Жизнь после раковины
Что происходит с водой по ту сторону канализационной трубы
Мы не привыкли задумываться, куда уходит вода из раковины или туалета. Между тем ежегодно город пропускает через очистные сооружения сотни миллионов кубометров сточных вод, которые сбрасываются в окрестные реки. В 2020 году стартует второй этап реконструкции крупнейших в Европе Люберецких очистных сооружений, обслуживающих четыре округа столицы и несколько городов Московской области. Внедрение новых технологий улучшит качество очистки воды и избавит прилегающие территории от неприятных запахов.
От канализации к зеленой экономике
Вода наполнена культурным смыслом, начиная от символов создания и поддержания жизни до момента, когда ее смывают — символов грязи, разложения, заражения и даже смерти, пишет французский писатель и психоаналитик Доминик Лапорт в книге «История дерьма: введение», в которой рассказано как развивались техники санитарии на западе. Автор книги описывает, как процесс очистки вод является предпосылкой к урбанизации и инфраструктурным изменениям в мире. С психоаналитической точки зрения, установка систем удаления отходов в XIX веке была основополагающей для формирования современного человека, считает Лапорт.
В 1969 году река Кайахога в американском штате Огайо была настолько загрязнена промышленными отходами, что загорелась. Вскоре после этого общественные протесты против грязных рек подтолкнули Конгресс США к принятию закона о чистой воде в 1972 году. Тогда правительству страны пришлось модернизировать инфраструктуру очистки сточных вод, установить стандарты чистой воды для защиты таких видов ее использования, как плавание, рыболовство и питье, а также для регулирования сбросов загрязняющих веществ. И сегодня обработка сточных вод в развитых государствах сильно изменилась — из необходимого и грязного дела она превратилась в высокотехнологичную отрасль, где применяются новые разработки, позволяющие существенно снизить воздействие на окружающую среду.
Официальный представитель Генпрокуратуры РФ Александр Куренной сообщил, что в России в соответствии с нормативами очищаются лишь 11 % сточных вод. Такие низкие показатели, по словам чиновника, объясняются тем, что региональные власти часто не исполняют своих полномочий.
Власти дагестанского Дербента планируют к концу 2020 года вывести сбросы сточных вод за пределы прибрежной зоны города. Для этого прокладывается канализационная труба, которая уйдет в Каспийское море более чем на 1 км от берега. Строительство инфраструктуры для очистки сточных вод началось в 2008 году в рамках федеральной программы «Юг России (2008–2013 годы)», которая сейчас является частью госпрограммы «Развитие Северо-Кавказского федерального округа на период до 2025 года». Общая мощность очистных сооружений в Дербенте составит 25 тыс. куб. в сутки. На их возведение правительство РФ выделило 428,2 млн руб.: 97 млн руб. в 2018 году, 150,6 млн руб. — в 2019 году и планирует выделить 180 млн руб. в 2020 году.
Но специалисты считают, что инвестировать только в очистные сооружения уже недостаточно. По мере того, как городские районы разрастаются, водонепроницаемые поверхности из бетона и асфальта (дороги, парковки) увеличивают количество ливневой воды, попадающей в канализацию, так как осадки не могут проникнуть через эти покрытия в почву. Защита и расширение природных зон помогает предотвратить попадание ливневой воды в коллекторы, чтобы не допустить их переполнения. Посадка деревьев, восстановление водно-болотных угодий и создание «зеленых» крыш часто являются наиболее экономичными способами расширения пропускной способности канализационных систем.
Частым решением для борьбы с избытком дождевой воды в западных городах являются канализационные дренажные системы. В жилом районе в Камбурне в Великобритании на участке 1 га установили несколько дренажных систем из пенопласта: проницаемое дорожное покрытие, «зеленые» крыши, инфильтрационные бассейны (система сбора и фильтрации дождевой воды. — Прим. +1). Результаты показали, что качество воды после прохождения дренажа стало значительно лучше. Кроме того, технология позволила жителям сэкономить, отказавшись от услуг откачки ливневой воды из коллекторов. Аналогичную систему дренажного покрытия внедрили на автостоянках в городе Арнем в Нидерландах. При сильных осадках вода с дороги дополнительно отводится через водосточные желоба к инфильтрационному и накопительному пруду.
