скачать книгу бесплатно
О питьевой воде
Яков Леопольдович Хромченко
В книге рассматриваются возможности, ограничения и проблемы как централизованного, так и индивидуального питьевого водообеспечения (фильтры, бутилированная питьевая вода). Обсуждаются вопросы питьевой водоподготовки, качества водопроводной воды и ее администрирования в России, а также условия воспроизводимости пресноводных ресурсов и концепции «виртуальной воды» – «водного следа». Показано, что водоемкая продукция и водосберегающие технологии – это приоритетные направления для экономики страны в «постнефтяной» период.
От автора
– Можно ли пить воду из-под крана?
– Какую воду мы пьем?
– А какую воду надо пить?
– Кто в нашей стране отвечает за водопроводную воду?
– Хватит ли нам питьевой воды?
– Что лучше брать для дома – фильтр или воду в бутылках?
– Какой фильтр лучше?
– А дождевая вода полезнее?
– Когда перестанут хлорировать воду?
Как правило, эти и еще с десяток схожих неподъемных вопросов постоянно задают автору.
Интерес этот понятен.
В самом деле, питьевая вода имеет исключительную значимость – и как условие жизни человека, и как условие функционирования любого производства.
В самом деле, недоброкачественная питьевая вода является причиной утраты здоровья, снижения продолжительности жизни и вырождения населения страны на уровне генофонда.
В самом деле, некомпетентное или несвоевременное решение проблем питьевого водообеспечения населения может обернуться национальной катастрофой.
Однако сама постановка этих вопросов, без прояснения массы дополнительных условий, не предполагает однозначных ответов. Разве что со стороны рекламных агентств.
Мудрец сказал: «Для того чтобы правильно задать вопрос, надо знать 90 % ответа».
В этой связи, если настоящая книжка и не ответит на какие-то вопросы потребителей, то, надеюсь, поможет их правильно сформулировать.
Для потребителя продукция в области питьевого водообеспечения ограничивается, в основном,
? водопроводной водой;
? устройствами для очистки и обеззараживания воды индивидуального и коллективного использования (фильтры);
? питьевой водой, расфасованной в емкости – бутыли, пакеты, канистры и проч. (бутилированная вода).
Книга ознакомит потребителя с возможностями и ограничениями централизованного и индивидуального питьевого водообеспечения, а также подскажет ориентиры в выборе той или иной продукции в этой сфере.
Читателю следует иметь в виду, что по целому ряду обсуждаемых здесь вопросов и в научной литературе, и в СМИ представлены самые полярные точки зрения. Материал книги отобран исключительно в соответствии с представлениями и предпочтениями автора, имеющего многолетний опыт в сфере:
– организации контроля различных водных сред – питьевых, природных и сточных вод;
– проведения оценки эффективности работы водоочистных устройств и сооружений;
– разработки отраслевых нормативных актов.
В книге обсуждаются:
? важнейшие аспекты питьевого водообеспечения и многосложность процесса питьевой водоподготовки;
? вопросы воспроизводимости пресноводных ресурсов;
? масштабы глобального водного кризиса;
? водоемкость важнейших производств и сельского хозяйства с учетом запасов пресной/питьевой воды;
? мировые тенденции в решении проблем централизованного питьевого водоснабжения;
? основные виды продукции в сфере питьевого водообеспечения;
? вопросы места воды в современной системе хозяйствования, в том числе концепции «виртуальной воды» и «водного следа»;
? проблемы администрирования воды в нашей стране и перспективы выхода России на рынок водоемкой продукции.
Последнее особенно важно с учетом ожидаемого истощения нефтяных запасов России.
Хромченко Яков Леопольдович, доктор химических наук, руководитель Испытательного центра НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды (г. Москва)
Предисловие
«Ни что не начинается тогда, когда начинается. Всё начинается гораздо раньше».
М. И. Веллер
Как известно, основным источником наполнения бюджета Российской Федерации на протяжении последних десятилетий являлось углеводородное сырье – нефть и природный газ.
Информация о запасах российской нефти, представленная сегодня в различных ведомственных материалах и СМИ, достаточно противоречива. Объединяющим выводом можно считать убежденность большинства экспертов в скором исчерпании углеводородного ресурса страны. Дискуссии, в основном, ведутся вокруг сроков этого исчерпания и лежат в пределах от 6 до 35 лет.
