История водопровода и канализации в россии кратко
Обновлено: 16.05.2024
ИСТОРИЯ ВОДОПРОВОДА И КАНАЛИЗАЦИИ В РОССИИ
В средние века обеспеченность водой населения Европы, России и других регионов ни в какой степени не могла сравниться с обеспеченностью водой древнего Рима. Централизованные системы водоснабжения отсутствовали. При минимальном потреблении воды не было необходимости и в системах канализации. Нечистоты сливались в ближайший овраг, канаву или просто на улицу. Источниками водоснабжения были колодцы и родники. В городские поселения вода доставлялась за плату в ведрах, бочках или цистернах. Из-за отсутствия канализации естественные источники воды загрязнялись и являлись причиной возникновения и распространения различных инфекционных заболеваний. Таким образом, неблагополучная санитарно-эпидемическая обстановка диктовала необходимость отведения сточных вод. Однако строительство канализационных сетей в Европе было предпринято лишь немногим более 100 лет назад. Системы канализации были сооружены сначала в Лондоне, затем в Париже и Берлине. Строительство канализационных сооружений сразу же сказалось на санитарно-гигиеническом состоянии источников водоснабжения. Например, в Берлине в течение года после ввода в строй канализации количество лиц, заболевших холерой, снизилось вдвое, и через непродолжительное время эта инфекция была побеждена.
До конца XIX века на всей территории Москвы существовала вывозная система удаления нечистот. Выгребные ямы, где они скапливались, представляли собой деревянные срубы, обмазанные для гидроизоляции глиной, и не могли предотвратить загрязнения почвы и воды в питьевых колодцах.
Домовладельцы прибегали к разным мерам, чтобы избавиться от нечистот: устраивали спуски в водосточные трубы, в естественные водоемы, а во время дождей жидкие отходы спускались прямо на улицы, распространяя невыносимое зловоние. Сюда добавлялись стоки и от многочисленных фабрик, мастерских, бань.
В феврале 1892 году в московской городской Думе этот проект был утвержден. Началу строительства предшествовали большие подготовительные работы и решение так называемого "земельного" вопроса.
О том, насколько дорого городу обошлась земля, свидетельствует тот факт, что только сумма процентов, выплаченных землевладельцам, превысила предусмотренную проектом стоимость устройства канализации.
Работы по прокладке канализации начались в сентябре 1893 г.
17 июля (по новому стилю 30 июля) 1898г. 1-я очередь московской канализации вступила в строй. К системе канализования было присоединено 219 домовладений.
В этот день состоялся пуск Главной насосной станции, которая была предназначена для перекачивания городских сточных вод на Люблинские поля орошения, где происходила почвенная очистка стоков и которые использовались также для выращивания сельскохозяйственных культур. На полях орошения были оборудованы химическая и биолого-бактериологическая лаборатории.
С 1914 г. из-за значительной перегрузки поля орошения были переведены на режим полей фильтрации т. е. без выращивания сельскохозяйственных культур. В дополнение к ним были созданы Люберецкие поля фильтрации.
В 1917 г. канализация обслуживала лишь 28% домовладений, причем большинство из них располагалось в центре города. О канализовании окраин города пока не было и речи.
С устройством канализации уменьшилась общая смертность – с 30,9-38,6 человек на 1000 жителей в 1870-71 гг. до 15,1 в 1909 году, когда к канализации было присоединено около 30 тыс. владений, резко уменьшилась смертность от брюшного тифа.
В годы довоенных пятилеток ускоренное развитие промышленности, рост населения и расширение территории города обусловили быстрое развитие и совершенствование систем канализации. Почвенные способы очистки сточных вод, требовавшие больших земельных площадей, уже не могли обеспечить очистку все возрастающего количества стоков. В конце 20-х годов, в связи с достижением предела производительности полей фильтрации, специалисты московской канализации приступили к освоению новых методов очистки на небольших станциях аэрации. В 1929 г. была введена в эксплуатацию первая в нашей стране станция интенсивных методов очистки городских сточных вод - Кожуховская станция аэрофильтрации, на которой впервые были предусмотрены специальные очистные сооружения: песколовки, отстойники, аэротенки, метантенки. Кожуховская станция на долгие годы стала образцом для проектирования, строительства и эксплуатации отечественных станций очистки городских стоков.
