Вода — самый дешевый продукт в Германии. В 2002 г. житель ФРГ платил в среднем 1,71 евро/м3 питьевой воды высшего качества. Качество питьевой воды и уровень охраны водоемов в Германии очень высокие. Водоснабжение и удаление сточных вод осуществляется в Германии раздельно. Приблизительно 6700 предприятий в Германии отвечают за водоснабжение и 8000 предприятий — за удаление сточных вод. Большая их часть имеет коммунальные организационные формы — это государственные и унитарные предприятия, профильные объединения и унитарные компании. Треть действующих предприятий имеют частную правовую форму, однако именно они-то и обеспечивают более половины поставляемой потребителям воды. Наблюдается тенденция к росту числа коммерческих предприятий. Высокое качество воды в Германии обеспечивают в основном потребители, оплачивая тарифы на водоснабжение и сборы за удаление сточных вод. Взамен потребителям воды предоставляются хорошая инфраструктура (сеть трубопроводов, подготовительные установки, зоны санитарной охраны водоемов), надежное водоснабжение круглые сутки, высокое качество питьевой воды. Тарифы зависят не от доходов потребителей воды, а от фактических затрат на ее обеспечение. (Наряду с текущими эксплуатационными издержками необходимо полностью покрыть и капитальные затраты — амортизацию и проценты за вложенный капитал.) Для коммунального водоснабжения в Германии используются преимущественно грунтовые воды — примерно 65%. Вторым важным ресурсом для получения питьевой воды являются поверхностные воды, а также обогащенные и прошедшие береговую фильтрацию грунтовые воды. Параллельно непрерывному снижению расхода воды с 1990 г. сокращались и поставки воды. Германия, наряду с Бельгией, отличается самым низким расходом среди промышленно развитых государств. Уменьшение расхода воды обусловлено изменившимся поведением потребителей, применением современной техники, многократным и повторным использованием воды в производственных процессах. Анализ качества грунтовых вод Анализ свойств грунтовых вод осуществляется, как правило, на основе данных точечных измерений, проводимых в избранных местах. Ввод в действие Европейской рамочной директивы о водном хозяйстве (директива 2000/60/EC) существенно повысил требования к результатам этих точечных измерений. Для чего проводится пространственная интерполяция данных о качестве грунтовых вод? Геостатический метод интерполяции, который носит название «обычный кригинг», базируется на числовых измерениях пространственной вариации точек, находящихся на различном расстоянии. Он исходит из положения, что концентрация веществ в грунтовых водах имеет сходную структуру. Способ «кригинг» зародился в начале 50-х годов на месторождениях золота в Южной Африке. С точки зрения природного пространства Гамбург характеризуется двумя различными гидрогеологическими системами, а именно высоким коренным берегом (геестом) и болотистой местностью (мэршем) в зоне древней долины реки Эльбы. Безнапорные уклоны (скорости течения грунтовых вод) в районе гееста значительно выше по сравнению с градиентами на территории мэршей. Вследствие глубины и ширины своей врезки в ландшафт Эльба полностью разделяет гидравлически прилегающие, близкие к поверхности массивы грунтовых вод, что обусловило дальнейшее подразделение мэрша еще на три подобласти. В водах застроенных кварталов города к северу от Эльбы содержатся явно высокие концентрации сульфатов — более 240 мг/л. Вносимые в грунтовые воды сульфаты могут поступать в городские районы в основном из двух источников: из руин разбомбленных во время войны строений и канализационных трубопроводов. На примере Берлина известно, что обломки руин, возникшие в результате серьезных повреждений после бомбардировок во время Второй мировой войны привели к существенному повышению сульфатов в близких к поверхности грунтовых водах. Не следует недооценивать ту роль, которую наверняка играет этот источник загрязнений в разбомбленных кварталах Гамбурга. Кроме того, в качестве источника привнесения сульфатов надлежит учитывать разгерметизировавшиеся канализационные трубопроводы. Канализационные коллекторы в Гамбурге зачастую пролегают также в грунтовых водах, из-за чего имеет место не выход наружу загрязненной воды, а проникновение в каналы грунтовых вод. Обеспечение качества питьевой воды в районах высокой плотности населения (на примере Рурской области) Район снабжения охватывает территорию примерно в 4000 км2. Питьевой водой обеспечиваются 5,2 млн жителей. Потребность воды в общей сложности составляет приблизительно 600 млн м3/год. Централизованное водоснабжение действует с 1864 г. в городе Эссене. Снабжение водой осуществляется на базе грунтовых вод и воды из реки Рур (искусственное обогащение грунтовых вод с 1902 г.), в т.ч. около 350 млн м3/год получают из 25 водопроводных станций на реке Рур. Надежное снабжение обеспечивается благодаря 13 водохранилищам с объемом приблизительно 470 млн м3 (резерв, достаточный для преодоления двух засушливых лет). Созданы региональные рабочие группы водопроводных станций (AWWR, AWHS), построены многочисленные напорные резервуары с вместимостью для хранения нескольких сотен тысяч кубометров. Сеть трубопроводов имеет протяженность 15 тыс. км. Высокий стандарт снабжения питьевой водой в Рурской области обеспечивается за счет оптимального распределения задач между государством и водоснабжающими предприятиями. Говоря конкретнее, высокое качество воды достигается за счет ряда факторов: o грамотного управления ресурсами (мониторинг, отношения кооперации, план аварийной сигнализации для Рурской области и т.