Чтобы сократить объемы стока дождевой воды в городских условиях, один из районов канадского Ванкувера в Британской Колумбии засадили зелеными насаждениями. Они позволяют перехватывать и удерживать дождевую воду. Так, на большинстве лесистых территорий в этом районе 90 % осадков никогда не становятся стоком: они либо впитываются в почву, либо испаряются.
В 1965 году реки и каналы в Сингапуре напоминали открытые коллекторы. Город-государство почти полностью зависел от внешних источников воды. Чтобы обеспечить устойчивое водоснабжение, Национальное водное агентство Сингапура инициировало программу «Четыре крана». Проект предусматривает расширение водосборных площадей, импорт воды из Джохора в Малайзии, опреснительную установку SingSpring и высокоразвитую программу утилизации воды NEWater. Директор Национального водного агентства Сингапура Джордж Мэдхейвен говорит: «В 1960-е люди были очень бедны. Люди занимались сельским хозяйством и испражнялись прямо на берегу реки Сингапур. В 1977-м министерствам поручили очистить реку за десять лет. Мы проделали большую работу, чтобы переучить местных жителей и очистить реку. К 1987-му мы запрудили реку. В ней даже появилась рыба». В начале 2000-х власти Сингапура запустили программу, которая позволяет накапливать использованную воду и очищать ее до стандартов питьевой. Такая вода превосходит стандарты питьевой воды ВОЗ и уже обеспечивает 30 % ежедневных потребностей Сингапура для промышленных нужд.
В Москве благодаря повышению эффективности уборки улиц и улучшению санитарного состояния территории в последние годы удается убирать загрязнения «в сухом виде», предотвращая их поступление в водную среду. Об этом +1 рассказали в ГПБУ «Мосэкомониторинг». По словам специалистов, благоустройство и создание новых парков позволили предотвратить плоскостной смыв в период интенсивных осадков (до 30 тонн взвешенных веществ на самых «напряженных» участках). После 2011 года доля «загрязненных» рек сокращается, качество воды в устьях малых рек перестало характеризоваться как «грязная». На самых важных участках, там, где крупные магистрали (МКАД, ТТК, радиальные дороги) пересекают водные объекты, стоки собираются и отводятся на очистные сооружения «глубокой очистки», эффективность которых достигает 97 %. Качество очищенной таким образом воды соответствует нормативам рыбохозяйственного водопользования. Сегодня таких высокоэффективных очистных сооружений в столице насчитывается более 30.
В долгосрочной динамике (более десяти лет) отмечено практически двукратное снижение содержания нефтепродуктов и металлов в водных объектах в центральной части Москвы, сообщили экологи.
Новая эра канализации
Несколько лет назад в американском городе Эль-Пасо в штате Техас запустили проект по очистке канализационной воды для ее повторного использования в быту. То есть город стал потреблять свои сточные воды в обработанном виде. Такие меры были необходимы, потому что бесконтрольное использование воды привело к высыханию водоемов города: в 1985 году каждый его житель использовал в среднем 931,95 л воды ежедневно при среднем показателе по США в 509,16 л.
Директор Центра экономики окружающей среды и природных ресурсов НИУ ВШЭ Георгий Сафонов считает, что реки крупных городов играют крайне важную роль — это транспортные пути, места рекреации, климаторегулирующие объекты и места сохранения биоразнообразия и экосистем.
