УДК 628.1

Елфимов А.В., магистрант,

Каткова Е.А., магистрант;

Клюев А.А., магистрант;

Свалова М.В., канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»

Орефков И.В. канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»

ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»

Города и экстремальные погодные явления: воздействие наводнений и жары на услуги водоснабжения в Гане

Аннотация: Экстремальные погодные явления непропорционально сильно сказываются на жителях городских поселений с низким уровнем дохода на всём Юге. В настоящем документе исследуется воздействие экстремальной жары и наводнений на услуги водоснабжения в Аккре и Тамале (Гана). Интервью с поставщиками воды и анализ качества воды сочетаются с интервью с домашними хозяйствами, обсуждениями в фокус-группах и наблюдениями, проводимыми в восьми городских поселениях с низким уровнем дохода. Полученные результаты подчеркивают взаимосвязанный характер предоставления услуг во время экстремальных погодных явлений, при этом проблемы в одном секторе усиливают проблемы в другом, усугубляя трудности с доступом. Хотя домохозяйства могут использовать дождевую воду во время наводнения, она сильно подвержена фекалиям. Во время сильной жары спрос на воду превышает предложение, что приводит к острой нехватке, особенно в Тамале. Поставщикам услуг по водоснабжению следует учитывать их взаимосвязанный характер и применять совместный подход, чтобы справиться с экстремальными погодными явлениями, которые, по прогнозам, будут усиливаться с изменением климата.

Ключевые слова: города, изменение климата, экстремальная жара, наводнения, Гана, поселения с низким уровнем дохода, вода

I. Введение

По оценкам, за последние 35 лет экстремальные погодные явления причинили всему миру ущерб на сумму около 35 триллионов долларов США. ⁽1⁾Ожидается, что с изменением климата частота экстремальных погодных явлений и, следовательно, понесенные убытки будут возрастать. ⁽2⁾Воздействие таких экстремальных погодных явлений, как ливневые дожди, наводнения и сильная жара, смягчается в зависимости от того, в какой степени люди и имущество подвержены этим опасностям и уязвимы для них. ⁽3⁾Таким образом, в странах с низким и ниже среднего уровнем дохода последствия являются более серьезными в силу более низкого потенциала доходов, более низкого институционального потенциала для модернизации инфраструктуры и ограниченного потенциала для управления возникающими рисками.

Эта ситуация усугубляется быстрой урбанизацией. В настоящее время население городских районов в странах Африки к югу от Сахары (SSA – sub-Saharan Africa) составляет 472 млн. человек, и ожидается, что к 2050 г. эта цифра удвоится. Без адаптации более суровые погодные явления могут усугубить существующие опасности и проблемы, с которыми сталкиваются жители таких поселений.

Воздействие экстремальных погодных явлений на водное хозяйство в Гане

В этом разделе анализируется влияние экстремальных погодных явлений на водохозяйственные службы. Во-первых, анализируется обеспечение водой исследуемых поселений в нормальных погодных условиях. Затем обсуждаются услуги водоснабжения во время экстремальных жарких явлений и паводков, а также стратегии преодоления последствий, принятые сообществами для доступа к воде.

a. Услуги по водоснабжению при нормальных погодных условиях

Большинство домохозяйств, опрошенных в Алахо, Одонне и Бортианор (Аккра), имеют либо внутренний водопровод, либо кран во дворе, и при нормальных погодных условиях они забирают воду в своих домах. В Агбогблоши, однако, многие домохозяйства полагаются на частные киоски с водой и душевые из-за ограниченного подключения воды в их домах. В Тамале большинство опрошенных домохозяйств не имеют подключений к водопроводу на участке и в основном покупают воду у соседей, имеющих подключения, или берут воду у соседей, имеющих колодцы. Женщины часто отвечают за сбор воды. Продажа воды формально не признается коммунальной службой водоснабжения, а косвенные потребители, как правило, платят сильно завышенные цены.

