Е.В. Сороколатова, Ю.Я. Гранкин, Ж.М. Мусекенова

Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства

г. Тараз, Республика Казахстан

Современное состояние и пути улучшения

сельскохозяйственного водоснабжения

Республики казахстан

Вода многими странами рассматривается как важнейший природный и стратегический ресурс и используется повсеместно во всех сферах деятельности человека. Наличие или отсутствие воды, ее качество, во многом определяет населенность территорий, развитие сельского хозяйства, промышленности и состояние окружающей среды.

В Республике Казахстан проблемы снабжения водой питьевого качества стоят достаточно остро. Большинство водопроводов и сооружений для подготовки питьевой воды были введены в эксплуатацию или капитально отремонтированы более 25-30 лет назад. Водопроводные хозяйства с забором воды, как из подземных, так и поверхностных источников, как правило, не имеют необходимого комплекса сооружений для обеззараживания и очистки воды, по многим водозаборам не соблюдаются режимы зон санитарной охраны. В неудовлетворительном состоянии находятся водоразводящие сети, износ которых доходит до 70% и непрерывно возрастает, что обуславливает частые аварии и, как следствие, загрязнение воды. По данным эксплуатирующих организаций наибольший износ водопроводных сетей отмечается в областях: Алматинской - 80,5%, Акмолинской – 67,2%, Павлодарской – 65,6%, Атырауской – 65% и Восточно-Казахстанской – 63,5%. Недостаточное финансирование водного сектора экономики страны в период с 1995 по 2002 годы отрицательно сказалось на общем состоянии сектора. В настоящее время большинство водоканалов работают на принципах самофинансирования, в условиях отсутствия денежных дотаций со стороны государства. Из 16 водоканалов, функционирующих в областных центрах и в городах Алматы и Астана, 11 прошли стадию банкротства или находятся на этой стадии.

Как видно из рисунка 1, из всех сельских населенных пунктов РК только в Акмолинской (45%), Алматинской (54%) и Южно-Казахстанской (47%) примерно половина или чуть больше населения этих областей пользуется водой из централизованных источников водоснабжения.

Рисунок 1 – Состояние водоснабжения сельских населенных пунктов

в Казахстане

Водой из местных подземных источников пользуются в основном в Актюбинской (82%), Павлодарской (83%), Северо-Казахстанской (68%), Костанайской (61%), Карагандинской (67%), Западно-Казахстанской (66%), Восточно-Казахстанской (62%), Жамбылской (55%).

Водой из поверхностных источников пользуются крайне мало - Атырауская (12%), Восточно-Казахстанская (13%), Западно-Казахстанская (9%), Костанайская (9%) и Южно-Казахстанская (10%) области.

Привозная вода используется в Атырауской (48%), Мангистауской (24%), Костанайской (10%) областях.

Согласно действующим в мире стандартам (директива Совета ЕС 98 83 по качеству воды; нормативы, рекомендуемые ВОЗ; нормативы США; СаНПиН 3.02.002.04 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения», Казахстан; СаНПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», Россия; и т.д.) питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом, радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Качество воды определяется целым рядом показателей (содержание тех или иных примесей), предельно допустимые значения которых задаются соответствующими нормативными документами.

В ряде городов и почти повсеместно в сельской местности имеющиеся системы водоснабжения в силу их длительного срока эксплуатации, устаревшей системы водоочистки не обеспечивают подачу потребителям воды питьевого качества. Более 25% действующих в республике водопроводов не отвечают санитарным требованиям (Жамбылская, Павлодарская, Восточно-Казахстанская, Карагандинская области). Даже в таких крупных городах как Астана и Алматы около 50% и 30% соответственно качество подаваемой воды не отвечает нормам СаНПиН.

Качество поверхностных вод практически по всем водотокам не соответствует стандартам питьевой воды. Основные водные артерии Казахстана продолжают загрязняться трансграничными притоками. Воды Иртыша, Или, Урала, Сырдарьи и других рек, формирующихся на сопредельных территориях, поступают в республику уже загрязненными. Воды реки Урал загрязнены фенолом, реки Иртыш – медью и цинком.

В пределах республики выявлено более 700 потенциальных источников загрязнения подземных вод. Их них 241 непосредственно влияют на гидрогеохимическое состояние подземных вод. Наибольшее количество источников загрязнения выявлено в Алматинской, Карагандинской и Восточно-Казахстанской областях. Основная масса участков загрязнения подземных вод характеризуется повышением минерализации, увеличением жесткости за счет сульфатов, хлоридов до значений, превышающих предельно допустимые концентрации.

