Однако исследования показывают, что очищенные сточные воды – сопоставимые только в Северной Америке с объемом воды, протекающей через Ниагарский водопад – в основном не используются, а во многих странах даже не поддаются количественной оценке.
Из 181 изученной страны только 55 имеют информацию о трех ключевых аспектах сточных вод: образование, очистка и повторное использование. Еще 69 стран имеют данные по одному или двум аспектам, 57 стран не предоставляют информации ни по одному аспекту.
Кроме того, в странах, где существуют данные, они в основном устарели: почти две трети (63%) цифр имеют возраст пяти и более лет, согласно исследованию, проведенному Японским университетом Тоттори и канадским институтом Университета Организации Объединенных Наций. по воде, окружающей среде и здоровью (UNU-INWEH).
По мере того, как запасы воды сокращаются, а напряжение во многих областях возрастает, потенциальный ресурс сточных вод получает широкое признание, говорится в исследовании, опубликованном в сентябре. 5 журнала Elsevier Управление водными ресурсами в сельском хозяйстве. Потребности в воде уже превышают поставки в регионах, где проживает более 40% населения мира, и всего за 12 лет до 60% людей в мире могут столкнуться с нехваткой воды.
Обобщая имеющиеся данные об очистке сточных вод, исследование показывает, что в среднем страны с высоким уровнем дохода обрабатывают 70% образующихся сточных вод, страны с уровнем дохода выше среднего – 38%, страны с уровнем дохода ниже среднего – 28%. Всего 8% сточных вод, образующихся в странах с низким уровнем дохода, подвергаются какой-либо очистке.
В Северной Америке из примерно 85 кубических километров сточных вод, образующихся ежегодно, 61 кубический километр (75%) подвергается очистке. (Кубический километр равен 1 триллиону литров – около 220 миллиардов галлонов США).
Однако ежегодно всего 2.3 кубических километра или 3.8% очищенных сточных вод используется.
Таблицы в исследовании подробно описывают образование, очистку и повторное использование сточных вод – а также актуальность этих цифр – в отдельных странах по всему миру.
"С давних времен большая часть сточных вод действительно выбрасывалась впустую. Тем не менее, это огромный ресурс, если мы должным образом очистим его, включая отделение бытовых и промышленных сточных вод », – говорит директор UNU-INWEH Зафар Адил.
«Другой способ представить объем ресурсов, потенциально доступных во всем мире каждый год, – представить себе 14 месяцев наблюдения за оттоком из реки Миссисипи в Мексиканский залив."
Сообщается, что сегодня сточные воды орошают от 1.5% и 6.6% мировой орошаемой площади 301 млн га (1.2 млн кв. миль) и что около 10% мировых продуктов питания производится с использованием сточных вод. Однако, согласно исследованию, данных, подтверждающих такие утверждения, мало.
Считается, что в развивающихся странах, особенно в странах с дефицитом воды, объемы сточных вод значительно увеличились в последние годы из-за миграции из сельской местности в города.
Многие фермеры в развивающихся странах с дефицитом воды используют сточные воды для полива сточными водами, потому что:
Это единственный источник воды для орошения круглый год
Орошение сточными водами снижает потребность в покупке удобрений
Орошение сточными водами требует меньших затрат энергии, если альтернативным источником чистой воды являются глубокие грунтовые воды
Сточные воды позволяют фермерам в пригородных районах выращивать ценные овощи для продажи на местных рынках.
По словам ведущего автора Тосио Сато из Университета Тоттори, Япония: «Учитывая растущее значение управления сточными водами для здоровья людей и экономики на местном и национальном уровнях, очень важно иметь актуальную базовую информацию об образовании, очистке и повторном использовании сточных вод. вложение."
«Ключевым моментом, подчеркнутым в этом отчете, является необходимость инвестировать время и ресурсы, чтобы заполнить глобальный пробел в данных», – добавляет автор Мансур Кадир из UNU-INWEH. "Более точные данные позволят исследовательскому и политическому сообществу углубить понимание и разработать эффективные решения, которые принесут пользу миллионам производителей и потребителей во всем мире."
