима при обосновании ширины водоохранных зон, ограничении хозяйственной деятельности в береговой зоне и охране от разрушения берегов, проведении эффективных водоохранных мероприятий, сохранении биоразнообразия в прибрежных зонах и устьях рек. В целях предотвращения аварий и негативных последствий функционирования гидротехнических сооружений (ГТС) создается декларация безопасности. Под гидротехническим сооружением понимаются инженерные сооружения, с помощью которых можно осуществлять различные водохозяйственные мероприятия, а также использовать водные ресурсы и предотвращать вредное воздействие воды и жидких отходов. Выделены следующие разновидности гидротехнических сооружений:

1) ГТС морского шельфа (платформы, буровые установки, трубопроводы и т.д.);

2) ГТС морского побережья (берегозащитные сооружения, АЭС, ТЭС и т.д.);

3) ГТС на реках, озерах и водохранилищах;

4) ГТС на водных путях и портах;

5) гидротранспортные, дренажные и польдерные системы.

В целом гидросооружения являются техническим насыщением специального и особого водопользования в народнохозяйственных целях, имеющих высокий уровень экологического риска. Достаточно сказать, что только на территории Санкт-Петербурга находится около 500 ГТС разного технического состояния. Всего же в России эксплуатируется около 65 тыс. отдельных ГТС и их комплексов, в том числе 29 тыс. водохранилищ, прудов, накопителей жидких отходов с напорными гидротехническими сооружениями, 36 тыс. водозаборных и сбросных ГТС. В настоящее время отмечается старение гидросооружений. Срок эксплуатации 50% ГТС составляет более 30 лет, более 1400 напорных гидротехнических сооружений находятся в аварийном состоянии, 300 из них не имеют собственника, представляют угрозу населению и объектам экономики.

Декларация безопасности ГТС относится к основным документам, обосновывающим его надежность, т. е. соответствие критериям безопасности, проекту, действующим инженерно-экологическим нормам и правилам. При составлении декларации должны быть определены все возможные источники опасности, а также всесторонне и полно выявлена степень опасности ГТС и разработаны сценарии возможных аварий. Главная задача декларации — не допустить возникновения чрезвычайных ситуаций, которые могут повлечь человеческие жертвы, ущерб здоровью людей и окружающей среде (в первую очередь, водной среде). В связи с этим документ можно считать одной из составляющих экологического паспорта природопользователя.

По Водному кодексу использование объектовосуществляется на основе договора водопользования или решения на предоставление водного объекта в пользование, являющихся основанием для возникновения прав пользования водным объектом, без выдачи лицензии. Договор водопользования заключается: на забор (изъятие) водных ресурсов из поверхностных водных объектов, использование акватории водных объектов для рекреационных целей, использование водных объектов для производства электроэнергии, использование акватории водного объекта без использования водных ресурсов (причалы, порты, базы отстоя флота, эксплуатация трубопроводов, расположенных ниже уровня дна) . Договор на водопользование может быть заключен по результатам аукциона, например на использование водного объекта в рекреационных целях.

Решение на предоставление водного объекта в пользование принимается Правительством РФ в целях обеспечения обороны страны и безопасности государства; сброса сточных и дренажных вод; размещения причалов и судоремонтных сооружений, стационарных и плавучих платформ и искусственных островов; размещения и строительства гидротехнических сооружений; разведки и добычи полезных ископаемых и т. д. Решение о предоставлении водного объекта в целях сброса сточных вод и (или) дренажных вод дополнительно должно содержать:

1) указание места сброса сточных вод и дренажных вод;

2) объем допустимых сбросов сточных вод и дренажных вод;

3) требования к качеству воды в водных объектах в местах сброса сточных вод и дренажных вод.

В соответствии с Водным Кодексом РФ все водные ресурсы относятся к полномочиям Российской Федерации (за исключением местных водных объектов – искусственных водоемов, прудов). Часть полномочий переданы органам государственной власти субъектов Федерации, за исключением внутренних морских вод, территориального моря, континентального шельфа, водных объектов, пересекающих два и более субъекта Федерации (например, Обь, Волга, Иртыш, Амур и другие). Контроль соблюдения водного законодательства субъектами Федерации осуществляет Росприроднадзор. Агентство водных ресурсов проводит контроль на стадии регистрации договоров (решений) на водопользование. Контроль за водопользователями находится в компетенции уполномоченного органа субъекта Федерации в соответствии с переданными ему полномочиями.

