Экология городских рек

План-оглавление: I. Введение: актуальность поставленной проблемы. II. Загрязнение водных объектов в России 1. Состояние водных объектов в г. Москве: а) санитарно-бактериологические показатели; б) истощение и загрязнение подземных вод; в) загрязнение грунтовых вод; г) влияние снегосвалок на водные объекты;
2. Загрязнение Оки. 3. Состояние малых рек Москвы и Подмосковья; 4. Катастрофическое состояние Волги и Волжского бассейна. 5. "Чистая Обь" 6. Основные методы очистки сточных вод. III. Вывод: пути дальнейшего развития проблемы. Список использованной литературы Введение: актуальность поставленной проблемы. В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно – выражение "вода - это жизнь". Без воды человек не может прожить более трех суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода "законсервирована" в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи. Кроме того, и сама пресная вода, которая возвращается в океан и другие водоёмы с суши, часто загрязнена, практически не пригодной для питья стала вода многих рек России. Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становиться исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. На сегодня нельзя не обращать внимания на эту проблему, т.к. если не на нас, то на наших детях скажутся все последствия антропогенного загрязнения воды. Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения водоемов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек. Примерно такое же число россиян ежегодно смертельно заболевает раком кожи в результате разрушения озонового слоя. Вследствие проживания в опасно отравленной среде обитания распространяются раковые и другие экологически зависимые заболевания различных органов. У половины новорожденных получивших даже незначительное дополнительное облучение на определенном этапе формирования плода в теле матери, обнаруживаются задержки умственного развития. Следовательно эту проблему надо решать как можно скорее и радикально пересмотреть проблему очищения промышленных сбросов. Состояние водных объектов в г. Москве Москва первый по величине и по значению город России, и из-за своей величины в ней сосредоточено огромное количество промышленных предприятий. Объем промышленных стоков не поддается ни какому описанию. Наряду с промышленными стоками большую роль играет тепловое загрязнение. Повышение температуры грунтовых вод сказывается на окружающей природе. Ниже города Москва-река не замерзает практически никогда, она превратилась в огромную сливную канаву для человеческой жизнедеятельности. Источниками водоснабжения Москвы служат река Москва и ее притоки, а также подземные воды. Запасы подземных вод в Московском регионе недостаточны для стабильного обеспечения хозяйственно-питьевых нужд города, в связи, с чем используются поверхностные источники. В г. Москве поверхностные воды поступают по двум системам водотоков - Москворецкой и Верхневолжской. В таблице показаны объемы сточных вод, поступающих от промышленности, сельского и коммунального хозяйства в верховья р. Москвы и ее притоки (куб. м./сутки) по данным Мосводоканал НИИпроект. Районы Объем сточных вод городов и нас. пунктов Объем сточных вод отдельных предприятий Объем сточных вод от сельхоз. объектов Всего по району Можайский 24800 18850 - 43650 Одинцовский 51210 23660 1720 76590 Истринский 56986 33440 7400 97876 Рузский 17810 10485 70 28365 Красногорский 2000 3000 - 5000 Солнечногорский 5968 - - 5968 Волоколамский 1270 - - 1270 Итого 160044 89435 9190 258669 По данным МГУ за 1998-2000 годы верховье р. Москвы испытывает также значительное загрязнение органическими и минеральными удобрениями. Нагрузка органических и минеральных удобрений (по азоту) представлена в таблице. Районы Органические (тыс. Удобрения тонн) Минеральные (центнер) удобрения 1998 г. 2000 г. 1998 г. 2000 г. Истринский 459 442 87500 нет данных Рузский 353 364 107600 114000 Одинцовский 410 401 75000 71000 Можайский 666 676 214800 209000 Изучение выноса загрязняющих веществ с поверхностным стоком с территории городов и сельскохозяйственных территорий показывает, что по изученным ингредиентам неконтролируемые источники значительно превышают контролируемые. В таблице представлены основные составляющие поступления загрязняющих веществ в Верхнюю Волгу с ее водосборной площади, тонн в год.