Вторая половина 30-х годов ознаменовалась масштабным строительством объектов канализации – Юго-Западного, Хапиловского, Измайловского, Яузского каналов, крупных коллекторов. К 1940 г. были построены районные очистные станции аэрации - Филевская, Закрестовская и Люблинская.
В это же время впервые в России была освоена технология сбраживания осадка, позволяющая получать биогаз, который сжигался в котельной с выработкой тепла.
Первой из крупных станций аэрации стала Люблинская станция производительностью 500 тыс.куб.м в сутки (1938г).
Проектирование Курьяновских очистных сооружений производительностью 500 тыс.м 3 /сут осуществлялось в период с 1936г по 1938г. В 1939г были начаты подготовительные работы, прерванные Великой Отечественной войной. Строительство станции возобновилось в 1947г. 18 декабря 1950г первые кубометры сточных вод поступили на сооружения механической очистки, а в 1952г заработали биологические сооружения.
В 70-х годах были построены два блока Новокурьяновской станции аэрации мощностью 1 млнкуб.м/сут каждый, где впервые был предусмотрен процесс доочистки сточных вод с последующей дезинфекцией гипохлоритом натрия. Высокое качество дочищенной воды позволяло использовать ее после дезинфекции для технических целей на промышленных предприятиях, для чего предусматривалось создание системы промышленного водоснабжения. Все емкостные сооружения Новокурьяновской станции аэрации были выполнены в сборном железобетоне.
На сегодняшний день Курьяновские очистные сооружения являются крупнейшим в Европе природоохранным комплексом, занимающим территорию 160 га. Его проектная мощность составляет 3 млн. 125 тыс.куб.м сточных вод в сутки, поступающих с северо-западных, западных, юго-западных, южных, юго-восточных районов г. Москвы и прилегающей территории Подмосковья.
В 60-х годах XX века на месте Люберецких полей фильтрации началось строительство современных очистных сооружений - Люберецкой станции аэрации.
В августе 1963 г. была пущена в эксплуатацию 1-ая очередь очистных сооружений мощностью 600 тыс. куб. м/сутки. До конца 90-х годов поэтапно вводились новые блоки сооружений, их суммарная производительность составила 3 млн. куб. м/сутки. В этот период особое внимание при проектировании новых сооружений уделялось совершенствованию процессов биологической очистки сточных вод за счет внедрения современных прогрессивных технологий и оборудования.
В 1970-х годах протяженность городской канализационной сети составляла 5 тыс. км. В 1965-1980 гг. в эксплуатацию вводилось более 70 км канализационных сетей в год.
90-е годы прошлого века стали переломными в решении вопросов обработки осадка. На основе современного оборудования и технологий в Москве был создан мощный комплекс механического обезвоживания осадка городских сточных вод. Это позволило кардинально решить вопрос переработки осадка и утилизации осадка сточных вод с последующей рекультивацией территорий иловых площадок и передачей их под жилищное строительство.
В XXI век Мосводоканал вступил, развернув масштабные работы по модернизации канализационного хозяйства, совершенствованию технологий очистки сточных вод, обработки и утилизации осадков, внедрению "зеленых" технологий.
Водоснабжением называют системы подачи подземных или поверхностных вод на соответствующие объекты. Для их организации применяют инженерные сооружения и водопроводные сети.
В настоящее время системы водоснабжения значительно отличаются от тех, которыми пользовались ранее. Для подачи воды используются современные полиэтиленовые трубы, качественная трубопроводная арматура. Поступающая к потребителям вода используется ими в разных целях, но среди прочих выделяют хозяйственно-питьевые нужды, производственные надобности и системы пожаротушения.
