Чем богаты реки и что их загрязнет?

«Реки – это чистая питьевая вода и техническая вода, необходимая для многих производств; это «белый уголь» гидроэнергии и животворный источник плодородия полей; это «голубые дороги» страны и неотъемлемая часть нашей родной природы», - говорится в предисловии к книге. Автор рисует широким кругам читателей, в том числе «школьникам и преподавателям, рабочим и колхозникам, работникам различных отраслей промышленности, строительства» «увлекательную картину жизни рек». 

Читать это издание интересно и сегодня, когда многие явления получили иную оценку, а цифры и прогнозы прошли сквозь сито современных расчетов. «Кислород.ЛАЙФ» вновь предлагает вернуться к книге, на этот раз перечитав главы о роли рек как транспортных артерий и кладовых рыбных богатств. А также о том, как уже тогда, в годы расцвета индустриализации, относились к загрязнению рек и способам их сохранения. Многое из тех соображений не потеряло актуальности и в настоящее время.

Чем богаты реки?

«Река – не только источник гидроэнергии и воды, река является и готовой дорогой, длина которой достигает сотен и тысяч километров. Из общей протяженности рек Советского Союза, оцениваемой в 3 млн км, можно освоить для внутренних водных путей и для лесосплава не менее 420 тыс. км. Но не только общая протяженность внутренних водных путей определяет транспортную роль рек. Не меньшее значение имеет их расположение. Многие наши реки — Волга, Дон, Днепр и др. — протекают по территории крупнейших промышленных центров и районов, богатых полезными рудами и минералами. По рекам в города и населенные пункты поступают хлеб и строительные материалы, прежде всего — лес. 

Исключительно велико транспортное значение сибирских рек, текущих среди тайги. Трудно себе представить, от скольких дополнительных трудностей избавляет наше народное хозяйство развитая речная сеть Сибири! Прокладка здесь железных дорог связана с огромными трудностями, а вывоз массовых грузов на самолетах экономически невыгоден. Сибирские речные гиганты обеспечивают транспортные связи в труднопроходимой заболоченной таежной местности, помогают осваивать неисчерпаемые природные богатства. Однако преобладание здесь меридионального направления течения главных рек при недостаточном развитии широтных притоков создает известные трудности для развития судоходства. В частности, между собой и с Европейской частью Советского Союза сибирские реки связываются Северным морским путем, продолжительность навигации по которому невелика, а плавание даже летом затрудняют льды. Таким образом, хотя реки и являются готовыми дорогами, они далеко не совершенны. А время плавания по речным путям ограничивается ледовыми явлениями, в первую очередь — ледоставом. 

К несовершенству рек как путей сообщения относится и естественная разобщенность крупных речных бассейнов: Днепр не связан с Волгой, Волга — с Печорой или Обью, Енисей — с Амуром и т.д. Пригодность рек для судоходства ограничивается и такими их свойствами, как минимальные глубины, заиление и зарастание водной растительностью. Поэтому использование рек для судоходства, эффективное освоение приготовленных самой природой дорог требуют со стороны человека значительных усилий.

К богатству рек относятся и рыбные запасы. Ни в одной другой стране мира внутренние водоемы не обладают таким обилием и разнообразием рыб, как наши реки, озера и водохранилища. Основу этого богатства, их своеобразие составляют проходные и полупроходные рыбы. К проходным и полупроходным пресноводным рыбам относятся такие рыбы, которые по биологическим условиям своего размножения неразрывно связаны с реками или внутренними водоемами, где они размножаются; для нагула они скатываются в моря и океаны. 

Полупроходные пресноводные рыбы — это, например, лещ, сазан, судак, вобла. Они в основном обитают во внутренних морях — Азовском, Каспийском, Аральском, Черном и Балтийском. И в озерах — Байкале, Балхаше, Зайсане и др., а во время нереста поднимаются в реки, впадающие в эти моря и озера. Здесь же размножаются и проходные пресноводные рыбы: осетровые, лососевые и проходные сельди (каспийский залом, волжская, керченская, донская). В бассейнах Каспийского и Азовского морей сосредоточено до 90% мировых запасов осетровых рыб — осетра, севрюги, белуги, стерляди и шипа. Здесь же сосредоточено до 60% мировых запасов крупночастиковых рыб: судака, леща, воблы и сазана. 