Источники загрязнения Органические вещества по ХПК Нефте- Продукты Азот Фосфор Контролируемые источники 5510 123 1748 328 Городские территории, промплощадки 43455 4224 966 49 Сельскохозяйственные территории 33500 - 7412 1233 Суммарно со всех источников 82465 4347 16123 1632 Санитарно - бактериологические показатели. Оценивая результаты исследования проб воды и донных отложений в ноябре 2000 года, необходимо отметить, что степень санитарно-бактериологического загрязнения в различных пробах колебалась в широких пределах. Наиболее загрязненным по санитарно-бактериологическим показателям являлись: Капотня, Люблино, Марьино. Весной 2001 года (март) все санитарно-бактериологические показатели превышали допустимые и фоновые величины. Интенсивная степень загрязнения воды характеризовалась свежим фекальным загрязнением, что подтверждается таким показателем, как коли-фаг (бляшкообразующая единица), который составил >500 (при норме не более 100). В то же время не зарегистрировано случаев идентификации возбудителей патогенных и особо опасных инфекций. Во всех пробах характеризуется слабо отрицательная реакция энтерококков, что подтверждает степень свежести загрязнений. В пробах Строгино (до 56), Щукино (23), Капотня (12) высеяны колонии сальмонелл, которые представляют эпидемиологическую опасность возникновения желудочно-кишечных заболеваний. Осенью 2000 года таких случаев не зарегистрировано. Чувствительным показателем степени загрязнения водоема хозяйственно-фекальными сточными водами являются санитарно-гельминтологические показатели, которые характеризует не только степень загрязнения водоема гельминтами, но и является основным показателем степени паразитарной опасности для человека. В исследованиях весной 2001 года, в 73% случаев (на 11 из 15 створов) зарегистрировано наличие яиц гельминтов и, в первую очередь, яйца аскарид как наиболее устойчивых к влиянию внешней среды. Содержание аскарид в пробах составило от 3 до 36. Наибольшее количество зарегистрировано в пробе воды, отобранной у ст. метро "Коломенская" (Судостроительная ул.). Кроме того, отмечаются случаи единичного загрязнения воды яйцами токсокар, фасцинол и власоглава. Степень загрязнения (по санитарно-гельминтологическому показателю) характеризуется как крайне высокая. В течение апреля-мая происходит миграция гельминтов из воды в донные отложения. Поэтому показатель степени загрязнения воды гельминтами нормализуется. В донных отложениях произойдет увеличение этого показателя за счет накоплений прошлых лет. Подтверждением этого являются данные исследований 2000 г., где только в 10% проб воды были обнаружены гельминты и значительно больше (64%) в пробах донных отложений. Санитарно-гельминтологический показатель этих проб значительно ниже и не превышал 8. Истощение и загрязнение подземных вод Гидрогеологическая обстановка в г. Москве сложилась под воздействием длительного и недопустимо интенсивного водоотбора из артезианских водоносных горизонтов карбона, а с другой стороны, характеризуется развитием процессов подтопления грунтовыми водами и подпором от гидротехнических сооружений. Увеличивающаяся разница в напорах артезианских и грунтовых вод способствует перетеканию загрязненных грунтовых и поверхностных вод вниз, к питьевым горизонтам карбона. В наибольшей степени эти процессы проявляются там, где отсутствует глинистая разделяющая толща верхней юры, лежащая между грунтовыми и артезианскими водами. Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения. Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы: · механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное, в основном, поверхностным видам загрязнений; · химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия; · бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей; · радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах; · тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных электростанций. Основными источниками загрязнения и засорения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые, в основном, проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.; в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов. Производственные сточные воды загрязнены, в основном, отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды.
К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы, в основном изменяют физические свойства воды.
Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды. Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями рек. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды. Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки. Главные источники загрязнения подземных вод в Москве таковы: утечки из канализационных коллекторов, просачивание загрязненных атмосферных осадков сквозь загрязненные почвы, засыпанные и застроенные свалки, утечки и фильтрация из очистных сооружений, технологических коммуникаций и с канализированных и неканализированных промплощадок. Исторически сложился прочный обычай размещать свалки в отработанных карьерах и оврагах, то есть как можно ближе к грунтовым водам; располагать заводы, очистные сооружения, поля фильтрации, склады - в речных долинах, т.е. там, где естественная защита подземных вод зачастую отсутствует. Загрязнение грунтовых вод. Наиболее загрязнены на территории г. Москвы грунтовые воды. Их загрязнение связано главным образом с чрезвычайно широким распространением жидких коммунальных отходов, а также газообразных отходов автотранспорта, промышленных предприятий, ТЭЦ и др. Компоненты-загрязнители представлены хлоридами, сульфатами, органическими веществами, азотистыми соединениями и тяжелыми металлами. Грунтовые воды с таким характером загрязнения преимущественно пресные, смешанного, вследствие загрязнения состава. Изменение степени их загрязнения подчиняется пространственным закономерностям: концентрации компонентов-загрязнителей возрастают в направлении движения вод от возвышенных участков рельефа - центральных частей междуречных пространств к пониженным - речным долинам, озерам, котлованам, водохранилищам. Градиент концентраций при этом возрастает от десятков до первых сотен миллиграммов на литр. Одновременно увеличивается и общая минерализация грунтовых вод. Влияние снегосвалок на водные объекты Дополнительным источником загрязнения рек в черте г. Москвы являются речные снегосвалки. Постановлениями правительства Москвы от 15.11.91 № 809 "О готовности служб городского хозяйства к уборке территорий г. Москвы в зимний период" разрешен вывоз на речные снегосвалки снега, собранного с территорий города. Этими же постановлениями был определен перечень мест (всего 24) для "сухого" складирования снега по округам города. Данные отводы с Москомприроды согласованы не были. На всех снегосвалках, расположенных на реке Яузе, в пробах снега отмечена повышенная концентрация хлоридов - от 1,2 до 16,4 ПДК. Объем загрязненного грунта, изъятого при дноуглубительных работах в районах снегосвалок на реках Москве и Яузе, составил 200,0 тыс. куб. м.; 60,6 куб. м грунта вывезено на полигон "Тимохово". Таким образом, сброс загрязненного снега, собранного с территорий города, приводит к загрязнению рек Москвы и Яузы различными вредными веществами. Положение усугубляется еще и использованием песко-солевых смесей выше установленных норм. При эксплуатации речных снегосвалок возникает необходимость проведения в весенне-летний период дноуглубительных работ и утилизации извлеченного загрязненного донного грунта. До настоящего времени не имеется проекта "сухой" оборудованной снегосвалки. Отсутствуют технологии очистки загрязненного снега перед сбросом в водоем. Все это приводит к ухудшению состояния рек Московского региона. Загрязнение Оки. Без преувеличения можно сказать, что наиболее уязвимым водным источником на территории Каширского района является река Ока. К сожалению, по существующим данным, вода в нем очень грязная – от Коломны до границы Луховицкого района имеет шестой класс качества. Однако на отдаленных участках оно улучшается. От Озер до Коломны в реке Оке уже четвертый класс качества воды – значительно лучше. Значит можно добиться улучшения и в целом в этом водном бассейне. Основным источником загрязнения Оки – сток с полей и животноводческих комплексов. Встречаются случаи распашки крутых склонов и прибрежных полос, несоблюдение почвозащитных требований. Техника и транспорт стали основными причинами интенсивного загрязнения реки. Если к этому добавить бесхозяйственное хранение минеральных удобрений и навоза, мусор, сбрасываемый в водо-охранных зонах, а также в оврагах и балках, несовершенные очистные сооружения, награждающие окружающую природу залповыми сбросами бытовых отходов, сбросы промышленных предприятий, то картина бедственного положения Оки станет почти полной. Из четырех районов: Серебрянопрудского, Зарайского, Луховицкого и Каширского, последний признан самым благополучным по соблюдению предприятиями, расположенных