Первая категория подразумевает обустройство систем холодного и горячего водоснабжения, которые обслуживают преимущественно жилой сектор. Вторая предусматривает расход воды для предприятий, транспорта, сельского хозяйства.
Водоснабжение учитывает качество подаваемой воды, которое определяется требованиями нормативно-технической документации. Например, питьевая вода должна соответствовать гигиеническим требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01. Чтобы привести подаваемую воду в соответствие с нормативами, применяют системы водоподготовки.
Выбор источника и системы водоснабжения
В зависимости от типа системы водоснабжения выбирается и природный источник воды, параметры которого во многом влияют на входящие в состав системы сооружения, стоимость их строительства и обслуживания.
Основные требования к источнику воды заключаются в том, что он должен бесперебойно поставлять необходимое количество в зависимости от объема потребления и требований качества, не вредя при этом окружающей среде и экологии.
Природные источники воды бывают поверхностными или подземными. Выбор источника учитывает все вышеуказанные требования и основывается на рентабельности и целесообразности.
Водоснабжение организовано в систему, которая вне зависимости от назначения состоит из нескольких ведущих элементов. К ним относятся водозаборные сооружения, принимающие воду из естественных источников, насосные станции (которые иначе называют водоподъемными сооружениями), транспортирующие воду потребителям или в места очистки и хранения. Кроме того, в систему водоснабжения могут входить также очистные сооружения, водопроводные сети и вся трубопроводная арматура, водонапорные башни и резервуары. Подача воды в систему может осуществляться с помощью насосов или самотеком. В этих случаях говорят о напорных или безнапорных сетях. Бывают также смешанные типы подачи, когда одни районы обеспечиваются водой с помощью напорных систем, а другие – с помощью самотечных. Используемая вода может применяться однократно – в этом случае система называется прямоточным водоснабжением. Имеются также системы оборотного водоснабжения и те, что используют воду повторно, очищая ее и вновь возвращая в цикл.
История водоснабжения в России
Первые системы подачи воды в России возникли еще в IX-XII веках. Об этом свидетельствуют найденные во время раскопок на территории Великого Новгорода старинные водопроводные системы. В то время водоснабжение подразделялось на самотечную водопроводную сеть и каналы для водостока и дренажа. К XV веку самотечными водопроводами из деревянных труб обеспечивались некоторые промыслы.
Старинные водопроводные системы – самотечные с деревянными трубами - были обнаружены также и в других городах Древней Руси. Для регулирования тока воды применялись деревянные задвижки – старейшая арматура.
Водопровод в Москве появился в конце XV века, когда по указанию Ивана Грозного от Москвы-реки по дубовой трубе вода стала подаваться в колодец, которым могли пользоваться горожане. При строительстве кирпичного Кремля в 1492 году были проложены водопроводные трубы. А первый напорный водопровод появился в России в XVII веке.
Из Москвы-реки вода текла по деревянным трубам в расположенный внизу Свибловой башни колодец. Из него с помощью подъемника на конной тяге воду поднимали в бак, расположенный наверху башни, откуда свинцовые трубы распределяли ее по местам потребления – во дворцы, царские бани, поварни, оранжереи.
В эпоху царствования Петра I водоснабжение в России стало развиваться. Все царские дворцы были оборудованы водопроводами. В это же время стали применяться как свинцовые, так и медные трубы. Однако городской водопровод, которым могли пользоваться не только высшие особы, но и другие горожане, впервые появился в России только в начале XIX века. От подмосковной деревни Мытищи вода самотеком подавалась в Москву по водопроводу длиной 16 км. Позднее этот водопровод был реконструирован и стал подавать воду в 106 домов и 91 здание промышленного и казенного назначения.