То есть при любом сценарии это событие напрямую коснется нынешнего поколения российских граждан. И, похоже, при полной неготовности российской экономики.
По мнению проф. В. Ю. Катасонова, российская экономика в ближайшие годы может оказаться на пороге фатального нефтегазового кризиса, утратив даже нелестный статус «экономики трубы». Запасы «черного золота» в стране отнюдь не безграничны, и хватит их ненадолго. А разведанные (еще во времена СССР) запасы нефти близки к исчерпанию [1].
«Стратегия развития минерально-сырьевой базы РФ до 2035 года», разработанная Минприроды России, показывает, что примерно две трети объема имеющейся в стране нефти приходится на трудноизвлекаемые запасы – преимущественно сланец и нефть арктического шельфа, где себестоимость этой нефти делает ее добычу экономически бессмысленной. Получается, что реальные, «рентабельные» запасы нефти России составляют лишь треть от официальных данных. Для добычи трудноизвлекаемой нефти (той же сланцевой, битумной) у России нет технологий. Но даже когда речь идет о «доступных» запасах нефти, то и здесь отечественная нефтесервисная отрасль (технологии обслуживания скважин) импортозависима более чем на 90 %.
Сейчас эта проблема особенно усложнилась целым рядом санкционных запретов, в том числе на дальнейшее изучение недр шельфа, на участие в сейсморазведке, морском бурении и иных сервисных услугах при глубинах моря свыше 500 футов (152 метра), а также практически на все работы в Арктике.
По мнению проф. Ю. П. Ампилова, в новой ситуации требуется разработать более реалистичную и объективную программу освоения российского шельфа [2].
Эксперты полагают, что в 2022–2023 годах начнется сокращение добычи нефти в России – вначале постепенно (на 1,5–2 % в год), а потом обвально.
Этому противопоставляют другой сценарий, когда общее падение добычи по стране за период 2018–2035 гг. превысит годовой объем экспорта сырой нефти в 2018 году. Экспортировать будет просто нечего. Исходя из «Бюджетного прогноза РФ на период до 2036 года» Минфина, нефтяные доходы федерального бюджета к 2036 году опустятся примерно на 40 %. Если в 2018 году они составили 8,8 % ВВП, то в 2036 году их уровень упадет до 3,3 % ВВП [1].
Газета МК приводит такие цифры [3]:
Стоимость запасов нефти и газа на душу населения
(в трлн долларов США)
В 2019 г. Минприроды оценило стоимость всех запасов полезных ископаемых в нашей стране. Конечный показатель эксперты называют шокирующим. По данным министерства, совокупные запасы нефти, газа, золота, меди, железной руды, угля и алмазов России стоят немногим более 55 трлн рублей.
Запасы нефти в России оценены в 39,6 трлн рублей. Стоимость запасов газа составила, по этим оценкам, 11,3 трлн рублей.
Доказанные запасы нефти в России на конец 2017 года, по расчетам Минприроды, составили 14,5 млрд тонн, природного газа – 35 трлн м
. Аналитики British Petroleum считают, что наша страна на данный момент владеет 13 млрд тонн нефти, а исследователи, использовавшие метод компьютерного моделирования, называют еще меньшую цифру – 11 млрд тонн.
Как заявил министр энергетики РФ А. В. Новак, за последние 10 лет средний дебит скважин снизился на 4 %, при этом бурить приходится почти в два раза больше. Капитальные затраты выросли в 2,8 раза, а стоимость добычи одной тонны нефти – в 2,4 раза. Удерживать добычу на прежнем уровне при стремительном ухудшении качества запасов принципиально невозможно.
По данным Минприроды – «Государственный доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2016 и 2017 годах» – за указанные два года в стране не было введено в эксплуатацию ни одного нового месторождения газа, не удалось открыть ни одного крупного месторождения нефти, а работы на арктическом шельфе пришлось приостановить. Министерство заявило, что на текущем уровне можно будет удерживать добычу лишь до 2025 г. (и это в том случае, если запасы будут приращиваться), после чего начнется неостановимый обвал, и через 10 лет РФ вынуждена будет полностью отказаться от экспорта нефти [4].