Чрезвычайно важной является очистка воды от загрязнений, содержащих патогенные микроорганизмы. Высокие показатели несоответствия водопроводной питьевой воды по бактериологическим показателям отмечаются в Кызылординской, Акмолинской, Южно-Казахстанской областях, что свидетельствует об эпидемиологическом неблагополучии питьевой воды в данных регионах. В таблице 1 приведены нормативные показатели качества питьевой воды по СаНПиН Казахстана, СаНПиН России, нормативам ВОЗ, Директиве Совета ЕС по качеству воды, Нормативам США. По некоторым показателям содержания химических элементов (сухой остаток, жесткость, мутность, цветность, хлориды, сульфаты и др.) казахстанские допустимые нормы превышают нормативы международных организаций и других стран и требуют корректировки по снижению верхних пределов.

Основной причиной снижения качества подаваемой потребителям воды является низкое техническое состояние сооружений и сетей систем водоснабжения и водоотведения. В настоящее время большинство социальных объектов – школ, больниц, домов престарелых, дошкольных детских учреждений, организаций общественного питания и предприятий промышленности, выпускающих продукты питания - используют неочищенную воду.

Таблица 1 – Нормативные показатели качества питьевой воды

Показатели качества	Единица измерения	СаНПиН 3.02.002.04 (Казахстан)	СаНПиН 2.1.4.1074-01 (Россия)	Нормативы, рекомендуемые ВОЗ	Директива Совета ЕС 98/83 ЕС по качеству воды	Нормативы США
Микробиологические показатели
Общее микробное число (ОМЧ)	КОЕ/мл	не >50	не >50	-	10	-
Колифаги	БОЕ/мл	Отсутс.	Отсутс.	Отсутс.	Отсутс.	Отсутс.
Цисты лямблий	ед/50 л	Отсутс.	Отсутс.	Отсутс.	Отсутс.	Отсутс.
Органолептические показатели
Мутность (по каолину)	мл/л	1,5-2,0	1,5	0,5	1	0,5-1
Цветность	градус	20-35	20	15	20	15
Вкус, привкус	балл	2	2	0	3	0
Запах	балл	2	2	0	3	3
Обобщенные показатели
Водородный показатель рН		6-9	6-9	6,5-8,5	9,5	6,5-8,5
Сухой остаток	мг/л	1000-1500	1000	1000	1500	500
Жесткость общая	мг-экв/л	7-10	7	-	1,5	-
Щелочность общая	мг-экв/л		-
Окисляемость	мг/л	5	5	-	5	-
Кальций	мг/л		-		100	-
Магний	мг/л		-		50	-
Хлор (свободный)	мг/л	0,3-0,5	0,3-0,5	0,5	-
Растворенный кислород О2	мг/л		-
Фенольный индекс (Фенол)	мг/л	0,25	0,25	-	0,0005
Нефтепродукты	мг/л	0,1	0,1	-
ПАВ	мг/л	0,5	0,5	-	0,2
Неорганические вещества
Железо	мг/л	0,3-1	0,3	0,3	0,2	0,3
Марганец	мг/л	0,1-0,5	0,1	0,1	0,05	0,05
Медь	мг/л	1	1	1	2	1
Сульфаты	мг/л	500	500	250	250	250
Хлориды	мг/л	350	350	250	25-250	250
Алюминий	мг/л	0,5	0,5	0,2	0,2	0,05-0,2
Аммоний	мг/л		2,0 (по N2)	-	0,5	-
Натрий	мг/л	200	200	200	150	20
Калий	мг/л		-	-	12	-
Литий	мг/л	0,03	0,03	-	-	-
Стронций	мг/л	7	7	-	-	-
Барий	мг/л	0,1	0,1	-	-	5
Цинк	мг/л	5	5	3	5	5
Кадмий	мг/л	0,001	0,001	-	0,005	0,005
Бериллий	мг/л	0,0002	0,0002	-	-
Хром	мг/л	0,05	0,05	-	0,05	0,1
Никель	мг/л	0,1	0,1	-	0,05
Мышьяк	мг/л	0,05	0,05	0,01	0,05	0,05
Нитраты	мг/л	45	45	50	50	10
Нитриты	мг/л		3	3	0,1	1
Свинец	мг/л	0,03	0,03	0,01	-	0,05
Фтор	мг/л	1,2-1,5	1,5	1,5	0,07	1,4

В продукты питания попадают опасные для жизни микроэлементы и химические соединения, содержащие хлорорганику, болезнетворные штаммы, токсины и тяжелые металлы. В этих случаях необходимо введение мероприятий по развитию локальных систем водоподготовки, введение порядка обязательной доочистки воды, подаваемой в социально значимые объекты, и установка на них современного технологического очистного оборудования.