К проходным лососевым рыбам относятся семга, лосось тихоокеанский, куринский, балтийский, северный и черноморский, белорыбица, форель. Особое место занимают дальневосточные лососи, которые размножаются в реках Камчатки, Сахалина, Курильских островов, в Амуре и его притоках, а нагуливаются в Тихом океане. Именно на дальневосточные лососи приходится большая часть добычи лососевых рыб; в общем мировом улове лососевых на долю СССР приходится 35-40%. Наконец, говоря о рыбных богатствах наших рек и водоемов, нельзя забывать и того, что в них живет около 60% мировых запасов сиговых рыб. 

Значение рек в нашей жизни не ограничивается теми энергетическими или рыбными богатствами, которые мы можем из них добыть. Каждый ручей, речка или река — неотъемлемая часть природы, именно они часто придают ей неповторимую прелесть и своеобразие. Красоту наших рек, их величавость хорошо чувствует народ, выражающий свою любовь и восхищение многочисленными эпитетами, прочно вошедшими в наше представление о реках. «Десна-красавица», «Тихий Дон» и многие другие названия подчеркивают, если так можно выразиться, эстетическое богатство наших рек, и им широко пользуются советские люди. Возможности, предоставляемые нашими реками, поистине безграничны и неисчерпаемы. 

(…) В предыдущие годы у нас получило широкое развитие строительство гидроэлектростанций на равнинных реках. А это влечет за собой большие затопления ценных сельскохозяйственных угодий, перенос на другие места дорог, сел, даже городов, что резко увеличивало стоимость гидротехнического строительства. Кроме того, получались не совсем благоприятные соотношения между тем количеством воды, которое накапливается в водохранилищах, и тем, которое можно использовать… Отсюда следует, что одной из важнейших задач дальнейшего гидроэнергостроительства является более широкое использование горных рек при резком сокращении затопления территорий большими равнинными водохранилищами».

Что сокращает богатства рек?

««Мы не ценим воду, пока не высохнет источник». Этой пословицей монгольский и бурятский народы напоминают о необходимости постоянной заботы об источниках водоснабжения: реках, озерах, ручьях, родниках и ключах. Аналогичные пословицы и поговорки есть почти у всех народов, населяющих Советский Союз. Звучат пословицы по-разному, но смысл их один: вода — природное богатство, запасы которого нужно тщательно охранять.

Вряд ли кто не слышал, может быть, несколько грубоватой, но очень образной русской пословицы: «Не плюй в колодец — пригодится воды напиться». Но, зная это изречение народной мудрости, мы, к сожалению, не всегда следовали ему. В результате вместе с ростом промышленного производства у нас в последние годы наметилось довольно резкое, если так можно выразиться, «качественное истощение» ресурсов поверхностных вод вследствие их загрязнения сбросами промышленных и коммунальных стоков. «Качественное истощение» проявляется в том, что вкус и запах воды становятся неприятными, из-за повышения жесткости вода становится непригодной для варки пищи и для других хозяйственных и промышленных нужд.

В печати приводилось много случаев загрязнения отдельных рек, поэтому нет особой нужды останавливаться на этих примерах. Напомним только, что загрязнение поверхностных вод происходит многими путями. Воды рек загрязняются неочищенными или плохо очищенными сточными водами промышленных предприятий, рудников и нефтепромыслов; в реки спускаются фекальные воды. Особенно сильно загрязняют воды аварийные сбросы отработанных вод промышленными предприятиями. Не меньший вред наносят также систематические утечки и сбросы загрязненных вод с многочисленных судов, бороздящих речные просторы нашей Родины.

Много всевозможных вредных примесей содержится и в дренажных водах, поступающих в реки с осушаемых орошаемых территорий. Обогащаются всевозможными солями и вредными примесями талые и дождевые воды, стекающие с загрязненных территорий, а с полей поверхностные воды уносят какую-то часть искусственных удобрений. К загрязнению рек и водоемов ведет и сброс в них хозяйственно-бытовых отходов, а также грязь и пыль, оседающие на поверхности рек и водоемов из воздуха. Кроме того, выделяет вредные вещества и уменьшает содержание кислорода в воде утонувший лес. Наконец, загрязнение вод рек происходит в результате поступления в них загрязненных подземных вод.

Из всех источников загрязнения поверхностных вод наибольший вред наносят сточные воды предприятий нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей, металлургической, химической, лесохимической и бумажной и ряда отраслей легкой промышленности. Сточные воды этих предприятий содержат такие вредные вещества, как нефть и нефтепродукты, нафтановые кислоты, сульфиды, нитросоединения, амины, фенолы, хлориды, альдегиды, кетоны, сульфитные щелоки, жирные кислоты, тяжелые металлы, цианиды, красители и др. В естественных условиях природные воды обладают способностью «самоочищаться» от вредных примесей. Однако способность к «самоочищению» ограничена.

