СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………3
1. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯВ АЛТАЙСКОМ КРАЕ………….5
2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМАЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ МАССИВОВ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА БАРНАУЛА (НА ПРИМЕРЕ РЕКИБАРНАУЛКИ И ЕЕ ПРИТОКОВ)………………………………………10
2.1. Оценка загрязненияводных массивов реки Барнаулки и ее притоков….10
2.2. Загрязнение объектовэкосистемы реки Барнаулки нефтепродуктами….14
2.3. Пути решения проблемызагрязнения экосистемы реки Барнаулки…….17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………….……………………..22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙЛИТЕРАТУРЫ……………………...23
ВВЕДЕНИЕ
Алтайский край являетсяважным экономическим районом России с разносторонним сельским хозяйством икрупной разнообразной промышленностью. Ведущими отраслями промышленногопроизводства в Алтайском крае являются машиностроение и металлообработка,пищевая и мукомольно-крупяная промышленность. Стабильное положение достаточнокрупных отраслей в крае сохраняют химия и нефтехимия, а также чернаяметаллургия (производство кокса). Высокое развитие отраслей промышленностиданного типа неизменно сказывается на экологической обстановке Алтайского края.
Так, город Барнаул,столица Алтайского края, занимает IV–ое место в Западной Сибири по уровнюзагрязненности. Данная проблема в настоящее время стоит довольно остро. Впредставленной работе будет рассмотрена сложившаяся экологическая ситуация вАлтайском крае в целом, а также конкретизирована одна из важных экологическихпроблем – загрязнение водных массивов на территории города Барнаула.
Актуальностьвыбранной темы заключается в том, что в Алтайском крае экология находится втрудном положении. Острая экологическая ситуация отмечается особенно в крупныхгородах и промышленно развитых районах Алтайского края. Проблемы чистой воды иохраны биогидросферы становятся всё более острыми по мере развитиянаучно-технического прогресса. Уже сейчас в городе Барнауле, наблюдаютсябольшие трудности в обеспечении водопотребления вследствие количественного икачественного истощения водных ресурсов. В первую очередь это связано сзагрязнением водоёмов и водотоков, а также забором из них больших объёмов воды.Наиболее уязвимы при интенсивном освоении территорий водосборов — реки, длякоторых характерна тесная связь формирующегося стока с ландшафтом бассейна.
Объектом исследованияданной работы является – экологическая обстановка в Алтайском крае в целом, и вчастности изучение проблемы загрязнения водных массивов на территории городаБарнаула. Предметом изучения является – политика местных властей по решениюданной проблемы (очистка сточных вод) и ее претворение в жизнь.
Цельюнастоящей работы является — рассмотреть и охарактеризовать экологическуюобстановку в Алтайском крае в целом, а также наиболее подробно рассмотретьпроблему загрязнения водных массивов на территории города Барнаула, попытатьсяобъективно обобщить полученный материал и выявить пути решения данной проблемы.
Длядостижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
▬ рассмотреть экологическую обстановку в Алтайском крае;
▬ изучить основные причины загрязнения окружающей среды;
▬ охарактеризоватьсовременное экологическое состояние водных массивов на территории городаБарнаула;
▬ проанализироватьпричины загрязнения водных массивов на примере реки Барнаулки и ее притоков;
▬ найти путивозможного решения этой проблемы;
▬ обобщитьполученные сведения по изучаемой проблеме, сделать необходимые выводы иотразить их в работе.
Методыисследования и изучения, используемые в работе:
· изучение теоретическогои практического материала по теме – «Экология Алтайского края» и его анализ;
· личные наблюденияи выводы в процессе изучения литературы.
В экологическойлитературе эта тема имеет достаточно широкое освещение. Так в процессе работы вкачестве теоретических материалов были использованы труды российских авторов,отражающие проблему экологической ситуации в России и Алтайском крае. Такжебыли использованы материалы Интернет-ресурсов: http: //www.altaiinter.org/Новости/Природа и экология,. Они анализируютсложившуюся экологическую обстановку в Алтайском крае, выявляют актуальныепроблемы экологии Алтая и предлагают пути решения данных экологических проблем.
