Мусаев А.И., Турекельдиева Р.Т., Мадалиева Э.Б., Сабитов Р.С., Орынбаева У.К.

Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати, Казахстан

ОЦЕНКА РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА СБРОСНЫХ ВОД В ШУ-ТАЛАССКОМ МЕЖДУРЕЧЬЕ

На терриории южного казахстана водный фактор приобретает ведующую роль в сутойчивости окружающей природной среды, особенно в низовьях рек, где основная причина экологических проблем речных бассейнов является загрязненность и хронический дефицит воды. В связи с этим проблема обеспечения населения и различных отраслей народного хозяйства водой в необходимом количестве требуемого качества является одной из важнейших проблем нынешнего времни.

Современный уровень нагрузок на водные ресурсы определяется, с одной стороны, количественными показателями водопользования, а с другой – качественными показателями отходов жизнедеятельности, поступающих в водные источники и их совместимости с природной средой.

Несмотря на продолжающееся уменьшение сбросов сточных вод, качество воды практически во всех водных объектах остается неудовлетворительным.

Шу – Таласский водохозяйственный речной бассейн. В административных границах включает Жамбылскую область и Созакский район Южно-Казахстанской области.

Водохозяйственные речные бассейны Южного казахстан отличаются друг от друга не только географическими и природно-климатическими условиями, но и агроэкономическими, водохозяйственными и социально – экономическими услоиями.

В Южном регионе проживает 44 % населения республики (таблица 1). По сравнению с 2000 годом количество населения возросло на 10 %. Здесь самая большая плотность на 1 км² – 6-9,8 человек, тогда как в среднем по республике - 5,7 человек. При этом доля численности сельского населения преобладает над городским и составляет 60-70% от общей численности.

Таблица 1 – Плотность проживания населения в водохозяйственных бассейнах на 01.01.2010г.

Водохозяйственный бассейн	Площадь, тыс.км^2	Население, чел.	Население на 1км^2, чел
Арало-Сырдарьинский	302,3	2963739	9,8
Балхаш-Алакольский	386,5	2968017	7,7
Шу-Таласский	167,6	1018845	6,1
Всего по югу РК	2714,7	15571506	5,7
Всего по РК	856,4	6950601	8,1

В Южных областях республики и самый большой прирост населения. По сравнению с 1975 годом численность насления возросла почти в 2 раза, тогда как по республике население за этот период увеличилось на 12%.

Водопотребление народным хозяйством Казахстан на современном уровне колеблется от 30 до 35 км³. Водозабор из источников составляет от 33,0 до 38 км³. Колебания используемых объемов воды обусловлены водностью лет, и спадом производства.

Сфера использования водных ресурсов в глобальном масштабе включает тр крупных блока: орошение - 73%, промышленное использование - 21% и коммунальное водоснабжение - 6%, В масштабах отдельных стран это соотношение меняется: в разных странах более 40% воды потребляется промышленностью, в развивающихся – основные объемы ее идут на орошение.

Основным потребителем водных ресурсов в республике является орошаемое земледелие – 43-61%, промышленность – 21-24%, коммунально бытовое хозяйство – 3,7 -4%.

После распада Советского Союза период, начиная с 1990 по 2000 г. Охватывающий практически все сферы производственно-хозяйственной деятельности, характеризуется сокращением водопотреблениея в республике, в том числе и в сельском хозяйстве, а затем с началом развития экономики страны объемы использования воды во всех отраслях экономики тоже начали увеличиваться.

Анализ состояния структуры водозабора и его использования в последние годы в рассматриваемых бассейнах показывает, что в Шу-Таласском бассейне использование поверхностных вод составляет 97% от всегоиспользования водных ресурсов.

В структуре водопользования доля орошаемого земледелия в Шу-Таласском бассейне составляет 35-40%.

Таблица 2 – Основные показатели забора и использования водных ресурсов в Шу-Таласском водохозяйственном бассейне

Показатели	Ед. изм.	Годы
		2005	2010	2015
Население	млн.чел	0,986	0,992	1,0011
Площадь используемых орошаемых земель	тыс.га	147,7	165,02
Суммарное использование воды, в т.ч. поверхностных подземных	млн.м^3/год	1963,6 1902,4 56,6	1856,8 1798,9 52,8	1448,7 1399,4 44,6
Использовано воды на орошение	млн.м^3/год	754,8	575,1	500,7
Ипользовано на хозяйственно-питьевые нужды	млн.м^3/год	30,14	29,94	27,8
Удельное использование на орошение	м^3/га	5000	3500
Удельное использование на душу насления хозяйственно-питьевых вод	л/сут на 1 чел	84	83	76

Показатель удельного использования воды, на 1 га орошаемой площади в Южном Казахстане больше всех в Кызылординской области – 20000-25000 м³/га (где возделываются в основном культуры рисового севооборота). В Шу-Таласском бассейне величина использования воды на 1 га орошаемых земель составляет 3500-5000м³/га.

