Економіка та очищення вод
Загальні водні ресурси Землі оцінюються в 1,3 млрд км3, проте лише 1,7% цієї кількості припадає на прісну воду і лише 0,5% усіх водних ресурсів – це прісна вода у пароподібному чи рідкому стані, решта заморожена на полюсах та гірських вершинах . Нині кожного жителя нашої планети доступної прісної води припадає до 6 тис. м3, здавалося б, величина достатня. Але є два фактори, які змушують говорити про водні ресурси не взагалі, а в межах конкретних районів. Перший чинник – нерівномірність розподілу прісної води. Другий фактор – це розвиток промисловості, урбанізація і зростання населення, що йде швидкими темпами, які зосереджують людей і виробництво на невеликих територіях.
До 2000 р. у середньому країнам світу визначилася наступна структура використання прісної води (у відсотках до загального споживання): зрошення – 37,4; комунальне водопостачання – 3,2; промисловість – 9,1; розведення стоків – 48,1; інші потреби – 2,2.
У цій структурі промовисто велика частка води, що йде для розведення забруднених стоків. Слід зазначити, що очищення водойм потрібна не тільки для підтримки в них життя, а й самі підприємства-забруднювачі не можуть користуватися недоброякісною водою. Коли до прямих витрат додаються кошти на очищення та розведення викидів у водоймища, це відбивається на ефективності проектних рішень. Водомісткість виробництва набуває при плануванні, поряд зі звичними обмеженнями, - наявністю сировини, робочої сили, транспорту – певний вплив. Обсяг споживання води стає фактором, що лімітує при розміщенні нових виробничих об'єктів або розширенні діючих підприємств. До особливо водоємнихгалузям відносяться хімічна та нафтохімічна, целюлозно-паперова промисловість, чорна металургія, виробництво енергії. Значна кількість води споживають підприємства харчової та текстильної промисловості. Багато води споживається у таких виробничих процесах, де необхідне охолодження. Наприклад, у США із загальної кількості води, що витрачається промисловістю, 62% споживається на охолодження, 28% - безпосередньо у виробничому процесі та 1-10% на допоміжних процесах. Із загальної кількості води, яка витрачається при виробництві алюмінію, 93% йде на охолодження, при нафтопереробці на охолодження витрачається 82% споживаної води, при виплавці сталі та прокаті – 65%.
Важливим показником, що характеризує воду як виробничий ресурс, є кількість води, яка споживається на одиницю виробничої продукції. Так, на виробництво 1 т паперу, що виробляється з деревини, витрачається до 136 м3 води, на тепловій електростанції – 15 м3 води на отримання 1 кВт електроенергії. У доменному та сталеплавильному виробництвах на підготовку вихідних продуктів, на охолодження та очищення доменного газу споживається при отриманні 1 т сталі до 150 м3 води. Металургійний комбінат потужністю 2 млн. т чавуну на рік споживає за добу 1 млн. м3 води. Якщо прийняти, що мешканець у середньому за добу споживає 150 л води, то ця кількість відповідає витратам води багатомільйонного міста.
Для обмеження водозабору з джерел водопостачання вводиться оборотне водопостачання, завдяки якому додатково береться лише стільки свіжої води, скільки виводиться із системи у зв'язку із забрудненням, випарами, безповоротними втратами, пов'язаними із споживанням води у виробничому процесі. Сучасні технології дозволяють використовувати воду в оборотів середньому до 25 разів. У доменному та сталеплавильному виробництвах це дає можливість скорочувати додатковий забір води на 28 м3 на 1 т продукції.
Галузі висувають різні вимоги до якості води. Під якістю тут розуміється мінеральний склад, смак, запах, колір, корозійність та каламутність води. Хоча ці властивості і можна змінювати, але при великому заборі води це призводить до небажаного зростання витрат. Тому вибір джерел водопостачання слід розглядати як важливе виробничо-економічне завдання. Так вода в холодильниках по можливості повинна бути м'якою, інакше поява в них нальоту вимагатиме частої зміни труб і установок, що охолоджують. Вода, крім того, не повинна містити органічні речовини, які посилюють корозію. Подібні якості повинні бути і у води, що циркулює у парових казанах.
Дуже високі вимоги до якості води пред'являються у пивоварній промисловості, при виробництві прохолодних напоїв, та загалом у харчовій промисловості. Наприклад, одна з причин таких високих смакових переваг, а значить, і популярності пльзенського пива – якість води.
Вода, що використовується у фотографічній, кінематографічній та целюлозно-паперовій промисловості, не повинна містити сполуки марганцю та заліза, які значно погіршують якість продукції. Подібні вимоги існують і у текстильній промисловості. Так, у Великій Британії біля міст Бедфорд і Лідс, де русло річок піщане, а вода м'яка та чиста, сформувався основний район переробки вовни, тоді як в інших промислових районах вапнякові та каламутні води не придатні для процесів очищення вовни та фарбування текстильних виробів.
Інтенсифікація суспільного виробництва збільшує вимоги до якості та кількості води. Дужевимогливі до якості води нові види виробництв, зокрема у хімічній та металургійній промисловості. Відтепер вода є найважливішим чинником розміщення нових промислових підприємств та міст.
Протягом тисяч років люди, використовуючи блага природи, не замислювалися про їхню вичерпність, кількість і тим більше про їхнє штучне відтворення. Ці блага були "дарові". Але нині дедалі більша кількість води не просто забирається з природних джерел, а перерозподіляється та готується людиною, тому говорити про водний ресурс як "дармовий" не доводиться. Водозабори на річках – досить складні споруди, а якщо зважити на вартість трубопроводів, енергію та експлуатацію, то зрозуміло, що річкова вода аж ніяк не "дармовий" ресурс.