В исследовании говорится, что Университет Тоттори и УООН-INWEH сотрудничали с Международным центром сельскохозяйственных исследований в засушливых регионах (ИКАРДА), Сирия, Международным институтом управления водными ресурсами (IWMI), Шри-Ланка, и Хазарским университетом, Пакистан: информация на уровне страны, агрегированная на региональном и глобальном уровнях, поможет выявить пробелы в наличии соответствующих данных и оценить потенциал сточных вод в производстве продуктов питания, кормов и рыбы в различных масштабах."
Избранные моменты
Это первое исследование, в котором выявлены пробелы в информации об образовании, очистке и использовании сточных вод.
Около 70% пресной воды в мире (до 95% в некоторых странах) используется для орошения.
Конкуренция за пресную воду уже существует между муниципальным, промышленным и сельскохозяйственным секторами, особенно в районах с дефицитом воды.
Сельское хозяйство постепенно уступает свою долю несельскохозяйственным видам деятельности.
Ожидается, что сочетание уменьшения объема пресной воды для сельского хозяйства и растущих объемов городских сточных вод будет продолжаться и усиливаться, особенно в странах с дефицитом воды.
Сельское хозяйство в этих странах будет все больше полагаться на альтернативные водные ресурсы, такие как сточные воды, образующиеся в результате несельскохозяйственной деятельности в городских и пригородных районах.
Недостаточная отчетность об образовании, очистке и повторном использовании сточных вод может быть связана с опасениями экономических последствий для торговли сельскохозяйственной продукцией из-за опасений относительно безопасности пищевых продуктов и фитосанитарных мер.
Например, экспортный рынок Иордании пострадал в 1991 году, когда страны региона ограничили импорт фруктов и овощей, орошаемых недостаточно очищенными сточными водами.
Иордания провела агрессивную кампанию по восстановлению и совершенствованию очистных сооружений, ввела обязательные стандарты для защиты здоровья фермеров и потребителей и продолжает уделять внимание этой сложной ситуации, учитывая важность региональной и международной торговли.
Северная Америка
Расчетный объем сточных вод, образующихся в Северной Америке каждый год, составляет около 85 кубических километров, из которых 61 кубический километр очищается. (Кубический километр сточных вод составляет 1 триллион литров – около 220 миллиардов галлонов США).
Ежегодное использование очищенных сточных вод составляет 2.3 кубических километра, а это всего 3.8% очищенных сточных вод в регионе.
Таким образом, хотя очищается около 75% сточных вод, образующихся в Северной Америке, используется лишь небольшая часть.
Хотя данные, описывающие образование и очистку сточных вод, доступны в Канаде, данные об использовании сточных вод отсутствуют.
Тем не менее, в настоящее время несколько проектов предполагают использование сточных вод в Канаде в пилотном масштабе.
По оценкам, 46% годового объема оборотной воды в Калифорнии приходится на сельское хозяйство. Во Флориде эта доля составляет 44%. Все более напряженные водные ресурсы мотивируют использование сточных вод в Аризоне, Калифорнии и Техасе, в то время как ограниченность подземных вод стимулирует повторное использование и повторное использование воды во Флориде.
Латинская Америка
Полная информация об образовании, очистке и использовании сточных вод доступна только в 9 из 32 стран: Аргентина, Боливия, Бразилия, Чили, Доминиканская Республика, Гватемала, Мексика, Никарагуа и Перу.
Даже эта информация относительно устарела, поскольку данные относятся в основном к 1996-2002 гг.
Частичные данные доступны в десяти странах: Антигуа и Барбуда, Белиз, Колумбия, Коста-Рика, Куба, Эквадор, Сальвадор, Панама, Парагвай и Венесуэла.