Орошаемое земледелие, располагаясь в бассейнах рек по объемам отведения загрязненных коллекторно-дренажных и сбросных вод с оросительных систем, является одним из основных источников загрязнения поверхностных вод.

На Тасоткельском массиве (Шу-Таласский бассейн) с уменьшением посевов водоемких технических культур произошло уменьшение объемов водозабора и соответственно стока дренажных вод. В 1997 году при водозаборе 175 млн.м³ объем дренажного стока осставлял около 30 млн.м³ или 17% от величины забора воды из источника. В настоящее время эта величина снизилась до 3% забора воды (116,4 млн.м³).

Дренажные воды в основном сульфатно-гидрокарбонатные, магниево-кальциевые.

Минерализация вод изменяется от 0,6 до 2,7 г/л (таблица 3).

Во всех рассматриваемых водохозяйственных бассейнах коллекторно-дренажные воды, отводимые в больших объемах в поверхностные воды бассейна, не подвергаются никакой очистке. Единственным водоохранным мероприятием является использование части КДВ на повторное орошение, что естественно снижает в некоторой степени негативное воздействие мелиоративных систем на водные и другие объекты окружающей среды бассейна.

Несмотря на продолжающееся уменьшение сбросов коллекторно-дренажных и сточных водя, качество воды практически во всех водных объектах остается неудовлетворительным (таблица 3).

Таблица 3 – динамика забора использования и водоотведения в РК, млн.м³

Показатели	Годы
	1992	1995	2000	2005	2006
Забор воды всего	34017,65	28207,10	19830,06	24797,50	21244,34
Использование воды, всего	27477,36	22239,17	14058,77	21422,28	18441,97
Водоотведение всего в т.ч. в поверхностные водные объекты в подземные горизонты в накопители и рельеф местности	8717,68 6934,20 0009,13 1774,35	7069,67 5780,80 0015,24 1273,63	4055,63 3404,08 0001,56 0649,99	7121,53 3791,23 333,30	6021,22 4296,72 1724,49

Так за последние 25 лет объемы потребления водных ресурсов сократились:

На питьевые нужды населения в 2-2,4 раза:

в 1990г. – 1414,73 млн.м³,

в 2000г. -599,53 млн.м³,

в 2015г. – 694,09 млн.м³;

- в сельской местности более чем в 5 раз:

- на производственные нужды в 1,2-1,6 раза:

в 1990г. – 4835,31 млн.м³,

в 2000г. – 2936,54 млн.м³,

в 2015г. –4019,90 млн.м³;

- на орошение земель в 2,1-2,4 раза:

в 1990г. – 1670,88 млн.м³,

в 2000г. – 7033,06 млн.м³,

в 2015г. – 8062,89 млн.м³.

При этом величина водоотведения всеми водопользователями изменялась в пределах 4,06-8,7 км³, что составляет 16-26% от величины водозабора, причем 54-84 % отводимых вод сбрасывается в водные объекты, являясь основными источниками их загрязнения.

Сбросные воды возвращаются в гидрологическую систему через поверхностный сброс или грунтовое просачивание, очистка возвратных вод путем их использования в селськом хозяйстве повышает водообеспеченность орошаемых земель, особенно в маловодные годы. При этом одним из существенных факторов использования возвратных вод для орошения является его качественный состав. После водозабора на коммунально-бытовые нужды населения, доля возвращающейся воды еще больше.

Воздействие городов на природные условия экономику региона очень велико. Они прозводят около 80% продукции в стоимостном выражении. При этом рост концентрации промышленных предприятий, автомобилей, населения сопровождается занчительными изменениями природных условий и ландшафтов в городах и пригородах, ухудшением экологического качества на только самой городской среды, но и пригорода, так как свыше 80 %всех выбросов в амтосферу и сбросов загрязняющих веществ в гидросферу приходится на города. Причем степень сложности экологических проблем находится в прямой зависимости с их величиной. На территории городов дислоцированы различные промышленные, производственные и коммунальные предприятия, которые сбрасывают свои сточные воды в общегородскую канализацию (таблица 4).

