Навигация по нормативно-правовой базе повторного использования воды

В связи с ростом численности населения, индустриализацией и резким потеплением во всем мире растет обеспокоенность по поводу запасов чистой воды. В результате такие новаторские и нишевые идеи, как повторное использование воды, становятся все более популярными, и эти практики оказываются неотъемлемой частью мировых и локальных стратегий по обеспечению водной безопасности.

Передовая очистка и повторное использование сточных вод для орошения сельскохозяйственных угодий, промышленных процессов и питьевого потребления позволяет восполнить истощающиеся запасы пресной воды. Однако успешное внедрение и реализация программ по повторному использованию воды требует взаимодействия между различными стратегиями, жесткими нормами, различными агентствами, разнообразным общественным мнением и уникальными региональными географическими и климатическими условиями.

Общественное доверие к системам очистки воды связано с нормами качества воды. Эти рекомендации, разработанные с учетом особенностей конкретных регионов и их уникальных задач, устанавливают допустимые уровни содержания огромного количества загрязняющих веществ во всех классификациях воды, обеспечивая соответствие каждой категории стандартам безопасности, необходимым для ее использования по назначению. Общественность хорошо понимает это в контексте традиционной очистки пресной воды для питьевого использования, но эта идея теряет смысл, когда речь заходит об очистке сточных вод для повторного использования как в непитьевых, так и в питьевых целях.

Для обеспечения соответствия требованиям и быстрого реагирования в случае отклонений необходим постоянный мониторинг качества воды в режиме реального времени. Как правило, в рамках программ мониторинга требуется анализ широкого спектра параметров, включая:

• Микробные индикаторы, такие как фекальные колиформы и другие бактериальные индикаторы, которые определяют эффективность процессов дезинфекции в устранении опасных патогенов.
• Химические загрязнители, включая тяжелые металлы, пестициды, фармацевтические препараты и побочные промышленные продукты.
• Эстетические параметры, такие как мутность, цвет, вкус и запах. Хотя эти характеристики напрямую не указывают на риск для здоровья, они могут повлиять на мнение общественности, особенно в отношении повторно используемой воды.

По мере расширения сфер применения вторичного использования воды и совершенствования нормативных требований учреждения все чаще полагаются на передовые технологии — микрофильтрацию, ультрафильтрацию, обратный осмос, усовершенствованные процессы окисления и ультрафиолетовое обеззараживание — для удаления даже самых стойких загрязняющих веществ. Выбор конкретного сочетания применяемых технологий определяется в зависимости от качества исходной воды, целевого использования очищенной воды и нормативных требований региона.

Международные организации, такие как Всемирная организация здравоохранения и Международная водохозяйственная ассоциация, дают рекомендации и помогают разрабатывать передовые методы повторного использования воды. Однако преобразование этих рекомендаций в директивы, обладающие обязательной силой, обычно возлагается на национальные и региональные органы власти.

Нормативные акты, касающиеся методов непрямого повторного использования воды (IPR) и прямого повторного использования воды (DPR), являются одними из самых быстрорастущих в мировом водном хозяйстве. Метод непрямого повторного использования воды (IPR) подразумевает очистку сточных вод с последующей их закачкой в природный водоудерживающий буфер, такой как поверхностный водоем или подземный водоносный горизонт, до извлечения и обработки для питьевых нужд. Метод прямого повторного использования воды (DPR), напротив, требует очистки до стандартов питьевой воды, поскольку продукт попадает непосредственно в систему общественного водоснабжения.

Без промежуточного буфера в виде метода IPR, для метода DPR требуется применение более технологически совершенной очистки для обеспечения того, чтобы сточные воды соответствовали стандартам питьевой воды. Несмотря на то, что метод прямого повторного использования воды (DPR) обеспечивает наивысший уровень регенерации воды, зачастую он вызывает значительное сопротивление общественности из-за психологических проблем, связанных с потреблением воды, полученной непосредственно из сточных вод. В связи с этими и другими проблемами такие страны, как Соединенные Штаты, которые расширяют программы выдачи разрешений на выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, внедряют комплексные многоступенчатые системы очистки. Эти системы обычно включают в себя сочетание передовых технологий очистки воды, а также дополнительные средства защиты, такие как фильтрация активированным углем, для удаления следов загрязняющих веществ.

В отличие от этого, метода непрямого повторного использования воды (IPR) действует более непрямым способом, поскольку этот метод предусматривает преднамеренное и контролируемое попадание очищенных сточных вод в буферную зону окружающей среды. Таким образом, происходит естественная фильтрация и биодеградация, что способствует дальнейшей очистке воды перед ее добычей, очисткой до стандартов питьевой воды и подачей населению. Несмотря на то, что метода непрямого повторного использования воды (IPR) имеет меньше проблем с общественным восприятием из-за естественного буфера между сточными водами и питьевой водой, во время применения этого метода необходимо будет соблюдать жесткие нормы сброса сточных вод и строгие методы управления подземными водами .

Регионы с естественным засушливым или полузасушливым климатом, включая Австралию, Намибию, Катар, Израиль и некоторые юго-западные районы США, успешно внедрили проекты метод непрямого повторного использования воды (IPR) в свои стратегии управления водными ресурсами. В подобных регионах часто существует развитая инфраструктура по переработке воды, и в них используются естественные процессы фильтрации, свойственные их геологическим формациям. Однако из-за того, что метод непрямого повторного использования воды (IPR) сложнее поддерживать в долгосрочной перспективе, он расценивается только в качестве перехода к использованию методов прямого повторного использования воды (DPR).

