CC BY
3ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОДОСБЕРЕЖЕНИЯ В АРАЛЬСКОМ
БАССЕЙНЕ Мурадов Ш.О.
Мурадов Шухрат Одилович - доктор технических наук, профессор Каршинский инженерно-экономический институт, г. Карши, Республика Узбекистан
Аннотация: на основе многолетних (40 лет) исследований выявлены проблемы, связанные с использованием водных ресурсов в различных отраслях экономики и разработаны инновационные технические решения, способствующие повысить эффективность их использования. Внедрение предложенных технологий несомненно улучшат геоэкологические условия региона.
Ключевые слова: водно-земельные ресурсы, орошение, промышленность, устойчивое развитие, питьевая вода, водоустойчивость, деминерализация вод, засуха, субирригация, мелиорация почв, плодородие земель, метаморфизация химического состава и интегрированное управление водных ресурсов.
Президент Узбекистана Ш.М. Мирзиёев выступая на 78 сессии Генеральной ассамблеи ООН (19.10.2023 г.) отметил: Сегодня в мире наблюдается острая экологическая ситуация. ...В таких сложных условиях Центральная Азия, продолжающая борьбу с трагедией Аральского моря, становится одним из наиболее уязвимых перед изменением климата регионов.
Ярким доказательством этого является 2-ой обзор результативности экологической деятельности, подготовленный Европейской экономической комиссией ООН (2010), где приведено 78 рекомендаций по улучшению экологической обстановки в республике. Во введении главы 6 отмечено, что особое значение придается трансграничным водам, а именно-одному из наиболее тревожных водных кризисов не только в Центральной Азии, но и в мире - катастрофа Аральского моря, которая отчасти произошла по причине неправильного управления водными ресурсами в бассейне Аральского моря в течении последних десятилетий. [2, С.107].
На обложке книги «Вода: капля жизни» американского писателя Питер Свенсона отмечено, «Где кончается вода, там кончается жизнь», такая поговорка есть у узбеков [2, с. 42]. Такое признание основано на том, что на самом деле, если Солнце - отец всего живого на Земле, то вода, по мнению многих ученых, является тем материнским «чревом» которое породило жизнь. Гидросфера - главный компонент экологической системы или точнее биогеоценоза и ее составляющей экотопа (или биотопа).
По прогнозам ООН, к 2050 г. население Земли составит 8,9 млрд. человек, от дефицита воды будут страдать от 2 до 7 млрд. человек. По оценкам различных международных организаций к 2025 г. третья часть растущего населения планеты будет страдать от недостатка воды на орошение. Сегодня 80% всех глобальных ресурсов пресной воды, используемой человечеством, потребляется на орошение. По данным международного института продовольственной политики ожидается, что к 2030 г. площадь орошаемых земель возрастет на 20 %, объем потребления воды увеличится на 14 %. Так как они служат источником получения примерно половины производимого в мире объема продовольствия.
В соответствии с резолюцией Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций № 70, принятой на Саммите ООН по устойчивому развитию в сентябре 2015 года, а также в целях организации системной работы по последовательной реализации Целей устойчивого развития Глобальной повестки дня ООН до 2030 года, Кабинет Министров Р. Узбекистан принял Постановление (20 октября 2018 г., № 841) «О мерах по реализации национальных целей и задач в области устойчивого развития на период до 2030 года» где отмечено в Цели 6. - Сохранение и рациональное использование водных ресурсов в интересах устойчивого развития, обеспечения их наличия и развития санитарии для всех; в задаче 6.4. - К 2030 году существенно повысить эффективность водопользования во всех секторах экономики; в задаче 6.5. - К 2030 году обеспечить комплексное управление водными ресурсами на всех уровнях, в том числе при необходимости на основе трансграничного сотрудничества.
Возвращаясь к данной проблеме, Президент Узбекистана Ш.М. Мирзиёев на 78 сессии Генеральной ассамблеи ООН, наряду с первостепенными приоритетными задачами отметил: Выступаем за привлечение и внедрение самых передовых технологий в процессе создания Платформы водосберегающих технологий в Центральной Азии, используя механизм «Организация Объединенных Наций - водные ресурсы».