вблизи прибрежной полосы Оки, природоохранного законодательства. Насосная станция завода Центролит, расположенная в прибрежной полосе, в связи с производственной необходимостью законсервирована, поэтому здесь нет никаких проблем. Что касается фирмы «Моснефтепродукт», то и тут все в порядке: ливневая канализация сделана, нефтепродукты в зоне прибрежной полосы не хранятся, а мелкие недостатки администрация предприятия обязалась устранить. Для предотвращения или снижения загрязнения реки Оки в каширском районе проводятся различные мероприятия, в основе которых лежит контроль за состоянием окружающей среды, постоянно проводятся исследования проб воды, воздуха. Состояние малых рек Москвы и Подмосковья. Природа Подмосковья преобразована трудом многих поколений, причем каждое последующее поколение приспосабливалось к уже "очеловеченной" природе и продолжало ее изменять. Многовековое природоиспользование ныне отражено в сильно изменившихся лесах, в пересыхающих малых речках и родниках, в участившихся засухах и резких похолоданиях, которым не может противостоять ни поредевший естественный растительный покров, ни насаженные человеком лесопарки, монокультурные хозяйственные угодья. Малые реки в силу своей природной уязвимости в первую очередь реагируют на хозяйственную деятельность человека – на вырубку лесов, распашку, осушение, орошение, они обладают более низкой способностью к самоочищению, быстрее загрязняются. Сегодня в Московской области насчитывается 4312 рек, которые относят к малым. Длина таких колеблется от нескольких сотен метров до 100 км. Но полтора века назад рек было на 25-30 процентов больше, а родников, как свидетельствуют исторические материалы, насчитывалось в Подмосковье вдвое больше, сегодня. Могучие широколиственные дубравы с липой, вязом, кленом, ясенем, с глубокими корневыми системами, по которым дождевая влага поступает в глубь почвы, а не сбегает по ее поверхности, обеспечивали половодье рек, предотвращали высокие весенние паводки и насыщали водоносные горизонты в летнюю межень. Сегодня о былых дубравах Подмосковья напоминают лишь топонимические названия сел и рек, остатки мощных дубовых стволов, устилающих дно подмосковного Тростенского озера, исторические свидетельства. Еще в XVIII веке дубовые сплавы по Москве-реке к Москве были довольно часты. По свидетельству географа П. П. Семенова-Тянь-Шаньского ("Географо-статистический словарь Российской империи", 1865), вплоть до середины XIX века строевой лес десятками тысяч бревен в год сплавлялся в Москву по рекам Истре, Маглуше, Рузе, Озерне. Сегодня по этим обмелевшим рекам с трудом можно пройти лишь на байдарке. Пароходы еще в прошлом веке поднимались по Протве вплоть до Боровска, теперь вся Протва не судоходна. До появления железных дорог малые реки были основными транспортными артериями страны. Межбассейновыми каналами они соединялись друг с другом, что делало их основными торговыми путями. В результате неумеренных рубок лесов в верховьях бассейна реки Москвы участились наводнения. Роль естественных гидротехнических систем перешла от лесов к искусственным гидросистемам. Сегодня в Московской области широколиственных лесов осталось не более одного процента, более половины лесной площади занимают малоценные березняки и осинники, высасывающие большое количество воды из почвы, вследствие чего ее недополучают грунтовые воды и малые реки, особенно в летнюю межень. Последние 70 лет жизнь подмосковных малых рек стала особенно тяжелой. В 1918-1923 годах сплошными рубками были уничтожены все леса в 30-верстной зоне вокруг столицы. В первую пятилетку запас по деловой древесине в лесах области был взят на 13 лет вперед. За годы войны Подмосковье потеряло пятую часть своих лесов. Все эти обстоятельства отразились на судьбе малых рек. Большое воздействие на них оказали также и разработка торфяных болот в довоенные годы, и развернувшиеся в послевоенное время по плану "Великого преобразования природы" мелиоративные работы. Водоотбор во многих городах Подмосковья уже в несколько раз превысил величину утвержденных запасов, в результате чего за последние полстолетия подземный сток сократился в 3-4 раза. Такая интенсивность не приводит к добру. Сегодня водозабор производится главным образом в центральной части области, наиболее насыщенной промышленными предприятиями – главными загрязнителями грунтовых вод. К тому же по мере истощения подземных вод возрастают концентрации вредных веществ до опасных пределов. В подмосковных городах Воскресенск, Коломна, Лыткарино, Люберцы, Подольск, Балашиха