Цена «плати по факту» варьировалась от 40 до 60 ганских песо (9-13 центов США)за 20-литровый контейнер, что в 7-11 раз превышает официальную цену, установленную Комиссией по регулированию коммунального хозяйства Ганы (PURC) для домохозяйств с низкими доходами, имеющих подключение к дому или частный кран во дворе. Что касается питьевой воды, то большинство домохозяйств, опрошенных в Аккре и некоторые в Тамале, указали, что по соображениям качества они покупают воду в пакетиках, производимых примерно 50 зарегистрированными и регулируемыми компаниями или упакованных местными нерегулируемыми лицами. Коммерчески производимая вода в пакетиках продавалась по цене 20 песо за пакетик в 500 миллилитров, в то время как местная вода в пакетиках, качество которой сомнительно, продавалась примерно за половину этой цены, а еще меньше — некоторыми неофициальными продавцами. Упакованная в саше вода иногда замерзает и продается в виде ледяных блоков, по 50 песо за блок. Таким образом, цена замороженной воды более чем в два раза превышает цену воды в пакетиках, что более чем в 300 раз превышает официальную цену, взимаемую за воду, продаваемую компанией GWCL через бытовой водопровод. В аналогичном исследовании доступа к воде в Абудже, проведенном в другом неформальном поселении в Аккре, Аманкваа, было установлено, что «доступ к воде постоянно обеспечивается через преодоление лабиринта совладельцев, которые неизменно увеличивают расходы домохозяйств и усугубляют положение бедных».

В целом, услуги водоснабжения в исследуемых районах Аккры, где есть прямое водопроводное сообщение, как правило, надежны при достаточном давлении. Часто клиентов заблаговременно уведомляют о периодических перебоях в обслуживании. Однако в Бортианоре водоснабжение менее надежно, чем в центральных районах Аккры. Следовательно, некоторые домохозяйства имеют большие резервуары для хранения воды в качестве стратегии преодоления последствий, в то время как другие забирают воду из альтернативных неводных источников, таких как ручьи, когда водопроводная вода не подается. В Тамале ситуация еще хуже, и домохозяйства страдают от перебоев в водоснабжении. В результате большинство домохозяйств полагаются на альтернативные водопроводные источники, которые варьируются в зависимости от гидрогеологии района.

Что касается качества питьевой воды, то как руководящие принципы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), так и Ганские стандарты качества воды рекомендуют общее количество и количество фекальных колиф менее 1 колониеобразующей единицы (КОЕ) на 100 миллилитров и значение менее 5 НЕМ для мутности. Все пробы были бактериологически небезопасными, за исключением трех проб, отобранных в водопроводных пунктах GWCL в Аккре. В семи других пробах (две из водных пунктов Тамале) количество фекальных колиф было нулевым, но было выявлено высокое общее количество колиф, что указывает на то, что они также подвержены заражению фекалиями. Во всех пробах воды на Тамале, независимо от того, поступали ли они из других источников или нет, наблюдалось высокое общее количество колиформ, что указывает на потенциальное патогенное загрязнение. Эти результаты показывают, каким образом перебои в подаче воды влияют на качество воды в системе распределения воды.

Что касается мутности, то в Аккре только в некоммунальных источниках водоснабжения уровень мутности был выше рекомендованного. В Тамале, однако, уровень мутности был выше рекомендованных значений в альтернативных источниках воды, а также в резервуарах водохранилищ, в которых хранится трубопроводная вода. По мере размножения бактерий в резервуарах для хранения воды, их необходимо регулярно очищать — по крайней мере, с интервалом в шесть месяцев. Количество фекалий, зарегистрированных в некоторых резервуарах-хранилищах, свидетельствует о том, что одни резервуары не подвергались очистке в течение длительного времени, в то время как другие были недавно очищены или установлены. Мутность поверхностных вод водохранилища повышается за счет почвы, образующейся в результате эрозии и других твердых загрязняющих веществ, в то время как высокие уровни общей и фекальной колиформы вызваны открытым купанием в воде, стиркой одежды в водохранилищах и дефекацией.

b. Стратегии преодоления трудностей, связанных с неудовлетворительным обслуживанием водных ресурсов в экстремальных погодных условиях

В районах Аккры, где услуги водоснабжения более надежны, большинство респондентов-потребителей не заметили существенных изменений в водоснабжении в экстремальных погодных условиях, главным образом, из-за регулярного подключения к сети водоснабжения и доступа к хранилищам. Однако в районах, где услуги водоснабжения менее надежны, особенно в Бортианоре, респонденты отметили, что надежность снижается в жаркий, сухой сезон и повышается в сезон дождей, когда повышается давление воды.