1.ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ В АЛТАЙСКОМ КРАЕ
Анализируя современнуюэкологическую обстановку в Алтайском крае можно сказать, что в целом онаблагоприятна для жизни и здоровья проживающего населения. Однако на территорииАлтайского края можно выделить очаги с высокой экологической напряженностью.Такие очаги сосредоточены, прежде всего, в районе крупных городов края — Барнаул, Рубцовск, Заринск, Горняк, Бийск. Загрязнение окружающей среды врайонах этих городов связано с сосредоточением отраслей химической,металлургической, машиностроительной промышленности и наличием предприятийвоенно-промышленного и горно-обогатительного комплексов.
Состояние окружающейсреды в Алтайском крае постоянно находится под контролем. ОрганыГоскомгидромета на 11 постах и 3 маршрутах в городах — Барнауле, Бийске,Заринске, Славгороде проводят этот контроль с помощью специализированнойтехники и приборов. Судя по данным этого контроля, ежегодно в атмосферуАлтайского края выбрасывается более 200 тыс. тонн загрязняющих веществ, аочистка воздуха проводится лишь на 70%.[1]
Основной причиной загрязнениявоздуха являются предприятия нефтехимической и пищевой промышленности,электроэнергетики, черной металлургии, коксохимии, машиностроения. Особенныйвред наносит Барнаульская ТЭЦ-2, Бийская ТЭЦ; их выбросы в атмосферу составляютсоответственно 31,2 и 13,8 тыс. тонн, в г. Заринске — АО «Алтай-кокс»с 21 тыс. тонн выбросов и АО «Кучуксульфат», у него в год выделяется6,6 тыс. тонн загрязняющих веществ. Над такой статистикой стоит задуматься.
Немалый вред экологииприносит автомобильный транспорт, выбросы вредных веществ которого составляютболее 45% от общего загрязнения воздуха в крае. В Алтайском крае не существуетспециально созданных площадок для промышленных и бытовых отходов, не считаядвух полигонов для захоронения — на ОАО «Алтайхимпром» (г. Яровое) иСлавгородском радиозаводе. А ведь каждый год добавляет краю около 400 тыс. тоннбытовых и 750 тыс. тонн промышленных отходов.[2]
Следует также заметить,что оставляет желать лучшего и ситуация на водоочистных станциях. Основноеколичество предприятий города Барнаула не имеет локальной очистки стоков, ипочти все сточные воды попадают в канализацию. На иловые площадкиканализационных очистных сооружений КОС-1 и КОС-2 города Барнаула ежегоднопоступает 2680 т осадка. Несмотря на то, что емкость КОС-1 исчерпана, станцияпродолжает работать, а осадок — образовываться. Исчерпаны мощностиканализационных систем в Камне-на-Оби, Славгороде и Алейске. В Рубцовске иГорняке требуется реконструкция и расширение очистных сооружений.Неудовлетворительное положение с канализацией в Новоалтайске и Заринске.
Большинство предприятийБарнаула не имеет локальной очистки стоков, и основная масса сточных водпоступает в канализацию. Вследствие этого, осадок сточных вод насыщен тяжелымиметаллами и не пригоден к использованию в качестве удобрений. Из 1600 селАлтайского края лишь 20 из них имеют канализацию с очистными сооружениями.
Кроме этого, ни одингород Алтайского края не имеет очистных сооружений ливневой канализации,вследствие чего загрязняется река Обь. При весенних паводках содержаниенефтепродуктов в водоемах достигает 80 ПДК (предельно допустимая концентрация).В зоне затопления грунтовыми и поверхностными водами находится Барнаул,Рубцовск, Камень-на-Оби, Бийск и еще около 20 населенных пунктов края.
Нерациональноеиспользование и непродуманная распашка целинных земель привели к деградациипочвенно-земельных ресурсов Алтайского края — главного его богатства. Кромеэтого, причиной истощения и снижения плодородия земель стали отходыживотноводческих комплексов и ферм, силосных стоков, различные химическиевещества. Из имеющихся в крае 10879,6 тыс. га сельскохозяйственных угодий 29,5%- дефлированные, 16,1% — эродированные, 18,3% почв — кислые, 9% — засоленные итолько 27,1% — это нормальные почвы. 7440,2 тыс. га в Алтайском крае занимаютдефляционно- и эрозионно-опасные сельскохозяйственные угодья.
Вызывает обеспокоенностьи состояние лесов в Алтайском регионе. Усиленные заготовки прошлых лет, особеннов приобских лесах, не прошли даром и привели к уменьшению восстановления леса изамене хвойных пород деревьев на мягколиственные. Ежегодно пожарамиуничтожается около 144,5 тыс. га лесных массивов.