и во многих других 35-100 процентов добываемых грунтовых вод уже загрязнены и мало пригодны для питья. В них – повышенное содержание железа, стронция и других вредных веществ. Большое и вредное влияние на малые реки оказало градостроительство. Около 90 малых рек Москвы заключены в подземные трубы. На территории города за последнее столетие исчезло более ста рек и ручьев, более семисот озер, болот и прудов. Всего же сегодня на территории Москвы осталось 59 рек и ручьев. Все они подвержены мощному техногенному воздействию промышленности и автотранспорта. Кроме этого, в Москве около четырехсот прудов, общее зеркало которых составляет 650 га, общая же площадь всех водоемов Москвы, включая Химкинское водохранилище, насчитывает 8 кв. км. За последние два десятилетия в Москве было засыпано около ста прудов с площадью зеркала около 170 га. На их месте построены здания, проложены улицы. Это свидетельствует о недооценке значения небольших водоемов в создании ландшафтно-архитектурного облика столицы. Московские водоемы и реки страдают и от химического загрязнения. Сегодня с поверхности столицы ежегодно смывается в реку Москву свыше ста тысяч тон взвешенных веществ и тысяча тон нефтепродуктов. На Яузе, самом загрязненном ее притоке, концентрация нефтепродуктов, железа и аммиака превышают нормативы в пятьдесят-сто раз. Ниже впадения Яузы качество вод реки резко ухудшается: в 3 раза повышается содержание нефтепродуктов, на порядок – бактериальное загрязнение, в шесть-восемь раз – содержание взвешенных веществ. Поэтому воды Москвы-реки ниже города не могут быть использованы ни для хозяйственно-бытовых, ни для рекреационных целей. Кроме того, промышленными предприятиями столицы ежесекундно сбрасывается более 73 кубометров промышленных стоков – столько же, сколько выносит и Москва-река при выходе из столицы. При значительной или продолжительной перегрузке реки сточными водами в ней прекращаются нормальные процессы жизнедеятельности организмов, расходуется большая часть растворенного в воде кислорода, и водоток превращается в канализационный коллектор. В Московской области такими коллекторами стали реки Шаловка (приток Клязьмы), Яуза (в среднем и нижнем течении) с малыми притоками, Сходня (в верхнем течении), ручей Черный (приток Пахры) и многие другие. Свой вклад в химическое загрязнение водоемов Подмосковья вносит и сельское хозяйство. Так, минерализация воды в подмосковной Протве за десять лет возросла более чем в полтора раза (от 122 до 195 мг/л) за счет сноса с полей аммиачной селитры, суперфосфата, доломитовой муки и других удобрений. При этом повысилась эвтрофикация русла, в котором активно стали развиваться различные водоросли. И хотя за последние годы количество вносимых удобрений уменьшилось вследствие их дороговизны, оно не снизилось, а даже возросло в тех хозяйствах (прежде всего в частных), которые главный смысл сельскохозяйственного производства видят в получении чистой прибыли, не считаясь с расходами на охрану природы, и в частности малых рек. Большой вред малым рекам наносят животноводческие комплексы, фермы, складирование навоза по берегам. За год в Московской области скапливается до 15 миллионов тонн навоза и птичьего помета. Наиболее угрожающая на сегодняшний день ситуация сложилась на реке Маглуше (правый приток Истры), в пойме которой скопились тысячи тонн невывезенного куриного помета из Глебовского птицеводческого объединения (пос. Глебово Истринского района). При высоком паводке эта ситуация может привести к экологической катастрофе. Большой ущерб поймам малых рек Подмосковья в последнее десятилетие нанесла распашка их частниками под огороды. Малые реки загрязняются свалками, которые организуются по берегам рек и оврагов. Во время половодья и дождей с них текут стоки, загрязняющие реки. Особое беспокойство вызывает свалка мусора областного значения возле села Павловское Истринского района, непосредственно находящаяся в средней и низкой пойме Истры. Ее потенциал уже исчерпан, и в любой момент десятки тонн мусора могут с талыми водами попасть в реку Истру. Русла рек также беспощадно замусориваются. Механический и бытовой мусор, не влияющий на русловые процессы на крупных и средних реках, приобретает иное значение на малой реке. Любая свалка на ее берегах может стимулировать аккумуляцию наносов и отмирание русла. Даже средних размеров предмет, например тракторное колесо, может вызвать прорыв излучин, развитие острова. К сожалению, какого-либо действенного контроля за загрязнением, распашкой и использованием