Подобные меры будут содействовать развитию производственной базы, а также стимулировать создание инновационных технологий на территории РК. Уже сейчас отмечается тенденция ежегодного уменьшения количества неработающих водопроводов и водопроводов, не отвечающих санитарно-эпидемиологическим требованиям. В период с 2002 года по 2009 год сократился удельный вес неработающих водопроводов с 299 (11 %) до 209 (7,9 %) и не отвечающих санитарно-эпидемиологическим требованиям с 363 (15,9 %) до 235 (10,9 %). Реконструкция существующих и строительство новых систем водоснабжения и водоотведения для городов, поселков и сельских населенных пунктов повлечет за собой изменение социальных условий в регионах в сторону улучшения благ и увеличения выгод населения в сферах экономики, здравоохранения и экологической ситуации.

Изменения в обеспечении населения питьевой водой в позитивном плане создадут удовлетворительные социально-бытовые и санитарно-эпидемиологические условия жизни и положительно скажутся на физическом и духовном состоянии казахстанского населения.

Основными путями для достижения поставленных задач являются эффективная модернизация и развитие систем водоснабжения, которые должны осуществляться поэтапно и планироваться на ближайший, среднесрочный и долгосрочный периоды. На каждом этапе определяются свои цели и задачи организационно-технического, правового и финансового обеспечения.

На первом этапе решаются задачи обеспечения населения питьевой водой гарантированного качества в тех городах и населенных пунктах, где имеет место катастрофическое положение, обусловленное неудовлетворительным состоянием источников и систем водоснабжения, техногенными проблемами и т.п. Для обеспечения требуемого качества питьевой воды на данном этапе могут быть использованы расфасованная вода и индивидуальные средства очистки воды. При низком качестве воды (при доказанном риске для здоровья) оптимальным представляется внедрение системы сертифицированных фильтров доочистки, специально подобранных к данному источнику. Для малоимущего населения могут быть организованы пункты общественного водоразбора, в среднем 1 на 250-1000 человек (в зависимости от плотности застройки и проживания).

На втором этапе (среднесрочная перспектива) население должно быть обеспечено безопасной водой в необходимом количестве для удовлетворения хозяйственно-бытовых нужд, включая потребности коммунальных инфраструктур населенного пункта, систем наружного пожаротушения и соответствующих технических решений по доочистке воды из квартирных (домовых) устройств. Для обеспечения физиологических и санитарно-гигиенических потребностей людей осуществляется глубокая очистка индивидуальными бытовыми фильтрами и локальными установками. Локальные установки предназначаются для групповых потребителей - объекты социального, культурного и бытового назначения.

При отсутствии сооружений водоподготовки (небольшие населенные пункты с численностью населения до 4 тысяч человек) и неудовлетворительном качестве воды источника рекомендуется предусматривать строительство станции водоочистки или перевод на другие источники водоснабжения. Результатом мероприятий данного этапа должны стать снижение удельного водопотребления, эксплуатационных расходов (электроэнергия, реактивы, аварийные ремонты, заработная плата), санация наиболее изношенных участков сетей и сооружений на них, сокращение неучтенных потерь воды.

Третий этап предусматривает завершение строительства и восстановления централизованных систем водоснабжения с обеспечением всех потребителей требуемым количеством воды с необходимым качеством. К числу долгосрочных задач следует отнести обеспечение гарантированного качества и устойчивости подачи воды для подавляющего большинства населения. Технические решения для этих целей наиболее капиталоемкие: перевод на подземные источники, строительство новых водозаборов, станций водоподготовки, внедрение современных технологий (озонирование, сорбция, нанофильтрация и т.д.).

Одним из основных вопросов, который необходимо решать первостепенно, является снижение норм водопотребления, т. к. они отражают реальный уровень использования и охраны водных ресурсов.

Снижение норм водопотребления достигается установкой приборов учета в точках подключения потребителя. Оснащение потребителей приборами учета не только позволит платить за реально потребленный ресурс, но и поможет выявить и устранить утечки питьевой воды, что в итоге приведет к экономии ресурсов. Анализ результатов натурных измерений водопотребления непосредственно в квартирах и экономический расчет показывают, что при снижении общего водопотребления в точках подключения объем денежных поступлений поставщику воды может быть увеличен почти на 60% без изменения действующего тарифа.

Снижение нормативных показателей водопотребления помимо установки приборов учета можно достигнуть за счет мероприятий по ремонту сетевого хозяйства, модернизации насосных станций, создания единой автоматизированной системы измерений и учета воды при ее транспортировке и потреблении.

Высокая степень износа сетей и оборудования является причиной большого количества аварий и значительных объемов потерь и утечек воды. Поэтому необходимо проводить модернизацию водопроводной сети: замену труб, изготовленных из стали или чугуна на пластмассовые; внедрение запорно-регулирующей арматуры с высокими показателями надежности; применение бестраншейной прокладки труб; использование для очистки и ремонта современных технических средств.