Хозяйственное освоениеземель во многих районах Алтайского края нарушило многообразие ландшафтов исоответственно сказалось на угрозе исчезновения многих видов животных ирастений. Следствием этого стало образование комплексных природных заказников:природного почвенно-ботанического заказника «Озеро Большой Тассор» вУгловском районе, «Усть-Чумышского» в Тальменском районе,комплексного природного заказника «Каскад водопадов на реке Шинок» вСолонешенском районе, природного орнитологического заказника «УрочищеЛяпуниха» и заповедника «Тигирекского». Кроме них в регионенаходятся под охраной более 200 памятников природы: комплексных, биологических,геологических, гидрологических, их общая площадь составляет около 4%территории.[3]
Не менее актуальнымявляется и вопрос захоронения павшего скота на обширной территории Алтайскогокрая. Не соответствие скотомогильников санитарным нормам представляет серьезнуюугрозу здоровью населения некоторых районов края. На многих животноводческихфермах в сельской местности нет специальных навозохранилищ и скотомогильников,следовательно, во время весеннего паводка их содержимое размывается накилометры, что также наносит урон окружающей среде.
Наибольшую опасность дляздоровья населения представляет комбинация радиационного (близкое расположениеСемипалатинского полигона) и химического видов загрязнений. Эти загрязненияпроявляются, главным образом, на территории Угловского, Рубцовского,Локтевского и Бийского районов. В отдельных районах края — Локтевском иТальменском — возникли очаги с высокой заболеваемостью новорожденных детейжелтухами с поражением центральной нервной системы.[4]
Для Алтайского краяхарактерна самая высокая в Западной Сибири степень пораженности людейсердечно-сосудистыми заболеваниями, болезнями органов дыхания и кровообращения.Особое беспокойство вызывает высокая заболеваемость населения различнымионкологическими формами заболеваний. На протяжении уже нескольких летформируется тенденция роста числа онкологических заболеваний.
В медицине имеетсянесколько научных гипотез роста числа онкологических заболеваний в крае.Согласно одной из них регистрация вновь выявленных форм рака определяетсязаболеваемостью лиц второго и третьего поколений жителей края, подвергшихсяоблучению в результате испытаний ядерного оружия на Семипалатинском полигоне.Заболеваемость населения различных возрастных групп имеет существенные различия,в том числе и в зависимости от загрязняющего комплекса окружающей природнойсреды. Повышенная заболеваемость характерна для населения районов южной частикрая (Угловского, Рубцовского и Локтевского), а также для городов Барнаула,Бийска, Заринска и их пригородных зон.
Несмотря на это,Алтайский край обладает высоким рекреационно-оздоровительным потенциалом, хотяего природные ресурсы для целей лечения, оздоровления и отдыха еще недостаточноизучены и, соответственно, слабо используются населением. В качестве критериеввыделения отдельных типов рекреационного использования территорий,рассматриваются показатели, отражающие потенциальные возможности ихрекреационно-лечебных, рекреационно-оздоровительных, рекреационно-спортивных ирекреационно-познавательных функций. По их сочетаниям выделены территории с оптимальным,высоким, средним, низким и очень низким рекреационным потенциалом (Белокуриха,Яровое, и т.д.)
Экологическая проблемаАлтайского края требует к себе все больше и больше внимания. На основесоглашения между ЮНЕСКО и Алтайским государственным техническим университетомбыла создана международная кафедра ЮНЕСКО «Экологическое образование вСибири», занимающаяся в крае экологическим образованием. Специалистов поэкологии готовит Алтайский государственный университет и Алтайскийгосударственный технический университет. [5]
В настоящее время предмет«экология» включен в общеобразовательную систему всех школ,колледжей, лицеев и гимназий. Внешкольное образование региона имеет достаточновысокий уровень. В городах и селах работают станции юннатов, экологическиецентры, среди которых самый крупный — Алтайский краевой экологический центручащихся. На его территории растет дендросад, действуют теплицы. Он проводиткраевые конкурсы, викторины, олимпиады, открыл краевое движение «Сохранимбиосферу».
Также в крае образованылетние экологические лагеря, экспедиции, малые тимирязевки, школьныелесничества. Все экологические новости можно найти в местных газетах:«Природа Кулунды» и «Вестник экологии». С помощью краевогокомитета по охране окружающей среды и его подразделений организуются различныеакции и мероприятия — Марш парков, День Земли и другие. Наряду с этим, комитетпроводит научные конференции и совещания, в том числе международные. При егосодействии в Барнауле ежегодно проходит медико-экологическая выставка«Человек. Экология. Здоровье». В крае ведется работа по ликвидацииисточников загрязнения и по повышению плодородия почвенно-земельных ресурсов,также проводится борьба с дефляцией и водной эрозией.