Заключения договора или принятия решения не требуется, если водный объект используется для: судоходства; забора из подземного водного объекта водных ресурсов, являющихся природными лечебными ресурсами, а также термальных вод; забора водных ресурсов в целях обеспечения пожарной безопасности; воспроизводства водных биологических ресурсов; проведения регионального геологического изучения; рыболовства, рыбоводства, охоты; охраны окружающей среды; научных и учебных целей и др.

При пользовании водного объекта в комплекс водоохранных мер в зависимости от вида использования включаются:

1) охрана водного объекта от загрязнения, осуществляемая регулированием воздействия как стационарных, так и диффузных источников;

2) охрана от засорения и загрязнения через запрет сброса в водные объекты, а также захоронения в береговой зоне производственных, бытовых и других видов отходов;

3) охрана от загрязнения и замутнения, вызываемых недропользованием и возведением гидротехнических сооружений, посредством установленных для водопользователя условий, норм и правил;

4) охрана от загрязнения и засорения с судов на основе международного соглашения (МАРПОЛ-86);

5) охрана водосборных площадей и водоохранных зон;

6) обоснование размещения, проектирования, строительства объектов в пределах внутреннего и территориального моря и континентального шельфа, используя процедуру ОВОС.

То же необходимо отметить и в отношении подземных вод, санитарная охрана которых осуществляется при проведении следующих видов хозяйственной деятельности:

1) буровых работ;

2) добычи полезных ископаемых открытыми разрезами, карьерами и шахтным способом;

3) орошении и удобрении сельскохозяйственных полей доочищенными сточными водами и их осадками;

4) закачки в глубокие и продуктивные горизонты жидких отходов;

5) организации и эксплуатации полигонов твердых бытовых отходов, промышленных отходов, хранилищ радиоактивных отходов, шламохранилищ, золоотвалов;

6) прокладки магистральных продуктопроводов;

7) организации и эксплуатации подземных хранилищ газа;

8) осуществлении хозяйственной и иной деятельности в пределах зон санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, лечебных подземных вод и округов санитарной охраны курортов;

9) строительства гидротехнических сооружений, изменяющих условия питания и разгрузки подземных вод;

10) прочих видов хозяйственной и иной деятельности, оказывающих влияние на качество подземных вод.

Лимитирование как механизм ЭН охраны и рационального использования водных ресурсов представлено тремя основными нормативами: лимитами потребления и отведения воды, нормами истощения воды и нормами водоохранных зон. Для определения количества производственных сточных вод в разных отраслях промышленности устанавливаются укрупненные нормы водопотребления и водоотведения. В укрупненную норму входят все расходы воды (кубические метры на единицу готовой продукции или используемого сырья) на предприятии: производственные, хозяйственно-питьевые и бытовые. Например, расход воды на единицу площади гальванических покрытий или расход воды на 1 т пара.

На основе укрупненных норм для каждого предприятия устанавливают нормативы водопотребления и водоотведения. Нормой водопотребления считается целесообразное количество воды, необходимое для производственного процесса и рекомендуемое с учетом специфики данного предприятия. Нормой водоотведения называется установленное среднее количество сточных вод (очищенных, бытовых, фильтрационных из прудов-осветителей и т. д.), отводимых от производства в водоем при целесообразном водопотреблении.

На основании норм и водохозяйственных балансов назначаются лимиты водопользования, под которыми понимаются предельно допустимые объемы изъятия водных ресурсов и сброса сточных вод нормативного качества. Лимиты водопользователю устанавливают на определенный срок. Перечисленные нормативы относятся к существенным элементам регулирования рационального использования вод.

Интенсивная эксплуатация водотоков, поверхностных и подземных водоемов часто приводит к истощению водных ресурсов. Так, при орошении теряется до 50–75% всей используемой воды, промышленность и коммунальное хозяйство дают 10–20% безвозвратного стока. В районах активной нефтедобычи значительные объемы воды из поверхностных и подземных источников используются на работу системы поддержки пластового давления. Кроме того, при хозяйственном освоении водных ресурсов практикуется перераспределение воды между разными водными объектами — забор в одном, а сброс воды в другой.

В целях поддержания состояния водного объекта в соответствии с экологическими требованиями осуществляется нормирование объемов предельно допустимого безвозвратного изъятия воды и установление требований к экологическим попускам – сбросам воды из водохранилищ. Основным критерием при этом служит положение о том, что в водных объектах должно оставаться такое количество воды, которое обеспечивало бы не только экологическое благополучие водного объекта, но и необходимые условия водопользования. Количество воды, которое следует оставлять в водотоке, называется минимально допустимым стоком, а в водоеме — минимально допустимым уровнем. Истощение воды наблюдается прежде всего в лимитирующий период, т. е. в наиболее маловодный сезон.