Во время экстремальных жарких ситуаций, когда ощущается нехватка воды, продавцы и операторы душа в Агбогблоши закупают воду у поставщиков цистерн, что удваивает стоимость воды. Члены домохозяйств, особенно женщины, стремятся сократить потребление воды, чтобы обеспечить постоянное наличие воды в домохозяйстве. В общинах, где трубопроводное водоснабжение обычно надежно при нормальных погодных условиях, домашние хозяйства могут быть вынуждены собирать воду из альтернативных источников, в том числе от соседей с большими резервуарами, но чаще всего из источников, не имеющих водопровода.

В Аккре к таким водопроводным источникам относятся артезианский источник на холме недалеко от Бортианора и децентрализованная система водоснабжения, отбирающая воду из скважин в Одауне, управляемая частным предпринимателем (лицензия Митрополита Аккры), который также предоставляет услуги 12-ти душевых кабин. Жители жаловались на то, что не могут принимать душ, когда погода становится жаркой и потребность в нем возрастает — они считают это слишком дорогим удовольствием, как правило, по 50 песо за душ (11 центов США). Цена, как уже отмечалось, значительно возрастает, когда воду приходится покупать в цистернах. В Бортианоре в одном из медицинских учреждений, с которыми проводились беседы, для улучшения водоснабжения устанавливался полицистерна; сбор воды из близлежащего источника был затруднен в условиях экстремальной жары и ограничивал время, в течение которого можно было купать пациентов с жаром.

В Тамале и без того ненадежные службы водоснабжения ухудшаются во время экстремальной жары, что ложится большим бременем на женщин, отвечающих за сбор воды. Коммунальные службы снабжаются значительно меньшим количеством воды, и применяется нормирование; некоторые домохозяйства сообщили, что они могут провести две недели или дольше без воды из водопроводного крана. Урожаи многих альтернативных источников воды, таких как ручные колодцы или родники, также снижаются или полностью иссякают. Во время засушливых периодов необходимо бережно относиться к воде.

Все домохозяйства, опрошенные в Тамале, указали, что они собирают воду из альтернативных источников в периоды экстремальной жары. Хотя и без того скудное водоснабжение в эти периоды ухудшается, домохозяйства в Тамале более устойчивы к внешним воздействиям, чем домохозяйства в Аккре. Их альтернативные источники воды, такие как неглубокие колодцы, скважины и водохранилища в долинах, являются более прочными и лучше развитыми. Основные тесты качества воды, проведенные здесь 27 августа 2018 года, показали низкое значение мутности 4 НЕМ (немного меньше, чем самый высокий рекомендованный показатель 5 НЕМ), а также количество 9,3 х 10⁶и 9,2 x 10⁶ КОЕ (колониеобразующая единица)/100 миллилитров для общей колиформы и фекальной колиформы, соответственно (по сравнению с рекомендуемым количеством менее 1).

В Кукуо большинство домашних хозяйств забирают воду из водохранилища в долине Ганаско. Базовые испытания качества воды, проведенные на этой воде 27 августа 2018 г., показали мутность при 299 НЕМ и кишечной палочке 7,4 х 10⁶(общая колиформа) и 3,7 х 10⁶(фекальная колиформа) КОЕ/100 миллилитров. Важно отметить, что в периоды нехватки воды этот источник используется старшей школой Ганы — большой школой-интернатом, расположенным примерно в 100 метрах от плотины.

