Транспортное использование рек

 

Европа располагает густой воднотранспортной сетью (судоходными участками рек и каналами) общей протяженностью свыше 47000 км. Наиболее значительна она на влажном равнинном западе, где существуют благоприятные условия для возведения судоходных каналов между речными системами и реками с выровненным режимом стока, не замерзающими круглый год. Сеть водных путей достигла во Франции почти 9000 км, в Германии – более 6000 км, в Польше – 4000 км, в Финляндии – 6600 км.

Таблица 11

Транспортные характеристики крупнейших рек Европы

Реки	Длина, км	Площадь бассейна, тыс.км2	Длина судоходного участка от устья, км	Режим судоходства	Средний расход, м3/сек	Главные порты
Дунай	2850	817	до Регенсбурга 2379	ледостав до 1,5 мес.	6430	Вена, Братислава, Будапешт, Руссе, Галац, Исмаил
Рейн	1320	252	до Базеля 886	ледостав до 0,5 мес.	2500	Базель, Страсбург, Кельн, Дюссельдорф, Роттердам
Эльба	1165	148	до Колина 497	ледостав до 1,5 мес. – в горах, 3 нед. – на равнинах	694	Дрезден, Магдебург, Гамбург
Висла	1092	199	до Варшавы 435	ледостав до 3 мес.	1200	Краков, Варшава, Гданьск
Луара	1010	121	до Роана	не замерзает	935	Роанн, Орлеан, Нант, Толедо, Лиссабон
Рона	812	98		не замерзает	1780

 

Самая крупная река Европы – Дунай; он пересекает территорию восьми государств и ежегодно перевозит 50 млн. тонн грузов. Его водосборный бассейн отличается сложностью в климатическом и морфологическом отношении, поэтому условия судоходства на реке часто меняются. Наиболее трудно проходимым был отрезок Дуная в районе прорыва Карпат. В начале 70-х годов здесь был построен комплексный гидроузел Джердап (плотина, две ГЭС и судоходные шлюзы), улучшивший транспортные возможности реки.

Дунай связан системой действующих и строящихся судоходных каналов с крупнейшими реками – Лабой (Эльбой) и Одрой; это каналы Братислава – Оломоуц – Есеник на реке Орде и Оломоуц – Пардубице на реке Лабе. Канал Дунай – Майн соединяет воднотранспортную сеть восточной части Европе с крупнейшей рекой на западе – Рейном, а через канал Рейн – Сона – Рона и с приатлантической Европой.

Река Рейн, пересекающая территорию пяти государств, является основной транспортной артерией Европы. Он и его притоки проходят через крупные индустриальные центры Германии (конурбация Северный Рейн–Вестфалия, Франкфурт–на–Майне и др.), Франции, Швейцарии, поэтому грузоперевозки по Рейну превышают 100 млн тонн в год.

Существует трансевропейская система судоходных каналов, связывающая между собой реки Среднеевропейской равнины – Буг, Вислу, Одру, Эльбу, Везер и др.

Сооружением каналов Дунай–Майн–Рейн и Рейн–Сона–Рона практически завершилось создание единой воднотранспортной сети, объединяющей крупнейшие речные бассейны Европы.

ТРАНСФОРМАЦИЯ ВОДНЫХ СИСТЕМ

ПОД ВЛИЯНИЕМ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

Основными видами воздействий хозяйственной деятельности на поверхностные и подземные водные источники являются:

1. Водозабор различными потребителями и отраслями хозяйства для водопользования.

2. Сброс отработанных и загрязненных вод в поверхностные водоемы и подземные горизонты.

3. Использование водоемов в гидроэнергетическом или рекреационном хозяйстве, в транспортных целях.

4. Инфильтрация в водоносные подземные горизонты загрязняющих соединений, возникших в различных хозяйственных структурах – на орошаемых угодьях, в жилых кварталах и на промышленных объектах, со свалок и с очистных комплексов, перерабатывающих жидкие стоки и т. д.

5. Закисление водных масс замкнутых водоемов в результате выпадения кислотных осадков.