По последним данным Минприроды России, опубликованным в начале 2020 г., разведанные запасы нефти составляют 9 млрд тонн. Этого хватит, в идеале, на 17 лет добычи, а «голубого топлива» – на 20 лет. На самом деле запасы природного газа истощатся несколько позже, но после исчерпания запасов нефти расход газа, как считают, примет галопирующий характер.
Но точные сроки не столь принципиальны. Важно только то, что углеводороды – это ресурс невоспроизводимый и конечный. И его «конечность» уже очевидна.
По мнению BCS Express, следует постепенно переходить на другие источники энергии, поскольку необходимо повышать эффективность использования капиталовложений и увеличивать производительность труда. «Преимущество доступности углеводородного сырья будет постепенно иссякать вместе с увеличением стоимости невозобновляемых источников энергии» [5].
Многочисленные эксперты, политологи и публицисты всё чаще и всё эмоциональнее поднимают эту тему в СМИ, но на государственном уровне программы, определяющие альтернативные направления экономики России в постнефтяной период, не предлагаются. Похоже, что и не разрабатываются.
Будет ли жизнь в России после нефти? Вопрос не праздный.
Активный поиск доминирующих направлений российской экономики в «постнефтяной» период почему-то идет исключительно на общественных площадках. Обсуждаются разнообразные, даже экзотические предложения. Чаще, к сожалению, нежизнеспособные.
Например, ссылаются на Данию, где осваивают технологию преобразования в нефть всех видов биомассы – осадков сточных вод, навоза, компоста, растительных материалов, отходов домашних и пищевых хозяйств. Утверждают, что энергоэффективность этой «нефти» доходит до 85–90 % от традиционной.
Описывают успехи лаборатории Минэнерго США, где придумали, как превращать в нефть обыкновенные морские водоросли. В природе подобный процесс занимает миллионы лет, тогда как в лабораторных условиях он занимает считанные минуты.
Предлагают атомную энергетику. Хотя капитальные вложения в эту отрасль, включая инфраструктуру, настолько превышают освоение нефтяных или газовых месторождений, что делают этот вариант мегазатратным. Да и последствия аварий на АЭС ликвидируются десятилетиями.
Еще одним вариантом замены углеводородов называют строительство крупных гидроэлектростанций. Но их в России и так уже больше двух десятков. Из-за отсутствия финансирования многие из них продолжают оставаться недостроенными еще с советских времен. Потенциал гидроэлектростанций крайне ограничен: они могут обеспечивать электричеством лишь близлежащие территории, а поставки электроэнергии на экспорт нерентабельны по причине больших потерь напряжения в многокилометровых сетях.
Не забытыми оказались [6] и:
– гелиоэнергетика – солнечные батареи, водонагреватели, наноантенны;
– гидроэнергетика, то есть использование энергии приливов и волн;
– геотермальная энергетика – получение тепла от грунтовых вод.
В спасители отечественной энергетики прочат термоядерные станции, технологии беспроводной передачи энергии.
Важной статьей пополнения федерального бюджета называют металлы.
Другой формой инвестиций должны стать вложения в население, а именно в высококвалифицированные кадры. Но здесь ребром может встать вопрос востребованности этих элитных специалистов современной российской наукой и промышленностью.
Надежды возлагают на раскрытие потенциала фармацевтического сектора.
Говорят об экотуризме и этнотуризме как о суперприбыльных позициях.
А вместе с тем не понятно, к кому обращаются авторы этих и многих других предложений. Вопросы следует задавать там, где их решают. Но дело в том, что задачу выбора новой экономической стратегии в «постнефтяной» период как приоритетную не ставит перед собой ни одна государственная структура. Или делает это очень скрытно.
Следует помнить, что при исчерпании запасов углеводородов Россия помимо доходов лишится и энергоносителей, столь необходимых отечественной экономике. Россия из экспортера нефти может стать импортером нефти. А это, по тысяче причин, один из самых скверных сценариев.
Даже при не очень внимательном рассмотрении объективных преимуществ России, наше политико-административно-хозяйственное руководство должно было бы увидеть, с одной стороны, исключительную обеспеченность страны пресноводными ресурсами, а с другой стороны – глобальный водный кризис, который уже превратился в мрачную реальность и мировое пугало.
