CC BY
27ГЕОГРА ФИЧЕСКИЕ НА УКИ / GEOGRAPHICAL SCIENCES
УДК 504.4.062.2
ОЦЕНКА ВОДНОГО СТРЕССА В АЛТАЙСКОМ КРАЕ ESTIMATION WATER STRESS IN ALTAY REGION
©Бирюков В. В.
Алтайский государственный университет г. Барнаул, Россия, [email protected]
©Biryukov V.
Altay State University Barnaul, Russia, [email protected] ©Волкова А. К.
Алтайский государственный университет г. Бийск, Россия, [email protected]
©Volkova A.
Altay State University Biysk, Russia, [email protected] ©Гаврищенко В. П.
Алтайский государственный университет г. Барнаул, Россия, [email protected]
©Gavrischenko V.
Altay State University Barnaul, Russia, [email protected]
Аннотация. В работе приведены данные по оценке водного стресса муниципальных районов Алтайского края. Был рассчитан и проанализирован индекс коммунально-бытового водного стресса для территории Алтайского края, а также проведена классификация территорий по степени водного стресса. Было установлено, что сложившаяся ситуация возникает из-за плохого состояния системы водоснабжения края и малого потребления воды на коммунально-бытовые нужды. В процессе работы были получены сведения, которые могут быть использованы при разработке системы рационального водопользования в Алтайском крае.
Abstract.The paper presents data on the assessment of water stress municipal districts of the Altai region. The domestic water stress index was calculated and analyzed for the Altai region, as well as the classification of areas according to the degree of water stress. It was found that this situation arised because of the poor condition of the water supply system and the edge of the small consumption of water for household needs. In the process, information was obtained which can be used in the development of water management systems in the Altai region.
Ключевые слова: водный стресс, коммунально-бытовое водоснабжение, водные ресурсы, рациональное водопользование.
Keywords: water stress, domestic water supply, water resources, water management.
Российская Федерация входит в число государств, наиболее обеспеченных водными ресурсами и занимает 2 место в мире по их запасам. Однако в стране существуют проблемы неравномерного распределения ресурсов по ее территории и обеспечения населения
качественной водой, которые также являются актуальными для региона исследования и выражаются в водном стрессе.
Алтайский край по объему водных ресурсов находится на среднем уровне и не относится к зоне дефицита, несмотря на то, что объем запасов здесь примерно вдвое ниже среднероссийского (55 км3 и 113 км3 соответственно) [1, с. 48]. Следует отметить неравномерность распределения поверхностных вод по территории Алтайского края: водотоки, являющиеся основными источниками водных ресурсов, размещены в центральной и восточной частях края, в то время как западная его часть относится к бессточной области. Такое расположение поверхностных ресурсов вынуждает население слабообеспеченных территорий использовать подземные источники, воды которых не всегда отвечают стандартам качества.
Водный стресс относится к экономическим, социальным и экологическим проблемам и может трактоваться как степень неудовлетворенности потребностей в воде [2]. У данного показателя существует множество критериев, но для данного исследования был выбран индекс коммунально-бытового водного стресса, или Domestic water stress index (DWSI). Выбранный показатель рассчитывается как отношение объема воды, затраченного на коммунально-бытовые нужды, к общему спросу в данном секторе. При этом внутренний спрос на воду можно оценить как произведение численности населения и норм подачи воды на душу населения, определенных специальными органами [3, с. 12]. Для РФ нормы расхода воды прописаны в СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий».
Нормой индекса DWSI считается значение 0,4-0,5. Значения ниже 0,4 отражают водный стресс на территории, а выше 0,5 являются показателем избыточности потребляемых ресурсов [3, с. 17].
В целом по стране прослеживается спад показателя DWSI, свидетельствующий как о снижении объема потребления воды на хозяйственно-питьевые нужды, так и о снижении качества поставки данной воды [4, 5, 6]. Данная динамика просматривается и на территории Алтайского края: в период с 1993 по 2014 год произошло падение значения с 0,537 (категория переизбытка) до 0,325 (категория стресса) (Таблица 1).