2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ МАССИВОВ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА БАРНАУЛА (НА ПРИМЕРЕ РЕКИБАРНАУЛКИ И ЕЕ ПРИТОКОВ)
2.1. Оценказагрязнения водных массивов реки Барнаулки и ее притоков
Река Барнаулка, имевшаякогда-то протяженность свыше 200 км, относится к средним рекам. Площадьбассейна реки составляет 5 720 км2 (действующая 4 500 км2).Контур бассейна приходится на территорию города Барнаула и 8 административныхрайонов края. Современная долина реки расположена в ложбине древнего стока. Вверхней части долину образует ряд вытянутых котловин, в которых расположено до10 проточных озер. Питание реки осуществляется за счет грунтовых вод иатмосферных осадков. Значительные запасы воды скапливаются в мелких озерах иболотцах, прилегающих к пойме реки. Река относится к бассейну реки Обь, и ранееимела 14 основных притоков, являющихся малыми реками. Сама река зарегулированав черте города Барнаула. На территории бассейна расположено 36 совхозов,колхозов, 6 лесхозов, 16 лесничеств. Из предприятий по переработке с/х продукциив бассейне реки расположен Черемновский сахарный завод.[6]
Основой для оценки гидрологическиххарактеристик реки стали опубликованные ранее материалы исследований 4экспедиций и более 30 рейдовых выездов специалистов. В ходе исследований былоустановлено, что истоками реки Барнаулки следует считать лесные озёра,расположенные в центре бора возле сёл Песчаное и Ворониха. Река, вытекавшаяранее из проточных озёр, в настоящее время стала короче на 40 км, а сами проточныеозёра обеспечивают ей лишь подпитку через систему пересыхающих в летний сезонпроток и болот. Строительство на всех притоках реки дамб, земляных плотин идругая деятельность человека привела к тому, что река практически лишилась всехсвоих притоков. Наблюдения последних двух лет показывают, что ни один приток неимеет сообщения с рекой уже с начала июня, в летний период все они распадаютсяна фрагменты.
Обобщение результатовгеографического, эколого-ценотического и биологического анализов показало, чтов процессе антропогенной трансформации флоры бассейна реки Барнаулки исчезаютлесные (бореальные) элементы, при одновременном внедрении степных и галофильныхвидов, а также при заносе и натурализации антропофильных видов. Выявленныетенденции антропофитизации, ксерофитизации и галофитизации флоры протекают сопряженно,в значительной мере обуславливая друг друга.
Основу фитопланктона рекисоставляют факультативные планктеры, т.е. виды, существование которых возможнокак в планктоне, так и в бентосе и, перифитоне. Большая часть водорослей,обитающих в реке относится к космополитам (48 %), тогда как роль бореальныхвидов снижена (22 %). Внезапное снижение видового разнообразия фитопланктона,смена доминантов, а также резкое уменьшение биомассы и численности,зафиксированное в черте города, свидетельствует о воздействие на фитопланктонпромышленных сбросов неясного происхождения.[7]
Современный составихтиофауны в Барнаулке представлен 9 видами, относящимися к 4 семействам:щуковые, карповые, вьюновые, окуневые. В основном русле реки встречаются: пескарь,щиповка, щука и плотва. Золотой карась, линь и озёрный гольян отмечены только впойменных водоёмах. Серебряный карась и окунь населяют, как русловые так ипойменные биотопы. К наиболее редким видам отнесена щиповка сибирская.Вероятная причина сокращения численности этого вида заключается в ухудшениикачества воды и условий обитания. Сильное загрязнение воды в устье реки создаётнепроходимый порог для обских рыб.
Основное загрязнение рекипроисходит в черте города, где в воду поступает поверхностный сток с городскойтерритории и бытовой мусор.