пойм до сих пор нет. На реки приходятся большие рекреационные нагрузки, которые будут неуклонно возрастать. Отдыхающие уничтожают кустарники вблизи русел рек, вытаптывают травостой, загрязняют места стоянок отбросами. Как видим, хозяйственная деятельность сегодня стала фактором, перекрывающим по своей силе действие многих естественных природных сил. И этой силой надо умело управлять. Поэтому назрела необходимость принятия действенных мер для восстановления чистоты и полноводности наших малых рек. Прежде чем сохранять и восстанавливать, надо знать, что восстанавливать и как. Приоритетной задачей для лесохозяйственников Подмосковья должно стать не выращивание высококачественной древесины преимущественно хвойных пород для хозяйственных целей, а повышение эколого-эстетических и водоохранных свойств лесов. Кубометры досок можно заменить и другими материалами, чистый воздух, воду и журчание лесного ручья заменить нечем. Сегодня большая часть лесов Подмосковья такими свойствами не обладает - они молоды (их средний возраст около сорока лет - в этом возрасте они активно растут и много "пьют", из-за чего все меньше воды доходит до малых рек) и имеют маломощную поверхностную корневую систему. Породный их состав неудовлетворителен - преобладают хвойные искусственные насаждения и почти отсутствуют широколистные. Наиболее благоприятные в отношении водоохранных функций для условий западного Подмосковья смешанные многоярусные леса, где есть дубы, липы, клены, возрастом более 140 лет. Но таких почти уже не осталось. Для проведения первоочередных мер по очистке малых рек следует:
· провести облесение вдоль русел малых рек и примыкающих к речным долинам оврагов; · ограничить сброс неочищенных стоков в малые реки и очистить русла от хлама, упавших деревьев, мусора; · восстановить старую и построить новую сеть прудов и малых водоемов, прежде всего каскадных (верхний пруд служит как наносоуловитель и периодически чистится, ил используется как удобрение);
· ликвидировать свалки по берегам рек и оврагов; · расчистить родники, ключи, источники; · осуществлять контроль за выпасом в поймах, за технологией и сроками внесения удобрений и ядохимикатов в бассейнах малых рек. Необходимо разработать комплексную программу рационального природопользования в бассейнах малых рек Подмосковья и предусмотреть в ней инвентаризацию малых рек (скажем для первого этапа - для всех рек длиной более 100 км) и определить для каждой реки природные условия и ресурсы водосбора. Надо рационализировать землепользование в речных долинах, выявить возможности для создания прудовых хозяйств рекреационного и рыбохозяйственного назначения, устройства малых и микро-ГЭС (например, для фермерских хозяйств). В такой программе будут заинтересованы прежде всего сельские и районные администрации, руководители предприятий. Поэтому она может быть обеспечена финансированием за счет местных бюджетов или той ее частью, которая в виде налога на природоохранную деятельность перечисляется в областной и федеральный бюджеты. Сохранить и восстановить потенциал малых рек необходимо не только для получения чистой воды, дешевой гидроэнергии и рыбы из прудовых хозяйств. Малые реки Подмосковья, пожалуй, главная эколого-эстетическая ценность региона. В летние дни на природу выезжает ежедневно до пяти миллионов горожан, многие из которых предпочитают отдыхать на берегах водоемов, под тенью деревьев. А в соединении воды и леса и заключается, как говорил писатель Аксаков, высшая прелесть русского ландшафта. Катастрофическое состояние Волги и Волжского бассейна. Проблема загрязнения Волги назрела уже давно. Так как Волга является крупнейшей рекой России, то и проблемы у нее большие. Строительство водохранилищ и нерациональное хозяйствование резко изменили естественный режим Волги и экологию водоемов. В 2-3 раза увеличились, по сравнению с естественными условиями, расходы воды гидроузлов в осенне-зимний период. Резко сократились ее расходы и объем стока во время весеннего половодья. Плохо содержатся малые водохранилища Из-за неудовлетворительного технического состояния многих водохранилищ растет опасность катастроф. В ходе реформирования экономики поменялись собственники средств производства, а ранее установленный порядок не изменился. Единая энергетическая система (РАО "ЕЭС") получают сверхприбыли, т.к. в структуру себестоимости вырабатываемой электроэнергии не включаются затраты на содержание водохранилищ и на устранение вреда (подмыв берегов, подтопление объектов и т.