Таблица 1.
ДИНАМИКА ИНДЕКСА КОММУНАЛЬНО-БЫТОВОГО ВОДНОГО СТРЕССА
В СУБЪЕКТАХ СФО
Субъект СФО DWSI
1993 2008 2012 2014
Алтайский край 0,53677 0,40712 0,31290 0,32497
Забайкальский край 0,57628 0,47973 0,40814 0,41887
Иркутская область 1,13057 0,73658 0,59056 0,42409
Кемеровская область 1,03956 0,99680 0,84074 0,71561
Красноярский край 1,19714 0,67490 0,80171 0,58066
Новосибирская область 0,99276 0,84821 0,65601 0,60000
Омская область 0,69034 0,73416 0,49674 0,48527
Республика Алтай 0,17978 0,21966 0,18816 0,14700
Республика Бурятия 0,72086 0,49203 0,42356 0,37581
Республика Тыва 0,09674 0,18214 0,17887 0,15178
Республика Хакасия 0,33231 0,57506 0,37391 0,36662
Томская область 0,90481 0,54830 0,49096 0,52480
Примечание 1: за норму водопотребления была взята величина 250 л/сут; поправка на качество воды равнялась 0,85.
Для оценки внутреннего стресса на территории Алтайского края общая классификация числовых значений индекса была несколько изменена. Было выделено 5 категорий водного
стресса: катастрофичная (ниже 0,01), критическая (до 0,1), кризисная (до 0,4), обеспеченная (0,4-0,5) и избыточная (выше 0,5).
Также при расчетах была сделана поправка на количество водных ресурсов, удовлетворяющих стандартам качества питьевой воды. За основу была взята общая доля проб, не соответствующих санитарно-гигиеническим или бактериологическим нормам. Поправка также варьировалась в зависимости от вида преобладающего в районе источника водоснабжения: для населенных пунктов с поверхностным водозабором она составляла 0,81, а с подземным — 0,76. За нормы потребления взяты 220 л/сут для городского населения и 130 л/сут для сельского.
Необходимо отметить некоторое несовершенство оценки степени водного стресса с помощью индекса DWSI в силу его формализованности. В расчетах не учитываются многие факторы (в т. ч. использование нецентрализованных источников, прерывание поставок воды и пр.), поэтому оценка водного стресса с точки зрения анализа данного показателя отражает ситуацию скорее с пессимистической точки зрения.
На основе данных Главного управления природных ресурсов и экологии Алтайского края и Росстата были проведены расчеты индекса (Таблица 2).
Таблица 2.
ПОКАЗАТЕЛИ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ДЛЯ МУНИЦИПАЛЬНЫХ РАЙОНОВ АЛТАЙСКОГО КРАЯ ЗА 2014 ГОД
Муниципальное образование Все население в т.ч. городское в т.ч. сельское Общий забор воды, тыс м3 В т.ч. из подземных источнико в, тыс м3 Использо вание воды на коммунал ьно- бытовые нужды, тыс м3 DWSI
Алейский 43333 28372 14961 790,14 790,14 1495 0,38023
Алтайский 26171 0 26171 331,54 205,14 135,14 0,08597
Баевский 9698 0 9698 57 57 41,63 0,06875
Бийский 246610 204164 42446 186801,04 14544,65 13342,28 0,55084
Благовещенский 29128 18085 11043 3361,15 770,98 281,52 0,11396
Бурлинский 10783 0 10783 335,8 335,8 37,7 0,05600
Быстроистокский 9378 0 9378 179,4 179,4 116,4 0,19880
Волчихинский 18042 0 18042 157,7 157,7 3,8 0337
Егорьевский 13497 0 13497 84,51 84,51 45,85 0,05441
Ельцовский 6101 0 6101 2000 2000 80 0,21002
Завьяловский 18354 0 18354 72 72 72 0,06283
Залесовский 14274 0 14274 1620 1620 140 0,15709
Заринский 65828 47274 18554 11804,75 4509,72 3312,55 0,55959
Змеиногорский 19876 10546 9330 2554,06 2554,06 55,22 0,03254
Зональный 20110 0 20110 1 747,40 1 280,40 25,51 0,02085
Калманский 13635 0 13635 143,38 143,38 143,38 0,16843
Каменский 53378 41897 11481 21423,60 1056,60 1612,40 0,33410
Ключевский 17214 0 17214 11228,24 11228,24 150,19 0,13975
Косихинский 16430 0 16430 699,01 699,01 395,73 0,38578
Красногорский 15578 0 15578 499,5 499,5 459,2 0,47214
Краснощековский 17518 0 17518 184,4 184,4 161,4 0,14757
Крутихинский 10640 0 10640 0,1 0,1 1,93 0291
Кулундинский 22255 0 22255 398,25 398,25 268,17 0,19300
Курьинский 9910 0 9910 207,45 134,45 121,71 0,19930
Кытмановский 12727 0 12727 291,19 291,19 243,49 0,30643
научный журнал (scientific journal) №7 (июль) 2016 г
http://www. bulletennauki. com
Окончание Таблицы 2.