К началу XX века централизованным водоснабжением в России было охвачено около 20 % городов, преимущественно промышленных и фабрично-заводских, причем вода подавалась в основном не в дома, а на предприятия.
В начале XX века вместе с ростом численности населения в городах остро встал вопрос о необходимости организации централизованного водоснабжения жилых домов.
В 1910 году более 149 городов России получили централизованные водопроводные сети. Вода в них поступала из природных источников – рек, подземных родников, артезианских и грунтовых колодцев - с использованием насосов.
В то время мощности водопроводов были невелики и составляли около 120 литров в сутки на каждого потребителя. Потребителями в основном были жители центральных городских районов, в то время как окраины по-прежнему обходились привозной водой из рек или иных источников.
Первая мировая война, революция и Гражданская война вновь обострили проблему водоснабжения. Данный вопрос стал решаться в 1920-е годы – строительством новых и восстановлением старых систем. Постепенно строились водопроводы на Дальнем Востоке, в Сибири. К 1930 году Москва сумела выйти по потреблению водопроводной воды на уровень 1913 года. Один житель из 42 % всех городских домов, обеспеченных водопроводом, мог расходовать до 128 литров. Однако в дальнейшем водоснабжение стало обязательным пунктом генерального плана развития для каждого советского города.
Первые очистные станции и напорные сети
В 1930-е годы по всей стране велось строительство инженерных водопроводных сетей, кроме того, впервые стали строиться очистные станции для воды из поверхностных источников.
Очистка производилась двухступенчатым способом – вода отстаивалась и фильтровалась, после чего подавалась потребителям.
На смену самотечным сетям стали приходить напорные водопроводы. Некоторые трубопроводы стали применять новые виды трубопроводной арматуры – краны, вентили, задвижки.
В довоенное время водоснабжение решало комплекс задач, которые состояли не только в обустройстве водопроводных сетей жилого и промышленного назначения.
Большое внимание уделялось развитию пожарного водоснабжения, созданию канализационных систем, отводу сточных вод, ливневой канализации. Воду стали транспортировать на значительные расстояния, создавая водопроводы не на один город, а на несколько населенных пунктов. Постепенно увеличивалась мощность водопроводов, которая к 1940 году выросла почти в 5 раз.
Великая Отечественная и послевоенные годы
Великая Отечественная война и связанная с боевыми действиями эвакуация промышленных предприятий в отдаленные районы привела к необходимости срочно строить промышленные сети водоснабжения – водозаборы, насосные станции. Водопроводные трубы и водоводы прокладывали без заглублений, распространение получили системы временных водопроводов, которые строились для эвакуированных заводов.
После войны началась работа по восстановлению разрушенных систем. Нередко водопроводные сети строились по временным схемам, а сточные воды не очищались.
В 1950-е годы индустриальные методы строительства и переход на массовую застройку вызвали необходимость обустройства водопроводных сетей для подачи питьевой воды в дома и квартиры, а также строительства канализации. В это время шла масштабная прокладка водопроводов и канализационных трубопроводов.
С 1960-х годов процессы строительства стали механизироваться, начала применяться новая спецтехника, а также арматура для трубопроводов, шаровые краны. Начали строить железобетонные водоводы с цементно-песчаным покрытием. Новшеством в отрасли стали водоканалы – комплексы эксплуатационных организаций, которые обеспечивали деятельность всей системы водоснабжения – от источника воды до ее подачи. Водоканалы также организовывали ликвидацию аварий на водопроводных сетях.
ГОСТ 2874,73
До 1980-х годов в СССР наблюдалось развитие водоснабжения и канализации. Водоочистные сооружения имели мощность до 100 тысяч кубометров в сутки. Очистными сооружениями обустраивались малые города и поселки.
Централизованные системы водоснабжения к 1980 году были у 1000 городов СССР. Однако полностью удовлетворяли потребности населения не более 10 % соответственно оснащенных централизованных систем.