Таблица 1
Сточные воды Барнаула (населениеоколо 900 тыс. жителей), тыс. т/год[8]
Показатель
Количество Загрязненные сточные воды 350 000,0
В том числе:
— взвешенные вещества
— фосфаты
— азот
— нефтепродукты
— синтетические поверхностно-активные вещества
36,0
24,0
5.0
2,5
0,6
Загрязнениеводы в зоне водопотребления является серьезным фактором, ухудшающимэкологическое состояние города, что очень характерно для Барнаула. Онопроизводится как за счет сброса части неочищенных стоков промышленных предприятийгорода, расположенных выше зоны водозабора и загрязнения воды речнымтранспортом, так и за счет попадания в водоемы части удобрений и ядохимикатов,вносимых на поля. Причем, если с первыми видами загрязнения можно эффективнобороться путем строительства очистных сооружений, то предотвратить загрязнениеводного бассейна, производимое сельскохозяйственными мероприятиями, оченьсложно.
Взонах повышенного увлажнения около 20% удобрений и ядохимикатов, вносимых впочву, попадает в водотоки. Это может приводить к эвтрофикацииводоемов, которая еще больше ухудшает качество воды.
Важнозаметить, что водоочистные сооружения водопроводов не в состоянии очиститьпитьевую воду от растворов указанных веществ, поэтому питьевая вода можетсодержать их в себе в повышенных концентрациях и отрицательно повлиять наздоровье человека. Рост химизации сельского хозяйства неизбежно будет приводитьк увеличению количества удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, исоответственно с этим их концентрация в питьевой воде будет увеличиваться.
Борьбас таким видом загрязнений требует использования в сельском хозяйстве удобренийи ядохимикатов в зонах водосбора исключительно в гранулированной форме,разработки и внедрения быстроразлагающихся ядохимикатов, а также биологических методовзащиты растений.
ГородБарнаул также является мощным источником загрязнения водного бассейна. Врасчете на одного жителя (с учетом загрязненных поверхностных стоков)ежесуточно сбрасывается в водоемы около 1 м3загрязненных стоков. Поэтому город нуждается в мощных очистных сооружениях.
Концентрацияаммиака в воде реки Барнаулки возрастает от истока к устью. Район устья реки — самое низкое местов городе, и здесь наблюдаются высокие концентрации поллютантов (двуокиси серы,окислов азота, тяжелых металлов и пр.). Этосвидетельствует об интенсивном загрязнении воды органическими веществамибытовой природы. Их окисление идет с большим потреблением кислорода. В осенниесезоны воды рек Барнаулки и Пивоварки превышают допустимый гигиеническийуровень 6 мг/дм3.[9]
Техногенныезагрязнения реки Барнаулки характеризуются высокими концентрацияминефтепродуктов. Даже в створе выше города содержание нефтепродуктов в водепревышает ПДК (предельно допустимая концентрация) в 2-3 раза, а осенью — до 30раз. В устье реки концентрация фенолов во все сезоны превышает ПДК в 4-5 раз.
Итак,огромный поток (свыше 160 000 тыс. мЗ/год) с содержанием нефтепродуктов,превышающим нормы ПДК в сотни раз, во много раз превышающим нормы по взвешеннымвеществам, аммиаку, железу, фенолам, СПАВ, красителям и др., выбрасывают в бассейнреки Обь более 2 тыс. тонн загрязнителей. Река не может справиться с такойнагрузкой, и это неуклонно ведет к экологическому бедствию — катастрофеглобального масштаба.
2.2.Загрязнение объектов экосистемы реки Барнаулки нефтепродуктами
Основнымифакторами, воздействующими на экосистемы рек, являются: изменениегидрологического режима в результате строительства гидротехнических сооружений(земляные плотины, дамбы), поступление загрязняющих веществ (плоскостной смыв сполей ядохимикатов и удобрений в период весенних и дождевых паводков),поверхностный сток с городской территории, деградация и уничтожение биоценозоврек в черте крупных промышленных центров. Одно из первых мест средизагрязнителей водных массивов реки Барнаулки являются нефтепродукты различногосостава и происхождения, но одинаково опасные для экологии объекта. Нефтепродуктыпоступают в поверхностные воды и другие объекты экосистемы реки Барнаулки состочными и хозяйственно-бытовыми водами, а также в результате выделенийрастительных (например, смолистые вещества, выделяемые хвойным лесом;углеводороды, образующиеся в результате гниения зеленой массы растений взаболоченной местности и т.д.) и животных организмов.
Предельно-допустимыеконцентрации (ПДК) нефтепродуктов составляют: для водоемов общесанитарногопользования. 0,3 мг/дм3, для водоемов рыбохозяйственного назначения0,05 мг/дм3.