Локтевский 26673 13109 13564 5994,34 2848,04 340,55 0,15860
Мамонтовский 22465 0 22465 133,57 133,57 47,5 0,03387
Михайловский 20093 3263 16830 816,95 816,95 293,49 0,21031
Немецкий Национальный 16656 0 16656 4895,85 4895,85 409,43 0,39372
Новичихинский 9390 0 9390 34,93 34,93 28 0,04776
Павловский 40775 0 40775 2598,66 1476,07 981,06 0,39551
Панкрушихинский 12351 0 12351 8,28 8,28 4,23 0549
Первомайский 99997 47274 52723 10205 9639,40 4730,89 0,57091
Петропавловский 11841 0 11841 471,6 471,6 332,72 0,45006
Поспелихинский 23580 0 23580 194,48 194,48 127,05 0,08630
Ребрихинский 23281 0 23281 675,01 675,01 610,24 0,41983
Родинский 19135 0 19135 441,17 441,17 231,23 0,19355
Романовский 12183 0 12183 322,77 322,77 248,22 0,32633
Рубцовский 170950 146516 24434 62284,12 426,85 5201,83 0,30588
Славгородский 59131 48766 10365 15247,18 8067,24 3097,11 0,53402
Смоленский 37779 14877 22902 2657,11 2623,72 980,48 0,32664
Советский 15967 0 15967 108,72 108,72 8,03 0806
Солонешенский 9724 0 9724 90,4 90,4 57,3 0,09438
Солтонский 7809 0 7809 159,83 159,83 2,08 0427
Суетский 4535 0 4535 61,59 61,59 28,26 0,09981
г. Барнаул 699577 655656 43921 91238,31 9822,18 39528,96 0,58499
Табунский 9453 0 9453 236,32 236,32 38,69 0,06556
Тальменский 46172 18998 27174 543,55 543,55 76,41 0,02063
Тогульский 7960 0 7960 243,9 243,9 13 0,02616
Топчихинский 22279 0 22279 1045,15 1045,15 759,34 0,54591
Третьяковский 13071 0 13071 304,95 304,95 94,7 0,11604
Троицкий 23199 0 23199 362,08 362,08 203 0,14015
Тюменцевский 14513 0 14513 62,82 62,82 8,2 0905
Угловский 12948 0 12948 304,41 304,41 205,57 0,25429
Усть-Калманский 14369 0 14369 1870 1640 600 0,66881
Усть-Пристанский 11862 0 11862 1420 1420 450 0,60762
Хабарский 15129 0 15129 1401,67 1401,67 65,01 0,06883
Целинный 15674 0 15674 849,74 849,74 845,51 0,86401
Чарышский 11543 0 11543 108,8 108,8 94,5 0,13113
Шелаболихинский 12913 0 12913 281,7 281,7 113,11 0,14030
Шипуновский 32526 0 32526 5 834,71 5 834,71 49 0,02413
Примечание 2: в состав административных районов были включены городские округа в
соответствии с территориальным положением.