При водоподготовке необходимо применять безреагентные методы очистки (нанофильтрация, ультрафильтрация, микрофильтрация, мембранные способы умягчения, обезжелезивание, перманганация) и обеззараживания (ультрафиолетовое, бактерицидное облучение, озонирование).

Для снижения непроизводительных потерь при ремонте старых и строительстве новых емкостных сооружений (водонапорные башни, резервуары чистой воды) рекомендуется применять новейшие гидроизоляционные материалы.

Важным направлением по снижению водопотребления является уменьшение избыточных давлений на вводе в здания, снижение выходного давления на районных насосных станциях с одновременной установкой дополнительных повысительных насосных станций небольшой мощности на домах повышенной этажности. При этом разгружаются наружные сети, а за счет уменьшения давления в трубопроводах снижается аварийность системы и достигается экономия электроэнергии.

Снижение норм водопотребления можно также достигнуть лимитированием подачи воды потребителю. Это позволит полностью обеспечить жилой и коммунальный сектор качественной питьевой водой в необходимом объеме с сохранением существующих тарифов. Расход воды сверх лимита малыми предприятиями (автомойки, перерабатывающие цеха, бани, прачечные, гостиницы и т.п.) должен оплачиваться по более высокой тарифной сетке, что даст возможность для получения дополнительных средств для поддержания технического состояния систем водоснабжения.

В целях получения достоверной информации по техническому состоянию сетей и сооружений системы водоснабжения необходимо регулярно проводить их паспортизацию. Она позволит дать предварительную оценку состояния сетей, водоводов и сооружений на них и определить приоритетность вложения финансовых средств на поддержание их работоспособности. Ведение паспортизации позволит снизить аварийность на 15 %.

Снижения непроизводительных расходов воды можно достигнуть путем применения дуплексных схем водоснабжения с подачей очищенной и исходной воды по раздельным трубопроводам потребителям в зависимости от вида их деятельности.

При выборе схем и технологий водоснабжения необходим индивидуальный подход с учетом конкретных условий и возможностей региона. При этом можно рассмотреть следующие варианты:

- развитие действующих систем централизованного водоснабжения или строительство новых;

- организация нецентрализованного водоснабжения;

- использование автономного водоснабжения для районов с частной застройкой при наличии подземных источников водоснабжения (шахтные и трубчатые колодцы) и объектов социального значения (скважины, локальные очистные сооружения и т.д.);

- создание пунктов подготовки воды и пунктов ее разбора;

- использование бутилированной воды, индивидуальных и групповых (домовых) фильтров.

Примером модернизации предприятия в Казахстане служит ТОО «Водные ресурсы – Маркетинг» в г. Шымкенте, в котором 98,4% потребителей питьевой воды в жилом секторе и частные предприятия оснащены измерительными приборами. Это позволило снизить водопотребление с 456 л/сут на человека в 2003 году до 102 л/сут на человека и поставить на консервацию 4 водозабора из 5 ранее действующих. Была достигнута значительная экономия электроэнергии (в 2-3 раза) за счет установки на водозаборе современного насосного оборудования немецкой фирмы «Грундфос». Обеззараживание воды проводится установкой «Аквахлор», обеспечивающей не только высокое качество питьевой воды, но и ее безопасность. Планомерно производится замена устаревших сетей и водоводов из металлических труб на полипропиленовые и полиэтиленовые, которые изготавливаются на минизаводе на базе Шымкенского управления «Водоканал». После реконструкции сетей потери воды в многоэтажном жилом секторе сократились с 40% до 2%, а в частном жилом секторе - с 60% до 2%. Тариф на услуги водоснабжения вырос с 12 тенге/м³ до 44 тенге/м³ (с 8 до 30 центов США), но при этом среднемесячная оплата с одной семьи за услуги водопровода и канализации не увеличилась и составляет в среднем 324 тенге (2,16 долл. США) в месяц.

Для улучшения состояния в области питьевого водоснабжения и водоотведения основными задачами на ближайшие годы являются:

- охват всех сельских населённых пунктов, городов и малых городов, где требуется улучшение систем питьевого водоснабжения;

- проведения инвентаризации всех групповых и локальных систем водоснабжения РК;

- определение первоочередности проведения поисково-разведочных работ на воду в соответствии с приоритетами Программы «Вода питьевая»;

- определение приоритетности или очередности осуществления мероприятий в конкретных населенных пунктах, основываясь на реальном состоянии систем, а не только наличия проектно-сметной документации;

- выделение средств из республиканского бюджета на разработку проектно-сметной документации, где население пользуется привозной водой и последующего выделения средств на их реализацию;

- выделение средств из республиканского бюджета на создание и материально-техническое оснащение эксплуатирующих предприятий.

- дальнейшего внедрения современных технологий, оборудований и материалов при строительстве объектов питьевого водоснабжения, подготовке и подаче питьевой воды.