Низкая обеспеченность промышленных стоко на городской территории системами эффективной глубокой очистки не позволяет автономно утилизировать стоки и твердые отходы предприятий – водопользователей, в результате чего сложный многокомпонентный производственный сток подается в общегородской канализационный коллектор, смешивается с большими объемами хозбытовых стоков, транспортируется на общегородские сооружения механической и биологической очистки (если они есть), понижая их технологические возможности.

Обычно расход воды на коммунально-бытовые нужды городского населения с развитием цивилизации и ускорением прогресса непрырывно растет, соответственно растет и расход отводимых сточных вод.

Таблица 4 – Оценка соврменного уровня водопользования

Показатели оценки уровня водопользования	Город
	Тараз
1. Количество предприятий, функционирующих на территории города, шт., в т.ч. промышленной категории, из них имеют локальные сооружения очистки	91 60 13
2. Численность населения на 01.01.2008г., тыс.чел.	330,125
3. Объем водопотребления, млн.,м^3/год	134,125
4. Объем использованной воды, млн. м^3/год, в т.ч.на производственные нужды на хозпитьевые нужды на сельскохозяйственные и прочие нужды	129,81 55,71 39,02 35,08
5. Объем отводимых сточных вод, млн. м^3/год	38,56

Между тем хорошо известно, что значительные объемы воды из централизованной системы водоснабжения расходуются на промышленных, коммунальных и транспортных предприятиях, на нужды городского благоустройства, пожаротушения, технологические операции по эксплуатации и на аварийно-восстановительные работы системы подачи и распределения воды и т.д. Совершенно очевидно, что разная степень благоустройства жилья, обеспеченности санитарно-техническим оборудованием обуславливает различные уровни водопотребления. Кроме того, возможное влияние оказывает и географическое расположение города. Так, например, водоснабжение в Ташкенте -1020, Алматы – 720, Бишкеке -661 л/сут.чел. Для сравнения, в Сингапуре -458, Шанхае – 577, Гонконге – 402, Санкт-петербурге – 550, Москве и Нью-Йорке – 600 л/сут. Чел. В разрезе стран: в России -430, США – 190, Германии -130л/сут. Чел. В городах Южного Казахстана в среднем расходуется 450л/сут.чел. Здесь надо отметить, что к комплексу факторов, влияющих на удельное водопотребление, относится также ценовая политика и состояние системы контроля за водопотреблением. Так, например, стоимость 1м³ питьевой воды в России - 0,1 $/м³, США -2,10$/м³, Дании – 3,4$/м³, Германии – 1,96 $/м³. В грродах Южного Казахстан - в среднем 0,16$/м³.

Очевиден факт уменьшения водопотребления с ростом стоимости воды, однако по характеру зависимости можно сделать также вывод, что сокращение потребления воды примерно в 3 раза сопровождается 20-кратным увеличением ее стоимости.

Сокращение объема потребления водных ресрусов в республике на коммунально-бытовые нужды населения в 2-2,5 раза связаны не только с экономическим спадом, но и ценовой политикой и внедрением средств водоучета. Пример г.Шымкент, где 100% - ое оснащение водопользователей приборами водоучета позволило снизить водопотребление в 3 раза (таблица 5), соответственно снизился и объем отводимых сточных вод.

Снижение отводимых сточных вод наблюдается по городам Жамбылской области (Тараз, Каратау, Жанатас, Шу) (таблица 5).

Таблица 5 – Динамика водоотведения по городам Жамбылской области, млн.м³/год

Показатели	Год
	1998	2000	2002	2003
Всего по области	72,6	48,84	41,44	31,5
В том числе водные объекты	18,7	12,81	1,34	0,57
В накопители, поля фильтрации и др.	53,9	36,03	40,1	30,98
Всего по городам области	69,45	47,57	28,73	25,3
В том числе: г.Тараз	55,32	42,78	24,5	21,98
г.Каратау	8,92	3,87	1,45	1,27
г.Жанатас	3,34	-	1,88	1,31
г.Шу	1,87	0,92	0,9	0,74

По химическому составу и своим качеством сточные воды городов относятся к хозяйственно-бытовым сточным водам, так как доля хобытовых сточных вод в 2-3 раза преобладает на производственными. Соотношения хозяйственно-бытовых и производственных и 10-25 - производственные.