п.), возникающего в связи с работой ГЭС, колебанием уровня водохранилищ. У государства же средств на эксплуатацию водохранилищ не находится. Одна из проблем – загрязнение водных объектов сточными водами, объем которых превысил 20 км3 в год. Это в 3,5 раза больше чем в среднем по России. Загрязненные стоки в бассейн Волги составляют 39% от общего объема таких вод, образующихся на территории России и сбрасываемых во все остальные реки. Ежегодно вместе с ними сбрасывается до 350 тыс. т. органических веществ, 18 тыс. т. нефтепродуктов, 100 тыс. т. аммонийного азота, 3 тыс. т. фенолов, 1 тыс. т. цинка и т.д. Основные виновники – коммунальные хозяйства городских агломераций (более половины всех сбросов) и агропромышленный комплекс. От последнего в водные объекты поступает около 20% внесенного в почву азота и 5% фосфора. Ежегодно с 1 га сельхозугодий вносится около 1 кг. пестицидов. Годовое количество биогенных элементов, вносимых с сельскохозяйственных угодий в Волгу, превышает 400 тыс. т. В бассейне Волги хранится без складских помещений, часто без охраны, от 50 до 75% запасов удобрений и ядохимикатов. В настоящее время Волга почти на всем своем протяжении – водоем качественного истощения, вода которого непригодна для разбавления и нейтрализации даже нормативно очищенных стоков, поступающих в бассейн реки. В результате многофакторного антропогенного воздействия трансформированы экосистемы всех крупных и значительной части малых рек Волжского бассейна, сама Волга превращена в приемник стоков и потеряла очищающие способности. Создание каскада водохранилищ привело к значительному снижению интенсивности самоочищения, к деградации экосистем, коренным образом изменило уровневый режим низовья в дельте реки. Среднегодовая токсическая нагрузка экосистемы Волги и ее притоков в 5 раз превышает таковую на водные экосистемы других регионов. В целом по бассейну Волги ресурс экологически чистой воды составляет не более 3% от общих ресурсов поверхностных вод. Программа "Возрождение Волги" предусматривает: 1. Обеспечение населения высококачественной питьевой водой; оздоровление экологической обстановки, охрана и рациональное природоиспользование малых рек; 2. Охрана и рациональное природоиспользование водохранилищ, создание оптимальных режимов работы Волжско-Камского каскада водохранилищ, совершенствование системы контроля и эксплуатации; очистка хозяйственно-бытовых, производственных и ливневых сточных вод. «Чистая Обь» Обь-Иртышский бассейн – это комплекс природных систем большого разнообразия и очень сложных взаимозависимостей. Из-за одностороннего энергетического водоиспользования в верховьях Иртыша уровень этой пеки за последние десятилетия снизился, деградирует богатейшая иртышская пойма, щедро кормившая людей, а одна из самых хлебных областей России – Омская – посажена на скупой паек водоиспользования. Иртышу крупно не повезло, что всего в ста километрах от него действовал известный Семипалатинский полигон, а в 600 километрах о верховья Черного Иртыша – атомный полигон Лоб-Нор. Они щедро одаривали реку радионуклидами. Другой мощный канал поступления радиационного загрязнения в Обь-Иртышский бассейн – уральская река Теча, берущая начало неподалеку от комбината "Маяк". Много лет тому назад автору статьи пришлось быть свидетелем, как от этой реки пришлось переселять целые села: лучевая болезнь по берегам вовсю дала о себе знать. Северная часть Обь-Иртышского бассейна пострадала о атомных взрывов Новоземельского полигона. Очень хотелось бы надеяться, что худшие последствия радиозагрязнения уже позади. Великую сибирскую равнину во многом спасли ее огромные пространства и большие стоки воды, способные разбавлять самые ядовитые выбросы. Досталось Обь-Иртышскому бассейну от промышленного загрязнения. Главным образом, с Урала и из Кузбасса. На территориях Кемеровской и Томской областей предстоит серьезнейшая работа по очистке сточных промышленных вод. Основные методы очистки сточных вод Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.); изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения; теряют рыбохозяйственное значение и т.д. Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей. Очисткой сточных вод называется их обработка с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Методы очистки можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические.
Сущность механического метода очистки состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются имеющиеся примеси. Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых (как ценные материалы) используются в производстве.
Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию. Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%. При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д., а также электролиз. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ при протекании электрического тока. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной промышленности. Сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионно-обменных смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования. Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод многих отраслей промышленности, содержащих щелочи и кислоты. Нейтрализация сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах. Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки. В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах. В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем. Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила. Перед биологической очисткой сточные воды подвергают механической очистке, а после биологической (для удаления болезнетворных бактерий) и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.). Биологический метод дает лучшие результаты при очистке коммунально-бытовых отходов, а также отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производства искусственного волокна. Выбор оптимальных технологических схем очистки воды - достаточно сложная задача, что обусловлено преимущественным многообразием находящихся в воде примесей и высоким требованиями, предъявленными к качеству очистки воды. При выборе способа очистки примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды. С целью уменьшения загрязнения гидросферы желательно вторичное использование в замкнутых ресурсосберегающих, безотходных процессах в промышленности, капельное орошение в сельском хозяйстве, экономное использование воды в производстве и в быту. Вывод: пути дальнейшего развития. Хотелось, чтобы люди , задумался о том как дальше поступать с этой проблемой. Хотелось бы предложить несколько наиболее реальных путей ее решения. 1. Прежде всего - это ограничение промышленных сбросов в реки, озера и другие водные объекты. 2. Очищения русел и пойм рек и озер от скопившегося мусора. 3. Совершенствование технологий производства и технологий утилизации отходов. 4. Осуществлять жесткий контроль за сбросом с полей удобрений и ядохимикатов. 5. Контролировать попадание фекальных масс в русла рек. 6. Проведение общественно-поучительных мероприятий по донесению до населения всей важности этой проблемы. Промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу, который они наносят, то решать проблему сбросов их в реки нужно в первую очередь. Из-за загрязнения вызываемого стоками начинаются различные биогенные мутации. Из рек пропадают многие виды рыбы, а те которые остаются - непригодны в пищу. Значительно скудеет флора и фауна водоемов. Из-за промышленных стоков в водоемах наблюдается избыток кислорода, поэтому можно наблюдать так называемое "цветение" водоемов. Многие наверное не раз видели на поверхности воды нефтяную пленку, которая переливаясь на солнце кажется очень красивой, но на самом деле вызывает уменьшение проникновения света в водную толщу в несколько раз. Изменяется и химический состав водоемов, повышается содержание азота, фосфора и хлорсодержащих веществ. Важной проблемой является загрязнение водоемов отходами сельского хозяйства. Многие наверняка с наступлением весеннего половодья не раз замечали неприятный запах, который источает питьевая вода. Запах этот вызван тем, что бурные весенние потоки смывают в реку фекальные массы, накопившиеся за зиму и вывезенных весной на поля. Вместо того, чтобы следить за попаданием этих веществ в реки, предпочитают перед тем как подать эту воду в дома смещать ее с огромным количеством хлорки, которая является далеко небезопасным веществом. Также является проблемой попадание в реки и другие водоемы различного бытового и промышленного мусора. Многие, наверное, не раз отдыхая у реки бросали в воду или на берег бумажку, банку, ветку и т.д. В каком-то месте весь этот мусор скапливается и в русле реки образуются наносы, возникают островки. Все это ведет в засорению и пересыханию реки. Этот же мусор разлагаясь выделяет различные канцерогенные вещества, которые попадают вместе с пищей к нам на стол. Стоит задуматься неужели нам не дорога собственная жизнь, которую мы беспощадно, незаметно для себя губим. А объем загрязнений водоемов с каждым годом увеличивается во много раз. Так как водные ресурсы играют главнейшую роль в жизнедеятельности человека, а этот человек, понимая всю их важность для своей жизнедеятельности, продолжает их загрязнять, то начинать любить и бережно относиться к ним нужно учить с самого детства.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Г. В. Стадницкий, А. И. Родионов. "Экология". 2. Е. М. Сергеев, Г. Л. Кофф. "Рациональное использование и охрана окружающей среды городов." 3. Государство и право – №1 (стр.100-119), 1997. 4. Беспамятнов Г. П., Кротов Ю. А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде Л.: Химия 1987.
5. Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат. 6. Хотунцев Ю.Л. «Человек, технологии, окружающая среда» Москва: Устойчивый мир, 2001 г. 7. Алферова А.А., Нечаев А.П. «Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов» Москва: Стройиздат, 1987 г. 8. «Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков» Под редакцией Соколова В.Н. Москва: Стройиздат, 1992 г. А.Г. Банников , А.К. Рустамов, А.А Вакулин Охрана природы М.: Агропромиздат 1987 Охрана окружающей природной Среды Под редакцией Г.В. Дуганова Киев: “Выща школа” 1990 Каширские известия от 19 октября 2002 года.