Лишь около 20% образующихся сточных вод проходят очистку в странах Латинской Америки, по которым имеются соответствующие данные, отчасти потому, что многие страны Латинской Америки не имеют хорошо развитых систем сбора и очистки сточных вод. В 8 из 15 стран Латинской Америки менее половины населения подключено к системам сбора и очистки сточных вод
Быстрая урбанизация без санитарных условий вызвала серьезные проблемы с загрязнением в нижнем течении реки в этом регионе. Прогнозируется дальнейшее увеличение городского населения на 130% в 2025 году и на 166% в 2050 году
В Чили неочищенные сточные воды использовались непосредственно в сельскохозяйственных целях до 1992 года. В связи с широким распространением холеры в Латинской Америке прямое использование неочищенных сточных вод в стране было ограничено.
Нехватка воды не является основной причиной использования сточных вод в большинстве стран Латинской Америки.
Скорее, фермеры используют сточные воды, потому что они являются недорогим источником питательных веществ для растений. Использование сточных вод в регионе особенно важно, учитывая прогнозируемый рост дефицита фосфорных и калийных удобрений до 3.5 и 4.1 млн тонн к 2014 г.
Европа
Полная информация об образовании, очистке и использовании сточных вод доступна только для 10 стран Европы – Кипра, Франции, Германии, Италии, Мальты, Нидерландов, Польши, Португалии, Испании и Великобритании.
Большая часть этой информации относится к последним 10 годам. Частичные данные доступны почти для двух третей Европы, включая Австрию, Бельгию, Боснию и Герцеговину, Болгарию, Хорватию, Чешскую Республику, Данию, Грецию, Венгрию, Ирландию, Люксембург, Косово, Монако, Черногорию, Республику Македонию, Румынию, Сербия, Словакия, Словения, Швеция и Швейцария.
Нет данных по Албании, Финляндии, Исландии и Норвегии.
Большая часть сточных вод, образующихся в Европе (71%), проходит очистку.
В южной Европе очищенные сточные воды используются в основном для орошения сельскохозяйственных угодий (44% проектов по очистке сточных вод), а также для городских или экологических целей (37% проектов). В северной Европе сточные воды используются в основном для защиты окружающей среды и промышленности
Российская Федерация и независимые государства от Советского Союза
Полная информация об образовании, очистке и использовании сточных вод доступна для 8 стран – Армении, Азербайджана, Казахстана, Кыргызстана, Латвии, Литвы, Туркменистана и Узбекистана (Таблица 4). Частичные данные доступны для других стран – Беларуси, Эстонии, Грузии, Республики Молдова, Российской Федерации, Таджикистана и Украины.
Объем очищаемых сточных вод в РФ составляет около 14 кубических километров в год. Около 28% из них очищается в соответствии с установленными нормативными требованиями, а остальная часть сбрасывается в неочищенных формах в водоемы.
Ближний Восток и Северная Африка
Расчетный объем сточных вод, образующихся в регионе Ближнего Востока и Северной Африки (MENA), составляет 22.3 кубических километра в год, из них 51% (11.4 куб.км. в год) лечится. За исключением Алжира и Ирака, полная информация об образовании, очистке и использовании сточных вод доступна из всех стран региона.
Использование очищенных сточных вод имеет важное значение в регионе БВСА с дефицитом воды.
В настоящее время 51% очищенных сточных вод используется для орошения. Некоторые страны региона планируют увеличить использование очищенных сточных вод. Например, Саудовская Аравия намерена увеличить использование сточных вод до 65% к 2016 году (USEPA, 2012). Израиль уже использует 70% сточных вод, образующихся в бытовом секторе.
Страны региона с высоким уровнем доходов используют очищенные сточные воды для орошения сельскохозяйственных угодий и ландшафтов. В Кувейте очищенными сточными водами можно орошать очищенными сточными водами только овощи, употребляемые в пищу после приготовления (картофель и цветная капуста), технические культуры, кормовые культуры (люцерна и едва) и дорожные ландшафты.