Увеличение доли хозяйственно-бытовых сточных вод от ее общего количества объясняется сокращением промышленного производства по сравнению с началом 1990-х годов и увеличением численности населения города. Так, в 1979 году в городе проживало 756 тыс. человек, в 1999 году численность населения города составила 1129,4 тыс.человек, в настоящее время проживает 1140 тыс.человек.

Таблица 6 – Основные показатели использования вод в Южных областях РК

Область	Водозабор	Сброс сточных вод
		в природные объекты	в накопители, впадины и т.п.	загрязненных, неочищенных и недостаточно очищенных
Алматинская в т.ч. г.Алматы Алматинский регион Талдыкорганский регион	3486,11 289,72 1859,56 1336,83	211,78 16,37 118,18 77,23	160,98 133,31 19,97 7,70	0,82 0,00 0,00 0,82
Жамбылская	2677,59	2,78	39,55	0,73
Кызылординская	4921,61	67,19	289,72	0,00
Южно-Казахстанская	3432,36	143,84	17,87	0,00

Практика показывает, что промышленные предприятия и коммунальное хозяйство безвозвратно расходует только 5-10 % забираемой воды из водоемов. Остальное количество сточной воды находится в загрязненном состоянии (таблица 7).

Приведенные данные по водопользованию показывают, что водоотведение составляет 25-30% от количества водозабора, при этом основная ее часть (50-85%) отводится в поверхностные водные объекты.

Для обезвреживания сброшенных вод даже после основательной биологической очистки требуется 6-12 – кратное разбавление свежей чистой водой. На обезвреживание сточных вод во всем мире ежегодно требуется 5500 км³ чистой воды, второе больше, чемна все другие нужды населения. Эта величина составляет около 30%устойчивого стока всех рек Земного шара. Сброс 1м³неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод в реки делает непригодным к использованию 10-50м³ поверхностных вод. В Казахстане для обезвреживания отводимых вод путем разбавления свежей чистой водой требуется 40-70км³ чистой воды, что превышает форимруемый объем речной воды на территории республики. В связи с этим, выбирая оптимальное решение в области охраны водных ресрусов от загрязнения и его рационального использования, необходимо применять целый комплекс возможных мероприятий, применительно к каждому конкретному объекту. Для условий южного Казахстана эффективным и в то же время наиболее долговечным, простым в устройстве и эксплуатации является применение почвенно-биологического метода доочистки сточных вод, который водных ресурсов, обеспечивает охрану и рациональное материальных средств на сооружение доочистки использование экономию сточных вод при улучшении водообеспеченности поливного земледелия региона.

Таблица 7 – Влияние орошения сточными водами на качество продукции (усредненные данные за 1990 – 2010 гг.).

Виды культур	Сухое вещество, %	Кормовые единицы в 100г корма	Каротин, г на 1 кг корма	Клетчатка , %	Зола, %	Азот в % на сухое вещество общ.	Кальций, %	Фосфор, %	Калий, %	Виды сточных вод и годы исследований
Люцерна 1-го года (сено)	85	45,8	1,3	35						Сточные воды Джетыгенского животноводческого комплекса
Люцерна 3-го года (зелена масса)	210	151,9	28,7	35
Кукуруза на силос	110	102,9	7,7	19,25
Ячмень (зерно)	-	-	-	-	4,13	2,2		0,94	0,72	Смесь 1:7
Ячмень (солома)	-+	-	-	-	13	1,77		0,52	2,12
Люцерна (сено)	88,5	51,8	7,5	-	28,4
Ячмень (зерно)	88,0	111,5	12,8	-	7,1
Кукуруза на силос:
Листья	50,4	77	5,1	-	30,2					Городские сточные воды г.Алматы
Стебли	24,4	78,3	4,1	-	28,4
Початки	26,7	126,2	7,6	-	15,2
Кукуруза (зерно)	-	53	5,6	53	2,3					Городские стоки г.Актобе
Ячмень (зерно)	-	-	10,84	-	5,4	1,49	0,60	0,60	0,72	Городские стоки г.Джамбула
Солома	-	-	4,61	-	12,4	10,79	0,96	0,24	1,41
Люцерна на сено	-	169	22	42	12	4,8	0,04	0,90	0,18	Животн. стоки спецхоз. Объединения Джамб. обл.
Кукуруза на силос	-	122	22	29,9	10	0,8	0,44	0,30	0,62