 

Стоки

 

Главная трудность, стоящая перед водным хозяйством многих европейских стран, – образование в системах водоснабжения огромных объемов стоков, требующих тщательной и дорогостоящей очистки и последующего разбавления. Ежегодно в Европе формируется около 235 км³ стоков, в разной степени загрязненных. В условиях их полной очистки и последующего разбавления необходимо затратить не меньше 1500 км³ чистых вод, что составляет 65% полного речного стока Европы или весь объем его устойчивой категории. Если принимать во внимание неравномерность распределения водных ресурсов и образующихся стоков по территории европейских стран, то становится очевидной чрезвычайная острота этой проблемы во многих районах Европы.

Существуют локальные (точечные) и рассеянные источники загрязнения поверхностных и подземных водоемов, а судьба попавших в воды загрязняющих соединений зависит от режима и объема водной массы водоема. К точечным источникам загрязнения водоемов относятся: сброс неочищенных или слабо очищенных стоков с очистных объектов, сброс неочищенных городских стоков (в том числе промышленных), аварийные пуски в водоемы. К рассеянным источникам относятся: сельскохозяйственные угодья, лесохозяйственные угодья, гидростроительные объекты, оседание атмосферных загрязнений, водный транспорт.

Проблема нейтрализации и очистки жидких бытовых и промышленных стоков занимает в Европе особое место. Трудность ее разрешения заключается в том, что многие водоприемники (реки, озера, грунтовые воды) принадлежат сразу нескольким государствам. И даже если в одной стране налажена достаточно удовлетворительная система очистки стоков, а в соседней стране стоки очищаются слабо, то водоем оказывается загрязненным. В то же время крупные реки и озера Европы обычно являются объектами интернационального владения

Согласно статистическим данным, в 1990 году 60% населения Европы обслуживалось сооружениями для очистки жидких стоков, образующихся в населенных пунктах. По отдельным государствам этот показатель значительно меняется. Кроме того, национальные системы слежения за сбросом стоков весьма различны и поэтому даже официальные сведения часто трудно сводимы (Statistical Coмpendiuм, 1995).

Рис. 8. Очистка стоков в европейских странах.

Страны: 1 – Австрия, 2 – Великобритания, 3 – Дания, 4 – Испания, 5 – Италия, 6 – Люксембург, 7 –Нидерланды, 8 – Норвегия, 9 – Португалия, 10 –Финляндия, 11 –Франция, 12 –ФРГ, 13 –Швейцария, 14 – Швеция.

Среди европейских стран до сих пор практически полностью не очищаются стоки в Албании, где они просто сбрасываются в реки и в море без всякой обработки. Более 50% стоков в необработанном виде поступает в водоемы в Исландии, Ирландии, Португалии. Греции и Бельгии В то же время Нидерланды. Швейцария, скандинавские страны очищают свыше 90% стоков, а в Дании они очищаются практически полностью (рис. 8).

Из известных технологий очистки жидких отработанных вод (механической, химической и биологической) полная система очистки применяется далеко не везде и в целом явно недостаточна. Например, в Германии только 30% стоков подвергается третичной очистке и т. д. Этот процесс сдерживается высокой стоимостью удаления огромной массы шламов, образующихся на очистных установках.

Особое место среди речных систем Центральной Европы занимает Рейн – главная водная артерия региона. В 1973 году стоки, сбрасываемые в реку всеми государствами Рейнского бассейна, очищались всего на 30 %, а в настоящее время – более чем на 90 %. Международная конвенция по комплексной защите Рейна, подписанная всеми странами Рейнского бассейна в 1985 году, предложила систему мер по полному запрету сброса в эту реку неочищенных стоков. Но это касается жидких муниципальных и промышленных стоков, а инфильтрационные и дренажные стоки с обрабатываемых интенсивно мелиорируемых пахотных и луговых угодий бассейна практически не поддаются контролю.

С целью улучшения режима устья реки Рейна разработан проект «Дельта». По нему пять из шести рукавов дельты Рейна перегорожены «прозрачными» плотинами, через которые осуществляется спуск речных вод, но блокируется вход в русло морских вод. В рукавах Рейна устроены водохранилища пресных вод, в которых грязная рейнская вода очищается и используется для водоснабжения.