Совершенно очевидно, что грядет рост спроса (а следовательно, и цен) как на сами водные ресурсы, так и на водоемкую продукцию в целом. В противном случае мировое сообщество ждет столь же очевидная нестабильность с появлением таких новых понятий, да и реалий, как «водная безопасность», «водная миграция», «водные войны» и «водный терроризм».
Понятно, что одних физических ресурсов пресной природной воды недостаточно, что «политика трубы» в этом случае обречена. Рынок воды несравним с нефтяным ни по мобильности, ни тем более по объему потребления. Тут всё иначе и сложнее. Трансфер воды имеет исключительно бассейновый характер, да и то в большинстве случаев оказывается экономически бессмысленным. Межбассейновая переброска речного стока из региона в регион сопряжена с колоссальными затратами. Подобные проекты лишь в редких, маломасштабных случаях оказываются экономически оправданными. При пересечении границ бассейна затраты на транспортировку воды всегда претерпевают резкий скачок. Так, например, советский проект переброски части стока реки Обь в Центральную Азию оценивался в 300 млрд долларов еще в 80-е годы.
Специалистам ясно, что с усилением глобального водного дефицита необходимо активно развивать технологии интенсивного водопользования. А это изменение структуры не только российской, но и мировой экономики. И изначально колоссальные преимущества здесь, несомненно, на стороне водообеспеченных стран.
То, что водоемкая продукция и водосберегающие технологии – это и есть генеральные направления российской экономики в «постнефтяной» период, было убедительно представлено в целом ряде работ чл. – корр. РАН В. И. Данилова-Данильяна [7, 8], отмечалось в работах проф. А. М. Черняева [9], проф. Т. И. Шишеловой [10] и других специалистов.
России более чем пора определиться с тем, что водоемкая продукция и водосберегающие технологии – это приоритетные направления экономики страны в «постнефтяной» период, обеспеченные объективными преимуществами России. А приняв такое решение, следует незамедлительно приступить к созданию условий для его реализации.
Развитие этих направлений предполагает серьезный (не путать с затяжным) подготовительный период, особенно тяжелый в связи с сегодняшним ослабленным научно-производственным потенциалом страны и ее административно-кадровым дефицитом.
Здесь просматриваются два генеральных направления:
– развитие водосберегающих и водоохранных технологий,
– развитие экспортных водоемких производств.
Более подробно эти направления будут обсуждаться ниже.
Востребованность, государственная поддержка и развитие этих направлений станут локомотивом для всех смежных (и не очень) отраслей экономики – химической, металлургической, полимерной, электронной и проч. А высокая наукоемкость этих проектов даст старт для создания институтов подготовки квалифицированных кадров во всех указанных направлениях.
Стоит поторопиться. По сообщению АРГУМЕНТа со ссылкой на Global Research, крупнейшие игроки мирового рынка (Goldman Sachs, JP Morgan Chase, Citigroup и Deutsche Bank) уже вложились в стремительно растущий рынок, приобретя водоносные горизонты по всему миру и доли в предприятиях, занимающихся разработкой новых методов и средств водоподготовки, опреснения и обеззараживания воды.
И на бытовом уровне стоимость пресной/питьевой воды уже наглядно теснит нефть. Так, если американский нефтяной баррель, составляющий 42 галлона, или 159 л, стоит, скажем, 40 долларов США, то 1 л нефти стоит 0,25 доллара США, или ~19 руб. А это сегодня вдвое дешевле 1 л бутилированной воды. Пока – бутилированной.
I. О глобальном водном кризисе
«Если ты почувствовал жажду, то уже опоздал».
Поговорка, пришедшая от бедуинов
Водные кризисы, порождающие кризисы социальные и военные, сопровождали человечество на протяжении всей его истории. Так, гибель цивилизации Древнего Двуречья и Карфагена были обусловлены грандиозными работами по гидромелиорации, приведшими к вторичным засолениям почв. В ходе неправильных оросительных работ в верхних слоях почвы скопились вредные для растений натриевые соли, что обусловило их гибель, последующий голод и социальную катастрофу.