Надо отметить, что учеными Узбекистана разработано много рекомендаций по воплощению в жизнь принятых Постановлений Президента и Правительства Узбекистана. Однако, как отметил Президент Узбекистана в Послании: «Пока они изложены на бумаге, но нам предстоит превратить их в практические действия и реальные результаты, и для этого нам нужно упорно трудиться».
Вот уже более 45 лет в Каршинском инженерно-экономическом институте мы проводим работы именно по решению вышеотмеченных серьезных проблем водо-и землеустойчивости. Учитывая огромный опыт в этой отрасли, предлагаем ряд неотложных назревших решений для Аральского бассейна.
Во-первых, что касается пресных вод для населения, при разумном использовании их в Узбекистане предостаточно. Это в первую очередь запасы подземных вод Ферганской долины, Приташкентской и Джизакской зон, Зарафшанской долины, Китабо-Шахрисябзской впадины, Сурхандарь-инского бассейна. Так, например, по расчетам ученых наличие пресных подземных вод республики составляет порядка 293,4 кубометров в секунду. При населении 33 млн. на 1 человека приходится 768,2 литра в сутки. При расчете по 270 л/сут, можно обеспечить 94 млн. людей или обеспеченность составит 188 лет, если мы перейдем на европейскую норму, то данные запасы обеспечат 212 млн. человек или обеспеченность составит 423 года. По нашему мнению настало время создания единой водопроводной сети Узбекистана (аналогично электро-и газопроводной). Эти воды и воды пресных водохранилищ надо направить в основном для питьевых нужд. Этим мы можем снять проблему водоснабжения населения собственными водами.
Это крайне жизненно важна проблема. Так, например, в Швеции расход воды на 1 человека составляет 120 литров, в Израиле 100, в Нидерландах 80 литров. При этом Шведы принимают душ 5 раз в сутки. Что же наблюдается у нас. Расход на 1 жителя установлен 270 л/сутки. Главной причиной является устаревшая арматура за счет чего более 50% теряется за счет утечек. Помимо этого, большая стоимость воды в следствии работы старых насосных агрегатов, низкий КПД. Мы разрабатываем схемы интегрированного использования водных ресурсов. Нам необходимо для всех организаций рассчитать на отдаленную перспективу данные схемы в свете требований Закона Р. Узбекистан «О воде и водопользовании», статьи 106, 111, 112. Следующий вопрос использование оборотной системы и соленых вод в технических целях. То есть надо в некоторых бытовых нуждах именно использовать эти воды. Этим мы внедрим полную систему интегрированного управления водными ресурсами.
Во-вторых, если мы хотим обеспечить водоустойчивость, тем более устойчивое развитие в Аральском бассейне, крайне необходимо уже сегодня перевести все крупные промышленные предприятия, в том числе и запланированную АЭС, на использование опресненных подземных и поверхностных вод. Нами разработана и испытана установка, основанная на газогидратной технологии, признанная эколого-экономичной. Этим мы решим и природоохранную задачу. Увеличивается объем соленых подземных и коллекторно-дренажных вод (на юге составляют 30% от водозабора). Образуются соленые озера как Сичанкуль, Ачинкуль, Арнасай и многие озера Приаралья. Это миллиарды кубометров воды. Необходимо уже сейчас думать о деминерализации и использовании их в технических нуждах населением и в промышленных организациях.
В-третьих, надо признать, что наблюдается наряду с гидрологической и метеорологической так же почвенная засуха. Тем более ученые и специалисты США предрекают в 2024 году неумолимую жару, самую сильную за всю историю. Естественно, как и в 2018 и 2023 году это приведет к увеличению оросительной нормы за счет интенсивного испарения. С целью рационального использования оросительной воды, предлагаем крайне необходимым мероприятием массовое внедрение специально разработанных устройств, способствующих осуществлению субирригации. Каскадное внедрение технологии позволит в 1,5-2 раза сократить оросительную норму. Они решают комплекс природоохранных и социальных проблем. Их необходимо устраивать на коллекторно-дренажной, оросительной и речной сетях.
В-четвертых, учитывая неоднократные требования Президента о широком внедрении капельного орошения, предлагаем крайне необходимую технологию по уменьшению испаряемости, сохранению энергии, повышению плодородности - способ мелиорации почв. Сущность технологии заключается в использовании, при физическом изменении состояния, местных минералов-тяжелых глин в противовес гидрогелям. Есть мнение, что при разложении гидрогеля расщепляется углекислый газ (СО2), аммоний (NH4,), соли калия (KCl, K2SO3, K2SO4, KNO3), вода и акриламид (C3H5NO), последний может спровоцировать рак в организме.