«Ценность рек не столько экономическая, сколько жизнеобеспечивающая и экологическая, поэтому простое денежное измерение для оценки таких объектов не всегда уместно. Сохранение рек требует решения ряда задач — обеспечения хорошего, а не просто приемлемого, качества воды, без ядовитых химических примесей, без вредных органических соединений, не дурно пахнущей, а прозрачной и безопасной. Говорят, что германский канцлер Гельмут Коль пообещал, что сделает реку Шпрее в Берлине чистой и тогда он вплавь пересечет ее. Сказал, сделал, переплыл», — рассказал +1 эксперт.
В Великобритании за последние 30 лет благодаря очистке сточных вод улучшилось биоразнообразие рек, говорится в исследовании, проведенном Центром экологии и гидрологии в Великобритании. Специалисты проанализировали данные регулярного мониторинга химических веществ и беспозвоночных в реке Рей (притоке Темзы), проведенного в период с 1977-го по 2016 год. В итоге с 1991 года наблюдается устойчивый рост как разнообразия, так и обилия пресноводных беспозвоночных, которые играют жизненно важную роль в пищевой цепи экосистемы. Вода становится чище за счет уменьшения содержания аммиака и увеличения уровня кислорода. Еще один способ очистки воды от аммиака и взвешенных твердых частиц протестировали в Шотландии в Центре по развитию сточных вод. В новой технологии ученые использовали бактерии-биокатализаторы.
А в Нидерландах разработали устройство для сбора пластикового мусора из рек и каналов, которое работает с помощью пузырьков воздуха.
Тем не менее, проблемы очистки воды продолжают быть актуальными во всем мире. По данным организации American Rivers, занимающейся защитой диких рек, восстановлением поврежденных рек и сохранением чистой воды для людей и природы, до 3,5 млн американцев болеют каждый год после купания, катания на лодках, рыбалки или иного прикосновения к воде, которую они считали безопасной. По данным American Rivers, неочищенные сточные воды изобилуют сальмонеллой, гепатитом, дизентерией и многими другими инфекциями.
В Венесуэле 97 % сточных вод страны выбрасывается без обработки в природу, сообщает международный научный журнал Trade Science Inc. Большая часть стран Африки к югу от Сахары вообще не имеет системы очистки сточных вод. В умеренно развитых странах Ближнего Востока, например в Иране, в подземные воды города Тегерана до сих пор попадают абсолютно неочищенные сточные воды.
Куда уходит вода
Москва не отстает от общемировой тенденции, постоянно совершенствуя свои инженерные коммуникации, вводя новые методы очистки сточных вод. По данным ГПБУ «Мосэкомониторинг» за 2018 год, реконструкция и строительство очистных сооружений города позволили сократить массу сбрасываемых загрязняющих веществ на 33 %, благодаря чему улучшилось качество столичных рек. Содержание в них иона аммония, основного индикатора канализационно-бытовых сточных вод, снизилось на 41 %. Водные объекты города испытывают мощные техногенные и антропогенные нагрузки. Они обеспечивают регулирование и отвод поверхностного и грунтового стока, несут рекреационные нагрузки, используются для хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения, судоходства и других целей.
Недавно власти Москвы приняли решение начать второй этап реконструкции Люберецких очистных сооружений (ЛОС) в 2020 году. Реализация проекта рассчитана на три года (до 2023 года). Сооружения эксплуатируются с 1963 года, заменив собой Люберецкие поля орошения. Сегодня это крупнейшая станция очистки сточных вод в Европе, которая обслуживает около 40 % территории города Москвы, а также несколько городов Московской области: Химки, Долгопрудный, Мытищи, Балашиха, включая Железнодорожный, Реутов, Люберцы.
ЛОС работают по традиционной технологии полной биологической очистки. То есть сначала вода очищается механически, а потом происходит биологическая очистка воды в аэротенках (система очищения сточных вод, в которой через емкость пропускаются сточные воды, перемешанные с активным илом и насыщенные кислородом. — Прим. +1) и вторичных отстойниках.