(...) В последующее время, с вводом в действие новых промышленных предприятий, в реки и водоемы сбрасывалось все больше и больше промышленных и коммунальных отбросов, частично очищенных, частично без всякой очистки. В результате на многих реках и водоемах загрязнение достигло предельных норм допустимой концентрации вредных веществ в воде, а на отдельных реках даже превысило их. Особенно сильно загрязненными оказались воды рек промышленных районов Центра, Урала и Донбасса, в том числе Волга, Кама, Белая, Ока, Урал, Исеть, Уводь, Северский Донец, Кривой Торец и др. 

Вряд ли стоит доказывать, что ухудшение качества вод не только подрывает наши водные богатства, но и оказывает пагубное влияние на народное хозяйство в целом. Известны случаи, когда от нефтяной пленки, покрывшей поля при разливах рек, гибли хлеба, огороды, сады. Загрязненную воду трудно, а подчас невозможно использовать в промышленности, такая вода влечет за собой порчу продукции и оборудования. Но особенно пагубно загрязнение сказалось на рыбных богатствах наших рек и водоемов: почти ежегодно стали отмечаться случаи массовой гибели рыбы. Кроме того, выловленная в отдельных наиболее загрязненных реках рыба имеет запах нефтепродуктов и фенолов и непригодна для употребления. 

К сожалению, загрязнение речных вод — не единственная причина сокращения запасов рыб в водоемах. Огромные потери рыбному хозяйству страны наносит браконьерство, этот тяжелый пережиток прошлого, которому сейчас наша общественность и государство объявили беспощадную борьбу.

На состояние запасов проходных и полупроходных рыб оказывают влияние и отдельные гидротехнические сооружения. Так, появившиеся в руслах рек плотины служат непреодолимыми препятствиями, которые преграждают рыбам доступ к местам естественного размножения. Кроме того, как мы уже знаем, появление водохранилищ влечет за собой определенные изменения в гидрологическом режиме и в зоне водохранилищ и ниже по течению рек. Воспроизводству рыб мешают такие явления, как заиление галечных отложений, на которых происходит нерест проходных рыб, и снятие водохранилищами весенних пиков половодья и летних паводков, что приводит к выключению больших площадей из рыбохозяйственного использования.

(…) Ясно, что, помимо загрязнения, которое является «проблемой №1», есть другая, не менее важная, но не столь «броская» проблема — борьба с расточительным использованием водных ресурсов. Расточительность проявляется и в большом и в малом, и часто мы ее даже не замечаем: «Подумаешь, вовремя не завернул водопроводный кран или не сразу починил лопнувшую водопроводную трубу!» А подумать стоит! Не завернул вовремя водопроводный кран один, другой, третий, а в итоге потеряны миллионы кубических метров воды. 

В народном хозяйстве расточительность проявляется в чрезмерно высоких, иногда слабо обоснованных нормах водопотребления промышленностью и сельским хозяйством, в потерях из-за неудовлетворительного содержания гидротехнических сооружений и оросительных систем. К этому же ведут и несовершенство технологических процессов и различия в требованиях отдельных потребителей. Например, гидростанциям нужна равномерная подача воды на турбины в продолжение всего года, тогда как для орошения необходима сосредоточенная подача воды в вегетационный период, а для судоходства — попуски воды ив водохранилищ во время низкой межени. Есть и другие, частью уже изученные, а частично еще не известные источники потерь. И если подсчитать, сколько в итоге теряется воды из-за ее неразумного потребления, то окажется, что одна из причин кое-где уже начавшегося, а в других районах приближающегося дефицита воды кроется в расточительности.

(...) Резкий прирост валового водопотребления в первую очередь вызван бурным развитием химической промышленности — одного из основных потребителей воды: она одна требует до 25% всей воды, используемой в промышленности. По своей «водоемкости» химическая промышленность отстает лишь от черной и цветной металлургии, на нужды которой расходуется 31%. Основными потребителями являются также целлюлозно-бумажная (14%) и нефтеперерабатывающая промышленность (13%). (…) Большая часть вод, используемых для изготовления промышленной продукции, для орошения, необходимых для выработки и т.д., возвращается в реки. Но некоторая часть не возвращается обратно. Эта часть составляет так называемые безвозвратные потери. Еще несколько лет назад, когда валовое водопотребление было невелико, безвозвратные потери нас мало тревожили. Но уже сейчас количество воды, безвозвратно изымаемой из источников, исчисляется десятками кубических километров, а в будущем достигнет 100-150 куб. км.
С таким количеством безвозвратных потерь приходится считаться, их необходимо учитывать и уменьшать. Ведь уменьшая, например, бесполезное испарение с зеркала вод водохранилищ, мы не только сохраняем воду, но и обеспечиваем ее более полное энергетическое использование на каскадах гидроэлектростанций, для которых необходимо сохранять сток по всей длине рек. И всякое, даже самое небольшое безвозвратное изъятие вод в верховьях реки на другие нужды неизбежно приводит к сокращению количества вырабатываемой гидроэлектроэнергии на всех гидростанциях среднего и нижнего течения.