Буріння та обладнання навіть неглибокої свердловини для підведення води до колонки обходиться приблизно 50 рублів за погонний метр. Все частіше ми маємо справу з "рукотворною" прісною та чистою водою, одержуваною опрісненням морської води. Нині понад 350 вітчизняних електродіалізних опріснювачів дають понад 80 тис. м3 чистої води на добу. капіталовкладення, необхідні отримання 1 м3 прісної води становлять від 300 до 600 рублів, залежно від добової продуктивності установок, собівартість 1 м3 дистиляту від 55 до 75 копійок.
У містах створення та експлуатація водопровідної каналізаційної мережі обходиться недешево. Через війну вода, яка завжди і скрізь, як " падало з неба " безкоштовне благо, перетворюється на предмет особливої турботи (водне господарство) й у товар, вартість якого залежить від капіталовкладень і витрат, які її надходження. Аналіз витрат, наприклад на будівництво гребель у США, показує, що в середньому на зберігання 1 км3 води у великих водосховищах витрачаються капіталовкладення до 120 млн.доларів. Гарантоване водопостачання – це результат досліджень та розрахунків, регулювання стоків гідротехнічними спорудами, будівництва водоводів та водозаборів, покращення якості води, а також витрат на очищення стоків. Вода як ресурс підсумовує, таким чином, у собі попередні витрати. Очевидно, що вона повинна, задовольняючи наші потреби, мати і вартість, подібно до інших природних ресурсів. Враховуючи все вищесказане, зрозуміло. що вона залежатиме від розташування підприємства, водоносності річки, якості води, обмежень на водоспоживання та інших факторів.
Плата за воду на підприємствах включається в собівартість продукції, її марнотратство може позначитися на економічній ефективності виробництва. Запровадження адекватної плати за воду для промислових підприємств стане лише початком у справі раціоналізації водокористування. Ця плата буде поширюватися на ширше коло споживачів та водних джерел, що сприятиме розвитку госпрозрахунку в системі водного господарства.
Економіка водоспоживання потребує створення економічного механізму, що регулює водоспоживання у сільському господарстві, особливо у поливному землеробстві. У всьому світі зрошується до 260 млн га землі та від 70 до 80% світового водозабору йде на зрошення. У деяких країнах ця величина сягає 90%, а США - трохи менше 40%. За різними оцінками в зрошувальних системах витрачається від 30 до 50% води марно. Втрати включають: фільтрацію з каналів, надлишковий полив, непродуктивне випаровування, глибоке просочування. Переполив та неправильний полив ведуть ще й до негативних змін ґрунтів, їх засолення, зміни структури, зниження родючості, що в цілому б'є по економічній ефективності сільського господарства.
Подальший розвитокзрошувальних систем немислимо без автоматизованої мережі вимірювання таких важливих показників, як вологість ґрунту та поточні випадають опади, і програмованих з урахуванням цих даних для кожного конкретного поля та сільськогосподарської культури обсягу та часу поливу, а отже, і конкретно-економічного аналізу ефективного використання води.
Вимагають удосконалення та економічні санкції за забруднення вод. Тут теж необхідний конкретний економічний аналіз, бо ці санкції будуть малоефективними доти, доки розмір штрафів залежить від виду, якості та кількості речовин-забруднювачів, і вони виплачуються з допомогою державних коштів, а чи не коштів підприємств.
Важливим напрямом розвитку водоспоживання є підвищення ефективності використання води в побуті. Дослідження, проведені у кількох країнах, показали, що втрати води на магістральних лініях можуть досягати 64%, а у відгалуженнях магістрального водопроводу та будинках споживачів – 33%. За даними науково-дослідного інституту комунального водопостачання в Україні у водопровідній мережі та арматурі втрачається за рахунок витоків у середньому 20%, а у зовнішній мережі 7%, тобто. втрати досягають майже третини питної води, адже це величезне багатство, якщо врахувати, що водопроводи нашої країни кожну добу доставляють споживачам близько 55 млн м3 чистої води. Крім того, близько 21% питної води в країні йде без застосування прямо в каналізацію. У масштабі країни на подачу води, що нераціонально використовується, щорічно витрачається кількість енергії, рівну тому, що виробляє ДніпроГЕС.
За рахунок економії води можна було б зберегти за 5 років 2,5 млрд. рублів, причому не зменшуючи споживання, а лише припиняючи скидання невикористаної води.
Марнотратне відношеннядо води пов'язано було передусім про те, що вона обходилася споживачам дуже дешево. Для москвича 1990 р. це було 50 коп. на місяць, а для петербуржця вдвічі менше. І крім того, ця плата майже не диференціювалася і не ув'язувалася з поведінкою конкретного споживача, його безгосподарність завдавала шкоди суспільству, але при цьому ніяк не позначалася на його власному економічному становищі.
Кризові явища в економіці, брак енергетичних ресурсів і продовольства поставили в усьому світі на чільне місце економічного мислення економію, правильний розподіл ресурсів, у тому числі одного з широко споживаних ресурсів - води.
Техніко-економічні заходи, які сприяють заощадженню води та підвищують ефективність її використання у промисловості, сільському господарстві та у побуті – нагальна необхідність нашого часу.
Їх розвиток може істотно знизити споживання води як у окремих країнах, і у всьому світі.