д.); o осуществления обширного контроля за питьевой водой (мониторинг водопроводных станций собственными силами плюс анализы в государственных лабораториях); o использования адаптированных с учетом конкретного региона технологий подготовки сырой и чистой воды (обезжелезивание до активированного угля, дезинфекция); o обеспечения качества, контроля и регулирования рисков с помощью использования сертифицированных продуктов и предприятий, обширных документаций, планов мероприятий на случай возникновения экстренных ситуаций и т.д.; o тщательной реализации мер по техническому обслуживанию сетей (промывка, санация и сооружение новых сетей и т.д.). Можно выделить два этапа обеспечения населения качественной водой: первый — устойчивая защита природных ресурсов, второй — надежный и экономичный водозабор, правильные процессы подготовки, хранения и распределения воды на базе свода нормативов DVGW. Этап первый включает: o профилактику за счет создания водоохранных зон; o сотрудничество с сельским хозяйством (снижение содержания нитрата и средств для защиты растений в водоемах); o мониторинг в водозаборном бассейне; o управление площадями в водоохранных зонах; o работу с общественностью (подразумевает сбережение воды, снижение дозировки моющих средств, использование средств для защиты растений). Второй этап — водозабор естественных и прошедших береговую фильтрацию грунтовых вод в долине реки Рур — включает: o водозабор речной воды, предварительную подготовку, искусственное обогащение грунтовых вод и подпочвенное прохождение; o водозабор естественных и обогащенных грунтовых вод при помощи колодезных галерей и дренажных труб; o дополнительную обработку, нейтрализацию и дезинфекцию отобранной воды. Уменьшение будущей потребности в воде требует применения новых стратегий, таких как вскрытие дополнительных потенциалов сокращения затрат, адаптация размеров труб во избежание проблем с гигиеной, оптимизация отбираемых материалов и технологий восстановления, повышенные требования к качеству ресурсов, усовершенствование управления безопасностью/ рисками. Организация удаления сточных вод 21 мая 1991 г. была принята Директива ЕС по очистке коммунальных сточных вод (91/271/EWG). Согласно этому документу, до конца 2005 г. необходимо завершить строительство канализационных сетей в населенных пунктах с числом жителей более 2000. Коммунальное удаление сточных вод относится в Германии к задачам, решаемым государством, и реализуется в городах и общинах муниципальными организациями-исполнителями. Для выполнения функций по удалению сточных вод, в частности, для эксплуатации очистных сооружений, все больше муниципалитетов приглашают частные предприятия для руководства объектами или их эксплуатирующие организации. Владельцы земельных участков обязаны подключиться к местным сооружениям для удаления сточных вод, как только они образуются на участке. Причем необходимо направлять в очистные сооружения весь объем образующихся сточных вод. Только так можно оптимально обеспечить проектирование, загрузку и эффективное использование очистных сооружений. Степень охвата населения услугами коммунальной сети каналов в Германии достигает 93,2%. Протяженность канализационной сети сточных вод составляет почти 480 км. К ней подсоединены 99% всех домашних хозяйств. Свыше 10 тыс. коммунальных очистных установок выполняют самые строгие требования ЕС по очистке сточных вод. Около 9,6 млрд м3 сточных вод в год обрабатывается преимущественно на базе биологических способов очистки. Протяженность частных сетей трубопроводов на земельных участках оценивается в 1 млн км. На земельных участках, не подсоединенных к коммунальным системам удаления сточных вод, имеются децентрализованные малогабаритные очистные сооружения. В связи с разнообразными возможностями применения в стране существует большое количество различных способов очистки сточных вод. Мембранные способы очистки прошли путь развития до уровня промышленных технологий. Мембранами называют изготовленные естественным или искуственным методом изделия плоской формы, разделяющие между собой жидкие фазы различного состава, а также обеспечивающие обмен веществ между ними, а тем самым очистку. Эти способы уже широко применяются сегодня в специализированных установках данной отрасли. Для проектирования, строительства и последующей эксплуатации системы удаления сточных вод в Германии было разработано множество рабочих материалов и памяток, которые во всех подробностях описывают принцип действия очистных сооружений и которые таким образом предоставляют пользователям компетентную помощь. Сюда относятся такие документы, как ATV-A 106 «Проектирование и планирование строительства установок для обработки сточных вод», ATV-DVWK-А 131 «Расчеты одноступенчатых аэротенков» или же ATV-DVWK-А 199 «Служебная и эксплуатационная инструкция для персонала сооружений для очистки сточных вод». Оптимизация процессов в очистных сооружениях происходит при помощи современной контрольно-измерительной аппаратуры. P.S. Продолжение — об охране вод в Германии и немецко-российском сотрудничестве в водном секторе — читайте в следующем номере. Материал получен на Дне Германии во время выставки «Экватэк-2004» (1–4 июня с.г., Москва, «Гостиный двор»). По данным Федерального министерства экологии, защиты природы и ядерной безопасности Германии