Влияние географического положения и климатических условий выходит за рамки норм регулирования методов IPR и DPR, поскольку они играют ключевую роль в формировании политики повторного использования воды во всем мире. Регионы с дефицитом воды, особенно те, которые сталкиваются с хронической засухой или ограниченными ресурсами пресной воды, часто демонстрируют более активные подходы к повторному использованию воды в силу необходимости.

Например, Сингапур — островное государство с ограниченной территорией и источниками пресной воды — испытывает острую нехватку водных ресурсов. В результате страна стала пионером в производстве высокоочищенных регенерированных сточных вод, которые значительно превосходят стандарты питьевой воды во всем мире. Хотя сразу после очистки вода безопасна для употреблении, большая часть очищенной воды смешивается с поверхностными источниками для поддержания естественного минерального баланса.

В Австралии также хорошо известна проблема нехватки пресной воды, поэтому в стране действуют одни из самых передовых и всеобъемлющих норм повторного использования воды в мире. Хотя в каждом штате и территории Австралии действуют свои региональные директивы, Национальная водная инициатива Австралии представляет собой всеобъемлющую основу, которая способствует экологически рациональному использованию водных ресурсов, включая повторное использование. Нормативные акты разработаны с учетом специфики применения и потенциальных рисков. Например, к повторному использованию воды для орошения предъявляются менее строгие требования, чем к повторному использованию для питьевых нужд.

Корпорация водных ресурсов Западной Австралии реализует несколько успешных проектов по использованию метода непрямого повторного использования воды (IPR), в рамках которых высокоочищенные сточные воды перед добычей закачиваются в водоносные горизонты, а затем вода проходит дальнейшую очистку для её использования в питьевых целях. Осознавая потенциал метода прямого повторного использования воды (DPR), в Австралии также были разработаны строгие рекомендации по его внедрению и применению, в соответствии с которыми для обеспечения качества питьевой воды требуются передовые технологии очистки и тщательный мониторинг.

В Соединенных Штатах практика повторного использования воды существенно различается. В то время как штаты, такие как Калифорния и Аризона, которые испытывают нехватку водных ресурсов из-за повторяющихся засух и растущего населения, лидируют в западном мире по внедрению методов непрямого повторного использования воды (IPR), а вскоре и методов прямого повторного использования воды (DPR), другие регионы еще не внедрили эти практики. Поэтому разработка нормативной базы, основанной на существующих рекомендациях Агентства по охране окружающей среды США, является основополагающим фактором для более широкого внедрения. Кроме того, специалисты по внедрению быстро понимают, что для успешного расширения программы необходимо проводить общественные образовательные кампании, в ходе которых на первый план будут выдвинуты вопросы безопасности и устойчивости повторного использования воды.

В Европе, с ее столь же разнообразными географическими условиями и запасами воды, представлен целый ряд практик по повторному использованию воды. Столкнувшись с нехваткой воды из-за изменения климата и спроса на сельскохозяйственную продукцию, страны Южной Европы, такие как Испания и Италия, активно изучают и реализуют проекты по повторному использованию воды, особенно для орошения. Однако в северных странах, где водные ресурсы всегда были в избытке, не было особой необходимости менять традиционные подходы к управлению водными ресурсами. Тем не менее, Рамочная директива Европейского союза по водным ресурсам, которая способствует экологически рациональному использованию водных ресурсов, способствует постепенному росту интереса и инвестиций в технологии повторного использования воды на всем континенте.

Хотя руководящие органы в первую очередь заботятся о мониторинге качества воды для охраны здоровья человека и окружающей среды, в последние годы сформировались и другие цели этого процесса. В частности, сбор данных о патогенах в сточных водах оказался полезным инструментом во время пандемии COVID-19 в 2020 году для отслеживания ее распространения. В странах, где были приняты эти процедуры, это позволило заблаговременно предупредить о вспышках заболеваний и выявить новые разновидности вируса.

Анализируя образцы сточных вод на наличие специфических патогенов, включая вирусы, бактерии и простейшие животные организмы, работники здравоохранения могут получить критически важные сведения о распространении и тяжести вспышек заболеваний. Этот подход, называемый эпидемиологией на основе сточных вод, помогает выявить возникающие очаги, прослеживая перемещение патогенов по территории населенных пунктов, что помогает разработать целенаправленные меры по охране здоровья населения.

Отсутствие универсальных нормативных директив по повторному использованию воды создает как проблемы, так и открывает новые возможности. Хотя международные организации, такие как Всемирная организация здравоохранения и Международная ассоциация водоснабжения, разрабатывают руководства по применению передовых методов и распространяют научно обоснованные концепции, способствующие повторному использованию воды и устойчивому развитию, ответственность за их реализацию в конечном итоге лежит на отдельных национальных государствах и региональных правительствах.

Для продвижения программ по повторному использованию (особенно для методов IPR и DPR) нужно добиться одобрения со стороны общественности с помощью прозрачной коммуникации и всесторонних образовательных кампаний. Эти усилия должны быть направлены на решение проблем общественности, тщательное объяснение процессов очистки и подчеркивание экологических преимуществ повторного использования воды, чтобы заручиться поддержкой этих все более важных стратегий управления водными ресурсами.

Для обеспечения безопасности водных ресурсов необходимо добиться гибкой гармонии и баланса между технологическим развитием и надежной нормативно-правовой базой. Эффективное преодоление сложностей формирующегося водного ландшафта потребует сотрудничества на глобальном и региональном уровнях, а также коллективной приверженности принципам рационального использования водных ресурсов.