«Блоки Люберецких очистных сооружений, запроектированные и построенные в 1960–1990 годах, не обеспечивают современных требований к качеству очистки сточных вод. Кроме того, сооружения имеют значительный физический износ. В связи с этим на предстоящие годы планируется комплексная реконструкция старых блоков Люберецких очистных сооружений. Грядущая реконструкция гарантирует эксплуатационную надежность Люберецких очистных сооружений на полвека вперед. Производительность очистных сооружений после реконструкции не увеличится и останется прежней», — рассказали +1 в АО «Мосводоканал».
В организации уточнили, что также была принята технология обеззараживания воды ультрафиолетовым облучением, считающаяся наиболее экологически чистой. В отличие от использования хлора и других окислителей, при этой технологии не образуются побочные продукты, которые могут негативно влиять на окружающую среду и здоровье человека. В результате УФ-обеззараживания показатели бактериальной загрязненности биологически очищенной воды достигают нормативных значений СанПиН 2.1.5.980-00, что благотворно сказывается на качестве воды в водоемах и санитарно-эпидемиологическом состоянии акватории в целом.
По словам Дмитрия Даниловича, реконструкция ЛОС позволит очистить воду в Москве-реке. «Сегодня технологии Люберецких очистных позволяют удалять только органические соединения (класс химических соединений, объединяющий почти все химические соединения, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, некоторых оксидов углерода, роданидов, цианидов). — Прим. +1). После модернизации появится возможность очищать воду от азота и фосфора», — говорит эксперт.
В «Мосводоканале» подчеркнули, что ЛОС проектировали и строили открытыми, что создавало проблему канализационных запахов на прилегающих территориях. Однако после внедрения новых технологий очистки специфические запахи вблизи территории очистных сооружений исчезнут.
Параллельно с этим идет модернизация Курьяновских очистных сооружений (КОС), которые принимают и очищают хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды северо-западного, западного, южного, юго-восточного районов Москвы, что составляет почти 60 % территории столицы, и ряда населенных пунктов Подмосковья. Уже переделано большинство цехов, часть технологических сооружений выведена из оборота, отстойники накрыты специальными плавучими крышками, которые практически не пропускают в воздух испарения.
По данным городской системы мониторинга, на автоматических станциях контроля загрязнения атмосферы, расположенных на территории КОС, с 2014 года средние концентрации сероводорода, на неприятный запах которого жаловались жители, уменьшились в 1,4 раза, максимальные — снизились более чем в пять раз.
Реки под влиянием климата
По словам Георгия Сафонова, обострилась новая проблема — изменение климата на планете все больше сказывается на качестве водных объектов и режиме осадков.
«Волны жары, подобные той, что испытали на себе москвичи и жители центральной России в 2010 году, крайне опасны. В тот год погибло свыше 54 тыс. человек, у многих обострились хронические заболевания. Вода — спасение для людей в такие опасные моменты, частота которых будет только возрастать. А значит, реки и водоснабжение города становятся исключительно важными в условиях климатических изменений. Для многих городов не менее острой становится и проблема затопления территорий», — считает эксперт.
Так, в середине ноября в Венеции произошло одно из самых сильных наводнений с 1966 года, вода поднялась до отметки 1,87 м, подтопленными оказались более 80 % территории города. Для Москвы уже многие годы проблемой являются обильные осадки, с которыми не справляются канализационные сооружения. Они спроектированы в 1940-х и нуждаются в модернизации. Так, в 2018 году в столице отремонтировали и реконструировали 126 км водосточных сетей. Кроме того, решить проблему с водоотведением должны помочь цифровые технологии. В планах столичных властей — внедрить систему метеобезопасности, которая поможет заблаговременно прогнозировать чрезвычайные погодные явления и готовиться к ним.
Согласно климатической доктрине РФ, принятой в 2009 году, климатические факторы должны включаться в стратегии развития городов и регионов страны, полагает Георгий Сафонов. Однако данная задача пока не выполнена, тогда как климатические изменения постоянно напоминают о себе.
Автор
Ольга Мусинова