К 1990-м годам практически все города и большая часть поселков были обеспечены централизованным водоснабжением. Водопотребление возросло до 330 литров в сутки на человека. Для обеспечения населения использовались природные пресные ресурсы из числа надземных и подземных источников и налаженная система коммунального водоснабжения.
Перехода страны на рыночную экономику
После перехода страны на рыночную экономику состояние коммунального хозяйства ухудшилось. На это в значительной степени повлиял износ трубопроводов, входящих в систему водоснабжения. Насосы также требовали замены. Плохое состояние, в котором находились водопроводные сети и трубопроводная арматура, приводило к частым авариям и прорывам, а также к утечкам. Однако постепенный экономический рост способствует тому, чтобы в настоящее время система водоснабжения восстанавливалась.
Сегодня в населенных пунктах России сформировавшаяся в советское время система ЖКХ преобразуется в соответствии с новыми экономическими веяниями. Переход от государственного управления и финансирования коммунальной сферы в область самоокупаемости к независимым ТСЖ оказывает положительное влияние на состояние водопроводов. Сети водоснабжения сегодня являются разветвленными системами, которые подают воду через водоразборные устройства потребителям.
Наши дни
Внедряются новые материалы и технологии, позволяющие экономить водные ресурсы и улучшающие качество обслуживания всех потребителей воды.
Повсеместно устаревшие стальные и чугунные трубопроводы меняются на полиэтиленовые трубы. Для контроля расхода устанавливаются водосчетчики ХВС и ГВС, которыми предполагается снабдить каждого потребителя.
Ведется постоянная работа по обеспечению водой жилого сектора и промышленных предприятий.
Поскольку важнейшим вопросом в настоящее время является экономия воды, большое внимание уделяется новым технологиям водоочистки, для чего модернизируются очистные сооружения.
Грамотное проектирование каждого связанного с водоснабжением объекта, а также использование современного оборудования ведут к улучшению качества водоснабжения и позволяют экономить водные ресурсы.
Развиваются сети оборотного и повторного водоснабжения, особенно актуальные для промышленных предприятий, расходующих много воды. Для качественного водоснабжения применяются современное оборудование и арматура, не требующая обустройства колодцев или рытья траншей, – шаровые краны в подземном исполнении, различные виды задвижек, выполненных из новых материалов.
Разрабатываются новые системы ливневой канализации, которые предполагают отвод с асфальтированных территорий и других площадок с твердым покрытием стоков во избежание затопления с очисткой поверхностных стоков от нефтепродуктов, тяжелых металлов и других взвешенных веществ. Кроме того, ливневые очистные сооружения применяются для биологической очистки бытовых и поверхностных сточных вод.
Еще одно направление деятельности современных служб водоснабжения – дренажные системы, которые предназначаются для осушения территорий и отвода воды из грунта.
От полиэтиленового пакета – к инженерным сетям 21-го века. ПЭ трубы: история и современность
С давних времен человек искал прочные материалы, пригодные для создания сетей, транспортирующих воду и канализационные стоки. Так и появились новые виды труб - пэ трубы.
Применение полиэтиленовых труб: создание качественно новых сетей
Новым техническим и технологическим решением для многих отраслей стали полиэтиленовые трубы для водоснабжения. Данные материалы, давно и успешно применяемые на Западе, лишь недавно стали использоваться для трубопроводных сетей в России.
Как известно из учебников истории, канализация существовала еще в древнем Риме (2500 лет до н.э.), затем она появилась в Египте и Древней Греции. Первые же упоминания о ней датируются 3000 годами до н.э. Существующие в Индии канализационные устройства уже тогда отличались высокой технической развитостью.
Первые водопроводные каналы появились на полях земледельцев в качестве систем орошения. Позднее наладилось бытовое водоснабжение, а параллельно с ним и канализация. Ведь если вода подводится, она должна и отводиться.