Низовья других крупнейших рек Средней Европы – Эльбы, Вислы, Сены и др., несмотря на предпринимаемые усилия по их очистке, оказались чрезвычайно загрязненными. Обследованиями установлено, что содержание органических соединений в водах этих рек превышает 5,0 мг/л, фосфатов – более 500 мг/л (на отдельных участках рек – даже до 1000 мг/л), азотных соединений от 2,5 до 7,5 мг/л. Концентрации этих веществ в незагрязненных водах соответственно составляют: органических соединений около 1,0 мг/л, фосфатов – всего 50 мг/л, азотных – 1 мг/л. Таким образом, концентрации в речных водах этих веществ превышены в 5–10 раз за счет недостаточно очищенных вод.

В зонах концентрации городских и индустриальных центров – Рейнско - Вестфальской области Германии, в Северо - Чешском буроугольном бассейне, Парижском и некоторых других районах – в 1970–1980 гг. складывалась критическая ситуация в водопользовании. Это вынудило правительства многих европейских стран принять срочные меры по оздоровлению имеющихся водных источников. Крупные капиталовложения были затрачены на создание очистных установок, ужесточились запреты на сброс загрязненных вод в поверхностную водную сеть. разработаны новые технологии очистки стоков и снижения норм водопотребления. Существенно ужесточился контроль за точечными источниками сброса загрязненных вод. В результате ситуация с качеством воды в реках и озерах многих европейских стран заметно улучшилась. В этой связи наметилась четкая тенденция сокращения в общем качественном ухудшении водозапасов доли коммунальных и промышленных стоков и усиления значения рассеянных источников загрязнения.

 

Эвтрофикация

 

Среди рассеянных источников, загрязняющих воды рек и замкнутых водоемов (озер, водохранилищ, отдельных участков рек), большую роль играют сельскохозяйственные, иногда лесохозяйственные угодья. Среди загрязнителей, вымываемых в процессе инфильтрации из почв в водоемы, особое место занимают азот и фосфор; повышение их концентрации в водах и вызывает процесс эвтрофикации.

Азот и фосфор поступают в воды с поверхностным или инфильтрационным стоком за счет смыва с орошаемых и удобряемых сельскохозяйственных угодий, мелиорируемых лесных массивов, при аварийных пусках очистных установок, за счет неконтролируемых сбросов коммунальных или промышленных стоков. Хорошо прослеживается корреляция между плотностью населения и концентрацией в водоемах фосфора, так как главным источником поступления этого соединения служат муниципальные стоки, особенно если они плохо очищаются. Например, в Падании или на датских островах от 43 до 64% содержания фосфора в водах связано с городскими стоками, от 22 до 41% – со сливом из сельскохозяйственных угодий и всего лишь от 5 до 10% – с природными источниками (рис. 9).

Повышение содержания азота в водах, отмечаемое практически во всех европейских странах, связано прежде всего с сельскохозяйственной деятельностью. Высокие дозы внесения азотных удобрений на поля – главная причина изменения концентрации азота в водных массах. Если в бассейне реки мелиорируемые угодья занимают до 10% площади, то концентрация азота в речных водах составляет менее 10 мг N/л; если мелиорируются угодья на площади от 10 до 50% бассейна, то концентрация возрастает до 2,5 мг N/л. Такие зависимости очень хорошо прослеживаются при сравнении ландшафтов, слабо и интенсивно освоенных сельским хозяйством (например, в центральных и южных районах Швеции) (Europe’s Environment, 1995).

Рис. 9. Вымывание N и P в водоемы с сельскохозяйственных угодий.

Страны: 1 – ФРГ, 2 – Нидерланды, 3 – Италия, 4 – Дания, 5 – Финляндия, 6 – Польша.

 

В серьезную общеевропейскую проблему превратилось попадание в водную среду пестицидов. Они широко применяются при химических мелиорациях почв и в целях ухода за растениями. Европейские нормативы допускают в качестве предельной концентрацию в водах общего содержания пестицидов не более 0,5 mг/л, а по отдельным пестицидам – не более 0,1 mг/л. Однако действие химических средств защиты растений на биоту в целом и на организм человека изучено слабо, хотя сегодня в практику внедряется множество новых соединений. Например, до 1990 года в Европейских странах широко применялся такой сильный гербицид, как антрацин. Он вносился на поля для уничтожения корневой системы сорняков. Но в агроландшафтах Паданской равнины, где антрацин применялся очень часто, было выявлено значительное превышение ПДК этого яда в грунтовых водах. В 1990 году в Италии, Германии и ряде других стран появился запрет на применение антрацина и некоторых других столь же сильных химических средств.