Наряду с огромным, трудно оценимым значением воды для всего живого и для развития производительных сил она может приносить большой ущерб, если не принимать предупредительных мер.
Охрана чистоты вод. Вода обладает чудесным свойством непрерывного возобновления под влиянием солнечной радиации и самоочищения путем растворения вредных веществ в свежей воде. Но при злоупотреблении этими бесценными свойствами воды наступает «предел терпения природы».
У нас в СССР объем сточных вод за последние десятилетия значительно увеличился. Если не принять достаточных мер, то за период 1960—1980 годов объем сточных вод может увеличиться в 7 раз и достигнуть 55—60 км3 в год.
Если допустить, что для обезвреживания сточных вод достаточно было бы растворить их в свежей воде в соотношении 1 : 10, то потребовалось бы 600 км3 свежей воды в год. Такого количества свежей воды обеспечить невозможно, если вспомнить, что переброска воды, например из Печоры и Вычегды на юг, определяется в размере 40 км3 в год.
В действительности же многие вещества сточных вод требуют для своего растворения несравненно большего количества свежей воды, нередко в отношении 1 : 100 и более.
От сточных вод страдают не только реки и каналы, но также подземные воды, озера, водохранилища и побережья морей.
Кроме того, в водохранилищах (в частности, на Волге) большой вред стали наносить «биологические факторы» — например, цветение так называемых сине-зеленых водорослей, обладающих токсическими свойствами. С появлением этих вредных водорослей наблюдаются заболевания рыб, особенно сазана, леща, окуня, линя, сома.
Если посмотреть на карту географического распределения загрязненных вод, их количества и качества, то можно увидеть достаточно тесную связь этих показателей с размещением соответствующих промышленных предприятий и населенных пунктов в бассейнах рек.
Характерным примером могут служить бассейны Волги и ее разветвленных притоков, на берегах которых размещены самые разнообразные комбинаты, заводы и фабрики.
Какие же мероприятия нужно осуществить, чтобы резко снизить количество сточных вод и в наибольшей степени повысить качественные показатели воды?
Первая группа мероприятий намечает создание новых целеустремленных, более действенных санитарно-инженерных правил охраны рек и водоемов от загрязнения сточными водами, чтобы они определяли качество воды не только в местах потребления, но и в пунктах ее выпуска; чтобы эти правила^ не только устанавливали нормативы возможной и допустимой концентрации вредных веществ, но рекомендовали бы способы очистки сточных вод на основных промышленных предприятиях и в городских коллекторах.
Каждый совнархоз, каждый город, каждое промышленное предприятие, потребляющие воду, должны иметь четкий план потребности в свежей воде, мероприятий по изменению условий производства для резкого уменьшения сброса сточных вод и ликвидации их путем постройки очистных сооружений.
Создание общегосударственного органа по комплексному использованию и охране водных ресурсов, а также головного научно-исследовательского института по этим же вопросам, который бы не только разрабатывал научные проблемы наиболее эффективного использования вод и их охраны, но также мог устанавливать задания-схемы на проектирование комплексных гидротехнических сооружений, чтобы обеспечить согласованную деятельность отраслевых проектных учреждений в вопросах водного хозяйства.
Вторая группа мероприятий связана с экономией свежей воды и обеспечением ее чистоты после использования; она предусматривает изменение технологических процессов промышленного производства.
Из каждого цеха сточные воды должны обязательно выходить в очищенном виде, без нарушения санитарных правил. Нужно строго запретить спуск сточных промышленных вод в канализационную сеть, тем более что в сточных водах содержатся ценные отходы: нефтепродукты, жиры, металлы и т. п., которые, к сожалению, в значительной мере пропадают. Практика же некоторых заводов показывает, что возврат этих ценных отходов из сточных вод возможен и выгоден.
Назрела пора создания специальных предприятий, которые могли бы проектировать и изготовлять новейшие конструкции водоочистительных сооружений и устанавливать их на промпредприятиях.
Третья группа мероприятий связана с почвенными способами очистки сточных вод и улучшения качества питьевой воды. В последнее время все в большей степени подтверждается возможность применения нового типа очистных сооружений в виде земледельческих полей орошения, которые обладают двойным свойством: обеспечивают высокое качество обезвреживания сточных вод и способствуют значительному повышению урожаев сельскохозяйственных культур.
В верхних слоях почвы на полях орошения сточные воды подвергаются достаточно сложным биохимическим и физическим процессам. Исследования показывают, что слой почвы в 80 см уже достаточен для надежной очистки сточных вод. Из общего количества сточных вод на полях орошения может быть использовано не менее 60%. Эти мероприятия улучшили бы приходную часть водохозяйственного баланса страны, а по своему значению удобрения могли быть равноценны 200 млн. т навоза.
При использовании сточных вод урожайность увеличивается в 2—4 раза (урожайность кормовых культур — кукурузы, свеклы, корнеплодов, трав — даже более чем в 4 раза) при уменьшении трудовых затрат.