Канализация представляла систему каналов, куда попадали нечистоты из домов, дождевые стоки, сточные воды бассейнов и фонтанов. Выстраивали открытые канавы, где стенки и дно были укреплены кирпичом или камнем, также для прокладки использовали медные трубы. Сверху каналы закрывались сводами, поверх укладывали несколько слоев кирпича с песком, тем самым решая проблему мощения улиц и устранения неприятных запахов нечистот.
Уже тогда существовали туалеты. Общественные пристраивались прямо к внешним стенам домов, их отходы направлялись в городскую канализацию.
Домашние туалеты выглядели как закрывающиеся каменные ящики с песком, который периодически вычищался. Для этого в Древнем Риме были специально обученные люди – стеркорариусы.
Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП
Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП на очистные сооружения и гарантированную скидку
Система канализации Древнего Рима поражает своими масштабами и обустроенностью. Уже тогда инженеры опережали свое время.
Известная во всем мире Cloaca Maxima существует и по сей день.
Она представляет собой закрытый канал шириной 5 метров и высотой 4,2 метра, который служил для отвода городских нечистот и осушения болотистой почвы. По нему можно было свободно перемещаться даже на лодках.
СРЕДНИЕ ВЕКА И НОВОЕ ВРЕМЯ
Улицы мостили своеобразными сводами, по краям которых прокладывались небольшие каналы. Туда должны были стекать нечистоты, но на деле отходы растекались по всей дороге. Иногда их накапливалось столько, что высота достигала второго этажа. Считается, что мода на широкополые шляпы в те времена появилась как защита от сбрасываемых из окон помоев.
Выгребные ямы в домах делались без дна, что приводило к загрязнению почвы и грунтовых вод.
Существовали интересные сооружения на стенах крепостей и домов – выносная туалетная комната. Гулять под ними нужно было крайне аккуратно.
Также он позволял разбавлять отходящие стоки проточной водой, что, безусловно, снижало концентрацию их загрязнений.
Но это привело к еще большему загрязнению рек, так как все отходы сливались прямо в них. В крупных городах стоял такой смрад, что, например, в Лондоне шторы на окнах Парламента пропитывались хлоркой, но даже это не помогало.
Было решено строить новую систему канализации с выводом далеко за город на поля аэрации, где происходила естественная очистка стоков.
Следом за Англией то же самое сделали в Германии, Голландии, Бельгии и США.
Франция предложила альтернативу в виде полной изоляции сточных вод в герметичных стальных ямах близ заводов, где бы впоследствии стоки перерабатывались и очищались.
По тем временам идея была утопичной, но нашла свое воплощение в некоторых городах Франции и Бельгии.
Интересный факт: Для демонстрации загрязненности рек промышленными стоками к отчету Ученой Комиссии Англии была приложена копия подписи, которая, казалось, была выполнена бледными чернилами. На самом деле подпись была сделана водой одной из обследованных рек.
КАНАЛИЗАЦИЯ В РОССИИ
Канализация представляла собой деревянные или кирпичные каналы различного сечения – от 53х53 см до 1,4х14 м.
Сточные воды сливались прямо в реки, и их быстрое загрязнение выявило необходимость строительства очистных сооружений. Они представляли собой грубые трехсекционные фильтры: одна секция пескоулавителя и две секции с крупными булыжниками.
После песколовки стоки через небольшое отверстие в верхней части попадали во вторую секцию, где проходили через булыжник. Затем через нижнее отверстие поступали в третье отделение, где уже поднимались через слой камней и выпускались в реку.
Такая механическая очистка позволяла удалить только взвешенные вещества, нерастворимые примеси, крупный и мелкий мусор, но даже это позволило значительно уменьшить степень загрязнения рек.
Москва не отставала от Петербурга в строительстве канализационных очистных сооружений. Но вместо грубых фильтров перед спуском стоков в реку устанавливались резервуары-отстойники с подземным выпуском. Резервуар опорожняли поздней осенью, а осадок выгребали с наступлением зимы. Последний часто использовался жителями для удобрения садовых земель.