Источником воды, обычно используемым в Варде К, является управляемая общинами механизированная скважина, которая, как сообщается, имеет разумные показатели добычи в течение года, в том числе в периоды экстремальной жары. Основываясь на базовых испытаниях качества воды 28 августа 2018 года, мутность была намного лучше, чем у других альтернативных источников воды в Тамале (значение мутности 2 НЕМ). Однако бактериологическое качество было плохим, около 6,5 x 10⁶(общая колиформа) и 5,1 x 10⁶(фекальная колиформа) КОЕ/100 мл. Эти результаты по качеству воды указывают на то, что даже грунтовые воды могут иметь высокое фекальное загрязнение.

Выводы и рекомендации

Периоды экстремальной жары негативно влияют на водоснабжение. Несмотря на то, что водные ресурсы могут быть достаточными для обеспечения основных поставок, вода может не перекачиваться и не распределяться среди потребителей из-за плохого электроснабжения. Водоснабжение в поселках Тамале с низким уровнем дохода прерывается даже при нормальных погодных условиях, а нехватка воды усугубляется в экстремально жаркую погоду. Более того, в периоды экстремальной жары городским жителям требуется больше воды для питья, стирки и городского озеленения.

Основным негативным влиянием наводнений на услуги водоснабжения является ухудшение качества воды из незащищенных источников, которые являются альтернативным источником водоснабжения для малообеспеченных городских сообществ, особенно в Тамале. Положительным моментом является то, что эти альтернативные источники воды могут снизить расходы на воду в сезон дождей. Однако большинство из них, такие как дождевая вода, колодцы, родники и плотины, в высшей степени подвержены фекальному загрязнению.

Поскольку экстремальные погодные условия, вероятно, будут случаться чаще в будущем, компаниям, занимающимся водоснабжением в Гане и других местах, необходимо действовать сейчас, чтобы уменьшить воздействие таких явлений. В краткосрочной перспективе компании, занимающиеся водоснабжением, могли бы заблаговременно уведомлять о надвигающейся нехватке воды, чтобы домашние хозяйства могли накапливать ее. Они могли бы также предоставлять консультации и техническую поддержку в связи с необходимостью регулярной очистки резервуаров-хранилищ каждые шесть месяцев в целях смягчения последствий загрязнения воды. Простые услуги по проверке качества воды могли бы быть расширены в рамках корпоративной социальной ответственности компаний. В долгосрочной перспективе предприятия водоснабжения должны стремиться к расширению производственных мощностей в периоды экстремальной жары, например, за счет увеличения пропускной способности плотин-накопителей. Доступ к воде в городских поселениях с низким уровнем доходов может быть улучшен за счет расширения системы бытового водоснабжения, повышения качества водопроводной воды и реализации комплексной стратегии планирования водопользования. Это особенно важно, поскольку вода также используется для производственной деятельности в большинстве районов с низким уровнем дохода.

Список использованной литературы

Akuffo, I, S J Cobbina, E H Alhassan and M Nkoom (2013), “Assessment of the quality of water before and after storage in the Nyankpala community of the Tolon-Kumbungu District, Ghana”, International Journal of Scientific and Technological Research Vol 2, No 2, pages 2277–8616.
Amankwaa, E F (2017), Water and Electricity Access for Home-based Enterprises and Poverty Reduction in the Greater Accra Metropolitan Area (GAMA), Ghana, unpublished PhD thesis, University of Ghana.
Asumadu-Sarkodie, S, P A Owusu and P Rufangura (2015), “Impact analysis of flood in Accra, Ghana”, Advances in Applied Science Research Vol 6, No 9, pages 53–78
Kayaga, S, J Mugabi and W Kingdom (2013) “Evaluating the institutional sustainability of an urban water utility: a conceptual framework and research directions”, Utilities Policy Vol 27, pages 15–27.
Horne, J, C Tortajada and L Harrington (2018), “Achieving the Sustainable Development Goals: improving water services in cities affected by extreme weather events”, International Journal of Water Resources Development Vol 34, No 4, pages 475–489