На основе вычисленного индекса была построена картосхема территориальной дифференциации DWSI для региона на 2014 г., в полной мере отражающая критическое положение Алтайского края (Рисунок).
Большая часть территории края испытывает кризис водоснабжения, и только 12 муниципалитетов входят в «зону комфорта» и достаточной обеспеченности (Ребрихинский, Петропавловский, Красногорский, Топчихинский, Усть-Пристанский, Усть-Калманский, Целинный, Славгородский, Заринский, Первомайский, Бийский районы и Барнаульский городской округ). В остальных районах края отмечается водный стресс различной степени тяжести, а наиболее экстремальная ситуация выявлена в Крутихинском, Волчихинском, Солтонском, Панкрушихинском, Советском, Тюменцевском районах.
Такие результаты связаны, прежде всего, со слабо развитой в крае инфраструктурой водоснабжения и критически малым количеством ресурсов, потребляемых на коммунально-бытовые нужды. Население вынуждено использовать другие источники пресной воды, вода в
которых не всегда соответствует санитарно-гигиеническим нормам содержания различных веществ (так как в крае существуют проблемы повышенного содержания железа и марганца в подземных водах).
Рисунок 1. Картосхема индекса коммунально-бытового водного стресса (DWSI).
Негативными последствиями недопотребления или потребления некачественных водных ресурсов могут выступать вспышки различных заболеваний, а также болезни ЖКТ, кроветворной системы, нарушение водно-солевого баланса и многое другое.
Решением для проблемных районов может стать установка локальных станций очистки вод, реконструкция устаревших и строительство новых систем водоснабжения, контроль за сбросами загрязняющих веществ в поверхностные и подземные источники, повышение интенсивности работы органов экологического контроля.
Водный стресс регионов является актуальной темой для исследований, которых, на сегодняшний момент, в России проводится недостаточно. В зарубежной практике показатели водного стресса используются более широко. Индекс DWSI был впервые применен для проведения расчетов на территории Российской Федерации. Дальнейшее изучение поможет в разработке системы рационального управления водопользованием в коммунально-бытовом секторе для обеспечения всего населения качественными водными ресурсами.
Список литературы:
1. Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2008 году». М.: НИА-Природа, 2009. 457 с.
2. Indicators and Indices for decision making in water resources management. Режим доступа: http://environ.chemeng.ntua.gr/W SM/Newsletters/Issue4/Indicators.htm (дата обращения 30.03.2016).
3. Comprehensive water stress indicators. Режим доступа: http://swat.tamu.edu/media/57070/J4-4-Ahluwalia.pdf (дата обращения 26.03.2016).
4. Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2012 году». М.: НИА-Природа, 2013. 370 с.
5. Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2014 году». М.: НИА-Природа, 2015. 270 с.
6. Федеральная служба государственной статистики: Интерактивная витрина. Режим доступа: http://cbsd.gks.ru (дата обращения 30.11.2015).
References:
1. State report "On the status and use of water resources of the Russian Federation in 2008" Moscow, NIA-Nature, 2009, 457 p.
2. Indicators and Indices for decision making in water resources management. Avilable at: http://environ.chemeng.ntua.gr/WSM/Newsletters/Issue4/Indicators.htm, accessed 30.03.2016.
3. Comprehensive water stress indicators. Available at: http://swat.tamu.edu/media/57070/J4-4-Ahluwalia.pdf, accessed 26.03.2016.
4. State report "On the status and use of water resources of the Russian Federation in 2012". Moscow, NIA-Nature, 2013, 370 p.
5. State report "On the status and use of water resources of the Russian Federation in 2014". Moscow, NIA-Nature, 2015, 270 p.
6. The Federal State Statistics Service: Interactive Showcases. Available at: http://cbsd.gks.ru, accessed 30.11.2015.
Работа поступила Принята к публикации
в редакцию 16.06.2016 г. 20.06.2016 г.