Но в небольших городах и поселках сточные воды все еще сливались в выгребные ямы, из которых проникали в почву, загрязняя ее и грунтовые воды.
До начала 20-го века стоки также вывозились на поля орошения, но их было так много, а загрязнения были такими сильными, что выращивать сельскохозяйственные культуры на них было уже невозможно.
В 20-е годы 20-го века начинаются масштабные разработки новых систем очистки сточных вод. Нашли применение механические и биологические методы.
Впервые в России была применена технология сбраживания осадка с получением биогаза, который затем использовался для отопления.
В 70-е годы начали применять доочистку и обеззараживание гипохлоритом натрия, что позволило очищенную воду использовать для технического водоснабжения заводов. В 90-е годы был построен цех механического обезвоживания осадка, что позволило рекультивировать иловые площадки, а на их месте построить дома.
НАШИ ДНИ
В 21-ом веке идет активное строительство очистных сооружений с применением новых методов очистки, обеззараживания и утилизации осадка.
Например, на Люберецких очистных сооружениях установлен самый большой в Европе цех ультрафиолетового обеззараживания. А в Санкт-Петербурге построен современный завод по сжиганию осадка. Образовавшуюся в процессе золу можно использовать в производстве материалов для дорожного покрытия.
На сегодняшний день существует множество методов очистки сточных вод. Кажется, что каждое предприятие, каждый город и поселок имеют свои очистные сооружения. Но на самом деле все не так радужно. Около 2,5 миллиардов человек живет без простейших систем канализации, что с каждым годом увеличивает число умерших от диареи и расстройств кишечника.
Во многих поселках до сих пор пользуются выгребными ямами, сливают отходы прямо в водоемы.
Большинство очистных сооружений уже морально износились и требуют реконструкции. Остро стоит вопрос модернизации систем очистки и утилизации отходов.
В России очень жесткие нормативы сброса в водоем, что увеличивает в разы стоимость очистных сооружений.
Это делает их строительство неподъемным, и порой, предприятиям проще платить штрафы за превышение концентраций загрязнений, чем модернизировать или строить новые станции очистки.
Также остро стоит вопрос очистки от биогенных элементов (азота и фосфора). Большинство очистных сооружений не справляются с ними, а их превышение вызывает цветение и загнивание водоемов.
Рост промышленности и развитие технологий не может не радовать, но у медали всегда две стороны – водоемы загрязнены ионами и солями тяжелых металлов, бактериями, кислотами.
Можно сделать вывод, что дальнейшее бездействие приведет к экологической катастрофе.
Когда нам нужно помыть руки, мы открываем кран, и оттуда течет чистая вода. Многие забыли, что так было далеко не всегда, и что система городского водоснабжения развивается вот уже несколько тысяч лет. И никто не гарантирует нам, что завтра эта вода снова будет течь из крана.
Дэвид Седлак, автор книги Water 4.0: The Past, Present, and Future of the World’s Most Vital Resource, пишет об истории системы водоснабжения, кризисах, которые способствовали ее развитию, и вызовах, перед которыми она оказалась в наши дни.
Три революции в водоснабжении
Первая революция в истории водоснабжения произошла благодаря римлянам, потому что жителям Рима, который населяло от пятисот тысяч до миллиона человек, не хватало питьевой воды из реки Тибр и местных подземных источников.
Изобретательные римляне придумали систему, позволяющую получать воду из других водоемом, в том числе с помощью легендарных акведуков. Благодаря этому у каждого римлянина было около 100 галлонов воды в день — почти столько же обеспечивает системы водоснабжения современных городов. Вода поступала в резервуары за счет силы тяжести, затем по трубам ее доставляли в разные части города, затем она вытекала через канализационную сеть. Такая система в течение 1 900 лет была основной городского водоснабжения.