Определение минимально допустимого стока воды в реке или уровня в водоеме является комплексной проблемой, включающей экологические требования, санитарные нормы и потребности в воде других водопользователей. Значения указанных показателей должны рассчитываться на лимитирующий период года. Норматив устанавливается на основе минимального стока в естественных условиях с применением системы коэффициентов, учитывающих комплекс гидролого-экологических факторов.

К одному из элементов ЭН в области охраны водных ресурсов относится ограничение хозяйственной деятельности в пределах прибрежных зон водоемов. В настоящее время в РФ насчитывается:

1) более 2,4 млн ручьев (длиной до 10 км каждый) общей протяженностью 4,83 млн км;

2) 127 604 малых реки (длиной от 10 до 200 км) протяженностью 3,0 млн км;

3) 855 средних рек (200–500 км) протяженностью 0,256 млн км;

4) 210 больших рек (более 500 км) протяженностью 0,189 млн км.

На территории России находится 2,7 млн озер. Имеется 2290 средних и крупных водохранилищ, объемом свыше 1 млн. м³ каждый. Общая емкость водохранилищ составляет 800 км^3. Из общего числа водохранилищ 260 являются крупными и особо крупными (единичной вместимостью более 10 млн. м³) суммарной ёмкостью 790 км³. К крупнейшим (объемом более 100 млн. м³) относятся 103 водохранилища. Кроме того, имеется около 30 тыс. малых водохранилищ и прудов, которые обеспечивают потребность в воде объектов экономики и населения, служат для предотвращения наводнений. Максимальные нагрузки техногенного воздействия принимают на себя ручьи и малые реки, характеризующиеся огромной протяженностью и максимально вовлеченные в хозяйственное использование (рис. 14).

Рис. 14. Типичное состояние малых водотоков на урбанизированных территориях

Первоочередной мерой по охране и восстановлению поверхностных водных объектов, улучшению их гидрологического режима является назначение водоохранных зон и прибрежных водоохранных защитных полос с обеспечением на их территории специального режима хозяйственной и иных видов деятельности. Они устанавливаются для рек, озер, водохранилищ, болот, а также магистральных и межхозяйственных каналов в соответствии с нормами Водного Кодекса РФ.

Водоохранной зоной называется территория, примыкающая к акваториям рек, озер и других поверхностных водных объектов, на которой устанавливается специальный режим хозяйственной и иных видов деятельности с целью предотвращения загрязнения, засорения, заиления и истощения водных объектов, а также сохранения среды обитания животного и растительного мира. Соблюдение специального режима на территории водоохранных зон — это составная часть комплекса природоохранных мер.

Водоохранные зоны устанавливаются на основании статьи 65 Водного Кодекса РФ. В настоящее время используются следующие нормы установления водоохранных зон.

1. Для рек ширина водоохранных зон и прибрежных полос устанавливается от среднемноголетнего уреза воды в летний период от их истока в зависимости от протяженности водотока: ручьи до 10 км — 50 м; реки 10–50 км — 100 м; более 50 км — 200 м. Радиус водоохранной зоны для истоков реки, ручья устанавливается в размере пятидесяти метров.

2. Ширина водоохранной зоны озера, водохранилища определяется в размере 50 м. Ширина водоохранной зоны водохранилища, расположенного на водотоке, устанавливается равной ширине водоохранной зоны этого водотока. Для сточных и проточных озер и водотоков, расположенных внутри болота ширина водоохраной зоны составляет 50 метров.

3. Ширина водоохранной зоны озера Байкал устанавливается ФЗ «Об охране озера Байкал». Ширина до сих пор не определена, но есть предложение устанавливать водоохранную зону по координатам.

4. Ширина водоохранной зоны моря составляет 500 метров.

5. Водоохранные зоны магистральных или межхозяйственных каналов совпадают по ширине с полосами отводов таких каналов.

6. Водоохранные зоны рек, их частей, помещенных в закрытые коллекторы, не устанавливаются.

На тех водных объектах, где установлены запретные полосы лесов, защищающие нерестилища рыб ценных промысловых видов, ширина водоохранных зон принимается равной ширине этих полос. Границы и размеры водоохранных зон на территории городов и других поселений назначаются с учетом конкретных условий планировки и застройки в соответствии с утвержденными генпланами.