Статистические данные по высокоразвитым промышленным странам, таким, как США и ФРГ, показывают, что безвозвратные потери в промышленности составляют соответственно 4,95% 4,34%. Еще выше безвозвратные потери в орошении, где они в среднем достигают 30%. Потери неизбежны в любом производстве, но должны ли они быть столь значительными? На этот вопрос наука и производство отвечают отрицательно. Как безвозвратные, так и временные потери могут быть уменьшены,— для этого есть много путей и возможностей. Остановимся хотя бы на одном из них — на создании схем оборотного (циркуляционного) снабжения промышленности водой, когда одна и та же вода используется не один, а несколько раз. При этом если на тонну добытой и обогащенной медной руды обычно требуется израсходовать 8 кубометров воды, то при оборотной схеме расход свежей воды составляет лишь 4 кубометра; для выплавки тонны чугуна и перевода его в сталь и прокат затраты воды соответственно составляют 170-200 кубометров и около 20 кубометров, на тонну никеля — 500 и 54 кубометров, на тонну каучука — 2100 и 165 кубометров. Такие скрытые резервы имеются в каждой отрасли народного хозяйства. При том огромном количестве стали, каучука, цветных металлов и другой промышленной продукции, которое производится в нашей стране, применение оборотной схемы водоснабжения даст нам миллионы кубических метров сохраненной воды. 

Мы ознакомились с некоторыми видами потерь, часть которых в конечном счете приводит к сокращению запасов поверхностных вод. К этому же ведет и интенсивное и, к сожалению, не всегда правильное использование ресурсов подземных вод. (...) Именно грунтовые воды, составляя часть речного стока, являются наиболее надежным и обеспеченным источником ресурсов поверхностных вод. Это, по существу, указывает нам на один из путей увеличения возможных к использованию ресурсов поверхностных вод. Дело в том, что, при прочих равных условиях, чем больше увлажняющих почву вод попадет в землю и достигнет грунтовых вод, тем меньше поверхностный сток, который формирует паводки на реках. А ведь именно паводочный сток является наименее устойчивой и наименее используемой частью речного стока, не говоря уже о том, что половодья и паводки нередко имеют катастрофический характер и наносят огромный ущерб народному хозяйству. Значит, искусственно увеличивая питание грунтовых вод, т.е. регулируя поверхностный и подземный сток (в частности, применяя подземные водохранилища), можно увеличить наиболее легко доступную для использования часть речного стока, обеспеченную грунтовыми водами. 

Есть несколько путей регулирования стока. Среди них первое место принадлежит лесам. В Советском Союзе еще в 1936 году была создана система водоохранных лесов, сыгравшая известную роль в регулировании водного режима рек. Кроме того, в засушливых районах регулирование осуществляется при помощи комплекса агролесомелиоративных мероприятий, проводимых на полях, в том числе и путем полезащитного лесоразведения. Однако план полезащитного лесоразведения проводится в жизнь далеко не полностью и не так быстро, как то требуется для наших рек. Более того, бывают случаи неоправданной рубки леса в лесостепи и в воне широколиственных лесов. Такие вырубки наносят большой урон ресурсам поверхностных вод. Вспомним, что в царской России именно вырубка нескольких миллионов гектаров леса для нужд железнодорожного строительства (в первую очередь для изготовления шпал) явилась одной из причин, вызвавших в конце XIX и в начале ХХ веков обмеление верховьев Днепра, Волги, Десны и др. К таким же результатам приводит вырубка лесов и в настоящее время.

(…) Нельзя забывать и о том, что ликвидация загрязнения речных вод — это только составная часть проблемы охраны водных ресурсов, в которую входят: борьба с потерями, запрещение сверхплановых вырубок горных лесов, имеющих водоохранное значение, восстановление на обширных территориях растительного покрова (и в первую очередь лесов), разработка общесоюзных нормативов чистоты подземных и поверхностных вод и многое, многое другое. Короче, нам необходимо ликвидировать все причины, влекущие за собой истощение и ухудшение качества ресурсов поверхностных вод».