С появлением паровых машин и водоподъемных колес система модернизировалась, и постепенно в домах у сотен тысяч людей появились душ и туалет. Тут и разразился новый кризис. Люди использовали очень много воды, появлялось большое количество грязной воды, от которой надо было как-то избавляться. Если раньше нечистоты вывозили в ведрах и использовали в сельском хозяйстве, теперь они поступали в воду, загрязняя таким образом водоемы рядом с населенными пунктами. Это стало причиной эпидемий холеры и брюшного тифа, от которых пострадали многие страны мира в конце ХIХ - начале ХХ века.
необходимо создать систему, которая будет так очищать любую воду, чтобы ее можно было пить
В городе Лоренс в штате Массачусетс придумали революционное решение, давшее еще один толчок к развитию водоснабжения. Инженеры Массачусетского института посоветовали им, пропуская воду сквозь песок, очищать ее от бактерий брюшного тифа. Впоследствии к этому процессу добавилось хлорирование, и проблема "водных болезней" была решена.
Третий кризис разразился в 70-х. Муниципалитеты в США не готовы были выделять средства на строительство станций гигантских очистки сточных вод. В 1970 году, когда общество наконец осознало серьезность экологического кризиса, Конгресс США принял "Закон о чистой воде", благодаря которому, начиная с 1972 года, федеральное правительство оплачивает 75 процентов стоимости очистительных станций.
Слишком велик, чтобы рухнуть
Новый вызов, перед которым системы водоснабжения и канализации оказались сегодня, связан с их огромными размерами. Они быстро изнашиваются, потому что создавались в XX веке, нужно срочно менять их, но на это нет денег.
Седлак видит три причины нынешнего кризиса системы водоснабжения.
1. Высокая стоимость ремонта и замены инфраструктуры
Водопроводы и водоочистные станции, построенные в начале ХХ века, требуют ремонта, однако, когда их создавали, мало кто задумывался о том, кто заплатит за такой ремонт. Даже у самых богатых городов мира нет денег на их капитальный ремонт.
2. Перегруженность канализационных систем
В городах, где развита общесплавная система канализации, которая собирает не только грязную воду из домов, но также все выпадающие осадки, канализационные системы перегружены. Особенно это актуально для регионов, где часто идет дождь и снег. Население этих городов растет, и существующая система уже не справляется объемом сточной воды.
3. Нехватка воды в районах, подверженных засухам
Засухи происходят все чаще и по всей планете. Современных систем сбора воды для решения этой проблемы уже недостаточно, возникает опасение, что в будущем в засушливых районах воды будет не хватать. Нужно уже сегодня думать, как снабжать их население водой в будущем.
Что делать?
Седлак предлагает три революционных решения, которые помогут преодолеть нынешний кризис: очистка, опреснение и децентрализация.
Если раньше оборотное водоснабжение позволяло обеспечивать водой промышленные предприятия, например, охлаждающие башни и нефтеперерабатывающие заводы или использовать переработанную воду в сельском хозяйстве, то теперь необходимо создать систему, которая будет так обрабатывать и очищать любую воду, чтобы ее можно было пить.
И это не фантастика. Подобные технологии уже используются в некоторых городах на юге Калифорнии. Воду там невозможно отличить от дистиллированной. В Техасе пользуются похожей системой: грязная вода очищается и попадает напрямую в водоочистные станции.
Горожане в наши дни взяли моду переезжать загород, поэтому очень важно вовремя строить там районные водоочистные станции и станции очистки сточных вод. Это поможет сэкономить энергию и избавит от необходимости создавать многокилометровые водопроводные сети.
Все эти решения требуют крупных инвестиций, а люди неохотно вкладывают деньги в решение неочевидных проблем. Но Седлок все же надеется, что угроза климатических изменений заставит нас начать проектировать и строить системы водоснабжения так, чтобы они были достаточно крепкими и простояли 40, 50 или даже 100 лет.
Читайте также: