Доклад: Взгляд на каскад

Бассейн Волги занимает более трети Европейской части России. В нем проживает около 60 млн человек (40% населения страны). Здесь производится 45% промышленной и 40% сельскохозяйственной продукции. На Волгу и ее притоки приходится свыше 70% грузооборота речного транспорта. Более половины рыбы во внутренних водоемах и свыше 90% осетровых вылавливается в бассейне Волги.

Благоговейное отношение к Волге имеет глубокие исторические корни. В древности ее называли "Ра" (щедрая) и "Итиль" (река рек). Позже величали ее "святой" и "матушкой".

До начала XX в. Волга служила, в основном, транспорту и рыбному промыслу. В 30-е годы здесь развернулись грандиозные работы по превращению реки в каскад водохранилищ. Эти работы (достигшие апогея в 50-е - 60-е годы) были нацелены на решение важнейших народнохозяйственных задач:

обеспечение электроэнергией Центрального, Поволжского и Уральского экономических районов;

реконструкция крупнейшей в России Волжско-Камской водно-транспортной магистрали и создание на ее основе единой водно-транспортной системы Европейской части страны;

водоснабжение и обводнение Московского и других промышленных районов;

развитие орошения земель в Заволжье и Прикаспийской низменности.

Технико-экономические результаты впечатляли. Мощность ГЭС Волжско-Камского каскада превысила 11 млн кВт, выработка электроэнергии - 35-40 млрд кВт_ч в год (более 20% гидроэлектроэнергии в России). Судоходная глубина реки от Твери до Каспия увеличилась до 4 м. Это позволило использовать суда грузоподъемностью до 5 тыс. т (прежде до 1 тыс. т). Велика роль водохранилищ в водоснабжении городов, поселков и тепловых электростанций (Конаковская, Костромская, Пермская и др.). На 60% потребность в воде Москва удовлетворяет за счет Иваньковского водохранилища. Площадь земель, орошаемых водой из водохранилищ, достигла 2,1 млн га. Велико значение водохранилищ для уменьшения последствий наводнений, для массового отдыха и спорта.

Дешевая электроэнергия, глубоководный путь, месторождения нефти, газа (в Татарстане, Башкортостане, Куйбышевской, Саратовской, Волгоградской, Астраханской областях) и других полезных ископаемых, а также наличие квалифицированной рабочей силы вызвали к жизни сотни крупных предприятий машиностроения, лесной, деревообрабатывающей, химической, нефтехимической промышленности и цветной металлургии.

Но несомненные успехи в развитии экономики бассейна не столько радуют современников, сколько вызывают тоску по "прежней Волге". Создатели каскада, увы, не могли предвидеть, что в недалеком будущем в бассейне возникнут сложнейшие хозяйственные и экологические проблемы из-за несоответствия имеющихся в распоряжении водных ресурсов уровню экономического развития региона. Нагрузка на водные ресурсы здесь в 8 раз выше средней по стране. Волга и ее притоки "захлебываются" от промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных стоков.

Поверхностные и подземные воды, а также почвы интенсивно загрязняются нефтепродуктами и высокоминерализованными растворами в местах добычи нефти, а также при авариях на трубопроводах. Заметный вклад в загрязнение вод вносят "кислые дожди". Острой проблемой становится радиоактивное загрязнение: это и "следы Чернобыля", и утечки с местных АЭС.

Многие, в том числе и некоторые специалисты, полагают, что все беды Волги - от водохранилищ, замедливших ее течение, и плотин - "тромбов" в ее русле. Это утверждение сомнительно и заслуживает более подробного и объективного рассмотрения.

Влияние водохранилищ на качество поверхностных вод неоднозначно и может меняться со временем. Оно определяется различными процессами. Так, наряду с отрицательными последствиями, вызванными замедлением водообмена, водохранилища повысили качество воды по таким показателям, как прозрачность, цветность, содержание взвешенных веществ и сапрофитов. В результате гидрофизических и биохимических процессов в донных отложениях водохранилищ аккумулируются загрязняющие вещества: тяжелые металлы, пестициды, нефтепродукты, органические соединения. Но если бы не водохранилища, все эти вещества давно погубили бы нерестилища на нижней Волге и нагульные площади осетровых в северном Каспии. А сама Волга при современных объемах загрязнений в маловодные периоды представляла бы собой сточную канаву.

Но водохранилища лишь отодвинули на время нависшую над рекой угрозу. Если не принять неотложные меры по уменьшению загрязнения Волги, то вскоре загрязнения, скопившиеся на дне водохранилищ, вызовут вторичное загрязнение воды.

Серьезные проблемы в бассейне Волги связаны с забором воды для орошения, промышленных и коммунальных нужд. В конце 80-х годов ежегодный водозабор достигал 46 км3, возвращалось же на 19,5 км3 меньше (из них 2 км3 подавалось за пределы бассейна). В последние годы в связи с сокращением производства водозабор уменьшился (в 1997 г. - 28,6 км3), а потери стабилизировались на уровне 12-14 км3. В среднем около 8 км3 ежегодно испаряется в водохранилищах. Состояние водных ресурсов бассейна характеризуется качественным и количественным истощением, что представляет серьезную угрозу для водных и наземных экосистем.

Водохранилища заметно повлияли на состояние как водных, так и наземных экосистем. Это влияние тем больше, чем сильнее водохранилища трансформируют сток и чем больше колебания их уровней. В целом уровни водохранилищ меняются столь часто и резко, что многие организмы не успевают адаптироваться в новых условиях. То же можно сказать и о сезонном перераспределении стока. Так, для экосистем нижней Волги, ее дельты и Северного Каспия огромное значение имеет перераспределение стока между сезонами: паводковый сток уменьшился в среднем с 62 до 45%, зимний возрос с 12 до 25%, с 25 до 30% увеличился сток в летнюю межень. Наиболее заметны изменения в весеннее половодье: оно стало не столь высоким и спадает быстрее. Из-за этого уменьшаются площади нереста, гибнут икра и производители, совмещаются сроки и места икрометания разных видов рыб, молодь преждевременно покидает нерестилища и места нагула. Особенно влияют на нерест суточные и недельные колебания уровней в нижнем бьефе Волжской ГЭС. Эти колебания неблагоприятны и для зимовки рыб - они уходят из зимовальных ям. Изменения уровня и температуры воды у плотины (в мае-июне на 2°С ниже, а в октябре-ноябре на 1,5-3°С выше, чем до зарегулирования стока) сдвигают места и сроки осенне-зимних концентраций рыб и их постоянных миграций. Неблагоприятные условия зимовки сказываются на воспроизводстве потомства (до 85% отложенной икры оказывается мертвой). Зарегулирование стока повлияло и на кормовую базу рыб - взвешенных веществ в низовья Волги и Каспий поступает примерно вдвое (фосфатов - втрое) меньше.

Итак, экологические проблемы в бассейне Волги порождены тремя обстоятельствами: загрязнением воды, ее изъятием для хозяйственных нужд и зарегулированием стока. В последние десятилетия высказано немало предложений по улучшению состояния окружающей среды в бассейне, часть из них отражена в директивных документах и наиболее полно систематизирована в программе "Возрождение Волги".

Дальнейшее развитие хозяйства и оздоровление экологической ситуации в бассейне Волги немыслимы без воплощения в жизнь системы научно-технических мероприятий на всех уровнях управления (федеральном, бассейновом, региональном, отраслевом и муниципальном):

разработки стратегии и тактики устойчивого развития для каждого района;

структурной перестройки экономики и перевода ее на энерго- и ресурсосберегающие технологии;

создания научных основ единой водохозяйственной и водоохранной политики;

принятия экологически ориентированных и экономически обоснованных критериев и правил природопользования;

подготовки правовых, нормативных и методических документов;

информационного обеспечения, в частности, развития системы мониторинга;

прогнозирования изменения стока, качества воды и водопотребления;

формулировки требований к режиму стока и качеству вод и режиму эксплуатации водохранилищ;

экологического воспитания и просвещения населения (от детсада до лиц, принимающих решения).

Однако, даже выполнив все эти пункты, мы лишь улучшим экологическую ситуацию, но не добьемся подлинного возрождения. Слишком велико влияние на экосистемы волжских водохранилищ инженерных решений, направленных на их использование главным образом для энергетики и водного транспорта. Поэтому в большинстве водохранилищ нормальное развитие экосистем нарушено, а их продуктивность снижена (в основном - загрязненными стоками).

Помочь водохранилищам превратиться в хранилища чистой воды и места воспроизводства биологической продукции должна концепция, состоящая всего из трех взаимосвязанных элементов.

Прежде всего, необходимо утвердить статус водохранилищ (или всего каскада) как экосистемы для производства воды надлежащего качества и нормального развития ее водных и наземных компонентов.

Хозяйственное освоение водосборов и использование водохранилищ (в том числе и регулирование стока) допускаются лишь в пределах устойчивости экосистемы.

Чтобы улучшить использование и охрану водохранилищ, нужно четко их структурировать (как пространственно, так и функционально), проведя районирование, планировку и обустройство.

При децентрализации денежных и материальных ресурсов третий пункт приобретает особое значение. Его основная идея, высказанная автором еще в 1972 г., сводится к тому, что отдельные участки акватории и береговых зон должны использоваться по-разному, в соответствии с их природными особенностями, характером и перспективами освоения, направленностью и интенсивностью антропогенных воздействий.

Мировой опыт эксплуатации водохранилищ свидетельствует, что системные мероприятия на водосборе, в прибрежной зоне и на гидроузлах не дают ожидаемого эффекта, поскольку условия на отдельных водохранилищах и даже разных их участках различны (по некоторым параметрам - в сотни раз). Поэтому наряду с такими мероприятиями необходимы районирование, планировка и обустройство водохранилищ, учитывающие особенности водоема и включающие меры как для поддержания его экологического состояния, так и в интересах отдельных отраслей хозяйства.

Воздействия на систему "берег - акватория" делятся на инженерно-технические, экологические и организационные.

Инженерное обустройство предполагает воздействия на режим течений: строительство дамб и молов, подводных плотин и других гидротехнических сооружений, а также углубление дна или, наоборот, намыв грунта на прибрежных участках. Нарастающая эвтрофикация заставляет применять защитные завесы из пузырьков воздуха (дабы не допустить синезеленые водоросли к водозаборам и местам массового отдыха) и компрессоры для обогащения воды кислородом или воздухом. Отделяя мелководья и заливы, легче влиять на водообмен в них, их гидротехническое и гидробиологическое состояние. Улучшить качество воды помогут и очистные сооружения, и защитные лесонасаждения, и, конечно, переход на оборотное водоснабжение, безводную и малоотходную технологии.

Экологические воздействия на наземные и водные экосистемы должны вестись направленно, за счет изменения их вещественно-энергетического баланса. Вот лишь некоторые из них: изъятие избыточной биомассы, интродукция новых видов для увеличения выхода рыб ценных видов, управление видовой структурой экосистем, воспроизводство ценных видов рыб, животных и птиц и улучшение условий их обитания; борьба с вредными видами(синезеленые водоросли) и регулирование численности малоценных видов (сорной рыбы), контроль за высшей водной растительностью (посадка или выкашивание), биологическая мелиорация (вселение растительноядных рыб и организмов, поедающих синезеленые водоросли). На берегу это - уход за лесной и луговой растительностью, посадка лесов и лесозащитных полос, интродукция полезных видов фауны и флоры и т. д.

Все организационные меры (запретительные, ограничительные и поощрительные) должны строго соответствовать водоохранному зонированию акватории и береговой зоны и регламентировать любые виды деятельности, исходя из упомянутых приоритетов.

На примере Волги видно, как природа из фона исторических событий может превратиться в персонаж человеческой трагедии. Хотим мы или не хотим, но вынуждены признать, что будущее у человечества может быть только в том случае, если оно найдет способы жить в равновесии с биосферой, а для этого, по выражению Н.Н. Моисеева, человеку не обойтись без экологического императива. Антропогенное воздействие на окружающую среду должно быть строго контролируемо, поскольку человечество подошло к порогу допустимого. Если прежде результаты такого воздействия накапливались столетиями, то на Волге все изменилось на глазах одного поколения. Не вызывает сомнения, что человечество очень скоро закончит свое земное существование, если в кратчайшие сроки не найдет новых способов взаимодействия с природой и воздействия на самого себя. Поэтому экологический императив, как справедливо отмечает Н.Н. Моисеев, требует и серьезных нравственных изменений.

Для включения человека в естественные циклы биосферы, по оценкам ряда ученых, необходимо уменьшить антропогенную нагрузку на биосферу примерно в 10 раз, т. е. в 10 раз сократить число жителей планеты или их потребности. Это нереально. Гораздо реальнее изменить наше отношение к окружающей среде. Для этого необходимо "всего-навсего" технологическое перевооружение и утверждение новой "экологической" нравственности.

Предлагаемая концепция использования внутренних водоемов может значительно повысить отдачу водных, земельных, биологических, рекреационных и энергетических ресурсов и снизить нагрузку на биосферу.

Список литературы

А. Б. Авакян, доктор географических наук, профессор. Взгляд на каскад.