Капиталовложения на строительство земледельческих полей орошения составляют несколько менее тысячи рублей на гектар.
Четвертая группа мероприятий состоит в усилении научных исследований в вопросах охраны чистоты воды. Эти исследования должны быть направлены к резкому уменьшению количества сточных вод на единицу готовой продукции или сырья, к изысканию путей более экономного расходования воды в технологических процессах и повторного использования ее в системах водоснабжения; к поискам возможностей снижения потерь производства и извлечения из сточных вод ценных примесей и способов их утилизации.
Необходима разработка наиболее эффективных химико-биологических способов очистки воды и параметров очистных сооружений в зависимости от физико-химических характеристик загрязняющих веществ. Одна из важнейших задач санитарной техники — защита водохранилищ и водоемов, так же как и вопросы управления процессами самоочищения. Нужно разработать более четкую систему технико-экономических показателей строительства и эксплуатации очистительных и канализационных устройств.
Крупнейшее значение должна иметь работа по координации научных работ в области охраны чистоты воды, ликвидации параллелизма, сосредоточения исследований на решающих направлениях в этом большом государственном деле.
Водная эрозия земли. Изучение причин и последствий эрозии земли, размыва и смыва почвы и грунта текучими водами, а также мероприятий по их ликвидации имеет большое народнохозяйственное и научное значение. Дело в том, что эрозия — это не случайные капризы природы, а постоянные, нередко, разрушительные процессы, приносящие большой ущерб экономике народного хозяйства.
Новая Программа Коммунистической партии Советского Союза совершенно правильно и обоснованно обязывает «вести систематическую борьбу с водной и ветровой эрозией почв».
К сожалению, до сих пор нет количественного и качественного учета результатов эрозии земли в СССР и других странах мира.
По приблизительным данным различных литературных источников, в СССР подвержено водной эрозии 200 млн. га, из них на долю оврагов и участков, почвы с которых полностью смыты, приходится более 7 млн. га, участков, почвы с которых сильно смыты (до 50%) — 40 млн. га, участков со среднесмытыми почвами (от 50 до 20%) — 53 млн. га и участков со слабосмытыми почвами (от 20 до 5%) — 100 млн. га.
Министерствам сельского хозяйства СССР и союзных республик необходимо более точно и подробно определить размеры эрозированных почв.
В капиталистических странах, в условиях беспланового хозяйства, ущерб от эрозии земли еще более значителен. В США водной эрозии подвержено около 300 млн. га пашни, пастбищ, леса и других угодий, из них на 40 млн. га обрабатываемых земель смыта примерно половина плодородного слоя. Ежегодный смыв почвы определяется в 3 млрд. т.
О результатах водной эрозии можно в какой-то мере судить по количеству наносов, выносимых реками в моря и океаны; в СССР в среднем ежегодно выносится до 500 млн. г наносов при среднегодовом стоке рек СССР 4300 км3, что определяет так называемый коэффициент мутности потоков (отношение твердого стока к жидкому стоку) — 116 г/м3.
Менее велик коэффициент мутности потока рек, впадающих в северные и западные моря. Выше коэффициент мутности потока рек, впадающих в южные моря, т. е. наиболее плодородные земли центра и юга Европейской части СССР подвержены эрозии в большей степени.
На эрозию земли влияет большое количество факторов, что крайне затрудняет экспериментальные и теоретические исследования. При анализе всех этих факторов нужно обязательно рассматривать их комплексно, во взаимосвязи друг с другом.
В России и за рубежом вопросами эрозии долгие годы почти не занимались.
Лишь во второй половине XIX века все более частые засухи и неурожаи в старой России, бессистемная вырубка лесов, оголение степей, продолжающийся рост оврагов создали предпосылки для развития натуральных и научных исследований в области эрозии земли-
Наши выдающиеся ученые В. В. Докучаев, Н. А. Костычев, А. И. Воейков, К. А. Тимирязев и их последователи показали, что возрождение и развитие сельского хозяйства в дореволюционной России нуждалось в проведении широкой реформы и прежде всего в плановом одновременном воздействии на различные природные элементы среды.
Однако эти идеи могли по-настоящему осуществиться только после Великой Октябрьской социалистической революции.
У нас, а также и за рубежом, было опубликовано множество экспериментальных и теоретических исследований о водной эрозии. Физико-математический анализ эрозионных явлений и новые экспериментальные данные позволили нашим ученым разработать систему инженерных расчетов по борьбе с эрозией земли.
Но большая часть практической работы по борьбе с эрозией еще впереди.
Непочатый край работ и у общественников — энтузиастов охраны природы: посадка деревьев, кустарников и трав по берегам рек, водохранилищ и оврагов предотвратит смыв грунта и заиление водоемов; поиски новых источников воды; охрана ее чистоты — важнейшая наша задача.
Советская наука и техника накопила большой организационный опыт ведения водного хозяйства. Все это позволит водному хозяйству СССР достичь новых рубежей на пути строительства коммунизма.