Использование сточных вод составляет около 10% национального водоснабжения Израиля и почти 20% воды для орошения
К югу от Сахары
Из 48 стран Африки к югу от Сахары полная информация об образовании, очистке и использовании сточных вод доступна только из трех стран – Сенегала, Сейшельских Островов и Южной Африки. Даже эта информация устарела, поскольку данные по Сейшельским островам и Южной Африке относятся к 2000-2003 гг. Страны с частичными данными: Ботсвана, Буркина-Фасо, Кот-д’Ивуар, Джибути, Эритрея, Эфиопия, Гана, Лесото, Мавритания, Маврикий, Намибия, Свазиленд и Уганда. Нет данных по остальным 32 странам региона.
Большая часть сточных вод не очищается в странах Африки к югу от Сахары, где загрязнение воды вызывает распространение болезней, передающихся через воду, таких как диарея и холера. В большинстве случаев сточные воды, используемые в сельском хозяйстве, загрязнены.
Например, неочищенные сточные воды используются для орошения пригородных зон вокруг Кумаси в Гане, Дакара в Сенегале, Найроби в Кении и Булавайо в Зимбабве.
Учитывая неотъемлемую неопределенность в отношении качества сточных вод и содержания питательных веществ, фермеры не могут оптимизировать использование питательных веществ, особенно при использовании неочищенных сточных вод.
Океания
Полная информация по всем трем аспектам сточных вод доступна только в Австралии. Объем очищенных сточных вод доступен для Новой Зеландии, но информация об объеме образовавшихся и используемых очищенных сточных вод отсутствует.
Информации о сточных водах с Фиджи и Соломоновых островов нет.
Около 45% из 450 проектов по использованию сточных вод в Океании относятся к сельскохозяйственному сектору.
В Австралии около 0.Ежегодно используется 35 кубических километров очищенных сточных вод. На этот объем приходится 19% очищаемых сточных вод в стране и около 4% от общего объема водоснабжения
В Новой Зеландии сточные воды используются для орошения полей для гольфа и для промышленных целей, но их объемы, вероятно, невелики
Азия
Информация обо всех трех аспектах сточных вод доступна только из 5 стран – Китая, Индии, Японии, Республики Корея и Вьетнама. Частичные данные доступны по 14 странам, включая Бангладеш, Бутан, Камбоджу, Лаос, Малайзию, Мальдивы, Монголию, Мьянму, Непал, Пакистан, Филиппины, Сингапур, Шри-Ланку и Таиланд.
Только около 32% сточных вод, образующихся в Азии, подвергаются очистке,
Япония приняла комплексную стратегию использования очищенных сточных вод. В 2009 году 0.В стране использовано 2 кубических километра очищенных сточных вод. Более половины использовалось для экологических целей, таких как орошение ландшафтов, отдых и поддержание рек.
Использование сточных вод в сельском хозяйстве и промышленности незначительно, составляя только 7% и 1% очищенных сточных вод, соответственно. Кроме того, более 3% очищенных сточных вод используется для смыва туалетов. Стратегия использования сточных вод в Японии в некоторой степени уникальна, поскольку она ориентирована на удовлетворение потребностей городов в воде, а не на обеспечение водой в первую очередь для сельскохозяйственных нужд.
Примерно 1.3 миллиона га орошаются сточными водами в Китае, а во Вьетнаме около 9500 га орошаются неочищенными сточными водами. По крайней мере 2% сельскохозяйственных земель вокруг большинства вьетнамских городов орошаются сточными водами, и большая часть этих земель засеяна рисом.
По оценкам, 32 500 га орошаются сточными водами в Пакистане. Большая часть сточных вод не очищается, и все же в Пакистане нет четких правил относительно того, какие культуры можно орошать сточными водами. Прямое использование неочищенных сточных вод также широко распространено в Индии, где в 1985 году около 73 000 га орошались сточными водами.
Растущий спрос на питательные вещества для растений в Азии побуждает фермеров и государственных служащих разрабатывать безопасные методы распределения и управления сточными водами для использования в сельском хозяйстве.
Согласно прогнозам, к 2014 году предложение калия в Восточной Азии будет намного меньше, чем спрос.
Прогнозируемый годовой дефицит питательных веществ для Южной Азии включает 4.3 млн т по азоту, 7.По фосфору – 4 млн т, по фосфору – 5.1 млн тонн калийных удобрений.