В этом отношении мы разработали «способ мелиорации почв». Он основан на использовании местных природных минералов - вермикулит и перлит. Они повышают плодородие и уменьшают физическое испарение с почв. Предложен механизм для внесения вышеупомянутых минералов и способ нарезки извилин по дну борозды предотвращающий ирригационную эрозию и повышающий водоудерживающую способность почв.
Кстати, предлагаем использовать нашу технологию при капельном орошении саксаула в зоне Приаралья (1,7 млн. га). Они способствуют предотвращению ветровой эрозии (пыльных бурь) за счет увеличения связанности почв. Тем более в Тебинбулакском месторождении Каракалпакии содержится более 169 тыс.тонн вермикулита. Данную технологию можно использовать во всех областях с учетом наличия местных минералов. Президент Узбекистана отметил, что особого внимания требует система Госкомгеологии по разработке проекта Программы развития и воспроизводства минерально-сырьевой базы на 2017-2021 годы.
В-пятых, известно о том, что главным в повышении урожайности является не вода, а плодородие почв. Учеными определена связь между животноводством и плодородием земель. Так, например, органические удобрения от 40 овец могут содержать плодородие 1 га земель. Или 5-6 голов крупного рогатого скота. Учитывая 4,3 млн. га орошаемых земель республики, у нас в арсенале должно быть 172 млн. голов овец и коз. По данным 2022 год их было 22626,3 тыс (что почти в 7,7 меньше), КРС было 12611800 голов. Итого 35238100 голов, это способствовало обеспечению 63% орошаемых земель органическими удобрениями. А если учитывать (за 2022 г.) 20,3 млн сельскохозяйственных угодий, то они обеспечены органикой на 13,3%. Вот Вам и картина, нет плодородия и в недостатке мясомолочной продукции. А что касается плодородия, мы все знаем, что бонитет наших земель (ср. по республике - 55, Каракалпакия -41, данные ООН [2, С.130]) очень-то спал, что отражается на урожайности хлопка. Мы потеряли естественную экосистему, присутствует полная экологическая опасность.
В-шестых, необходимо скорейшим образом оценить качество поверхностных и подземных вод в современных условиях с прогнозом на отдаленную перспективу. Для этого надо проанализировать метаморфизацию (изменение) химического состава природных вод. Это позволит нам прогнозировать солесодержание в почвах и соответственно заранее принимать меры по охране почв. В настоящее время в предгорных районах наблюдается локальное содовое засоление почв. Учеными доказано, что если они занимают 20-30% площади орошения, то считается нерентабельным. Для предотвращения содового засоления мы предлагаем способ рассоления почв, который одновременно способствует выделению, при химической мелиорации, чилийской селитры, так необходимой для растений.
В-седьмых, все вышеперечисленный инновационные решения способствуют разработке для каждого района технологии усовершенствованного интегрированного управления водных ресурсов. Их надо разрабатывать на уровне административных районов, крупных промышленных предприятий, областей и бассейнов рек. У нас имеется огромный опыт расчета и проведения экспериментов.
Надо отметить, что все предложения испытаны в лабораторных и полевых условиях, апробированы и одобрены учеными-специалистами США, Европы, России, Казахстана, Туркмении. Технические решения готовы к поэтапному внедрению, на все технические решения получены авторские свидетельства и патенты на изобретения. Они доведены до конечного экологического эффекта [1, С. 234].
Надеемся, что данный комплекс технических инноваций будет учтен соответствующими ведомствами и учеными при разработке «дорожной карты» по данному вопросу и воплотится в жизнь в целях улучшения социальных условий населения Аральского бассейна.
Список литературы
1. Мурадов Ш.О. Научное обоснование водоустойчивости аридных территории юга Узбекистана. -Ташкент: ФАН. 2012.- 376 с.
2. Обзор результативности экологической деятельности. Узбекистан, второй обзор, вып.№29- Нью-Йорк и Женева: ЕЭК ООН. 2010.- 245 с.
3. Peter Swanson. Water: The Drop of Life, North Word press, Minnetonka, Minnesota, 2001. USA. P.143.