Приподдержке РФФИ барнаульскими специалистами регулярно проводятся исследования вАлтайском крае: водных массивов, атмосферы, земельных и других ресурсов на предметзагрязненности. Также не так давно были проведены исследования снежных осадков,воды, поровой воды, донных отложений и почв водосборного бассейна реки Барнаулкина содержание органических токсикантов, в том числе и нефтепродуктов, вразличные гидрологические периоды года (зимний, осенний, летний, весенниймежень). Проведение таких исследований дало следующие результаты.
Пространственноеизменение концентрации нефтепродуктов в водах реки Барнаулки в различные сезоныгода имеет ряд общих тенденций. В периоды зимней и осенней межени, весеннегополоводья наблюдается тенденция постепенного увеличения концентрациинефтепродуктов в воде Барнаулки на участках, подверженных прямой антропогеннойнагрузке, т.е. в черте города Барнаула. Очевидно, основное поступлениенефтепродуктов, как загрязняющих веществ, в эти периоды происходит с территорииводосборного бассейна. В период летней межени наблюдается противоположнаятенденция — постепенное снижение концентрации нефтепродуктов по всей длинереки. По-видимому, в этот период происходит окисление нефтепродуктов (в отсутствиесброса сточных вод), и их концентрация снижается. [10]
Изменениеконцентрации нефтепродуктов во времени в основных створах реки протекаетследующим образом. В створах, не подверженных прямой антропогенной нагрузке,происходит постепенное увеличение концентрации нефтепродуктов в периоды зимнеймежени, весеннего паводка и летней межени и снижение в период осенней межени, смаксимальной концентрацией в период летней межени. В створах, подверженныхантропогенной нагрузке, концентрация нефтепродуктов во времени изменяетсяпо-другому — происходит снижение концентрации нефтепродуктов в реке в периодлетней и осенней межени.
Завесь год концентрация нефтепродуктов в реке Барнаулке колеблется от 0,02 мг/дм3до 6,15 мг/дм3. В воде реки Барнаулки в зимнюю межень былиидентифицированы углеводороды состава С12 — С36. Характерраспределения таких углеводородов позволяет сделать вывод об их антропогенномпроисхождении (человеческом вмешательстве). В воде реки в период летней межени(июль) были идентифицированы органические соединения различных классов: углеводородысостава С8 — С28, а также высшие спирты, кислоты,производные антрацена, азото- и серосодержащие соединения.[11]
Концентрациянефтепродуктов в поровой воде донных отложений реки Барнаулки варьирует впределах 1,0 мг/дм3 — 174 мг/дм3. В период конца паводканаблюдается удовлетворительная корреляция между концентрацией нефтепродуктов впоровой воде и поверхностных водах реки Барнаулки (r = 0,79). Высокие концентрациинефтепродуктов связаны с поступлением их со сточными водами промышленных предприятийгорода Барнаула и загрязненными водами реки Пивоварки.
Пошкале оценки уровня нефтяного загрязнения, донные отложения (практически вовсех створах реки Барнаулки) могут быть отнесены к чистым,умеренно-загрязненным (до 40 мг/100 г), а в периоды весеннего половодья иосенней межени к загрязненным (от 40 до 300 мг/100 г). В течение годаконцентрация нефтепродуктов в донных отложениях реки Барнаулки изменяется впределах 0,03 мг/г — 2,46 мг/г. Пространственное изменение концентрациинефтепродуктов в донных отложениях реки неоднородно и зависит от времени года.[12]
В настоящеевремя нет единого критерия и показателя загрязненности почв бассейна рекиБарнаулки нефтью и нефтяными компонентами, поскольку реакция почв бассейна рекина загрязнение нефтью, их чувствительность к нефти далеко не одинаковы не тольков разных почвенно-географических зонах, но даже в пределах сопряженных ландшафтов.Некоторые авторы — экологи указывают, что нижний предел концентраций нефтяныхкомпонентов в почвах бассейна реки Барнаулки, находится в пределах от 0,1 г/кг до1,0 г/кг и еще не вызывает негативных явлений для этих почв.[13]
Чистота водных массивов – это очень серьезная экологическаяпроблема больших городов, в том числе и города Барнаула. Хотя за последние нескольколет постепенно сокращается сброс сточных вод промышленными предприятиями городаБарнаула в бассейн реки Обь (в том числе в Барнаулку, Пивоварку и другие малыереки), они нуждаются в защите.
Рассмотревданную экологическую проблему города Барнаула необходимо найти пути еевозможного решения.
2.3.Пути решения проблемы загрязнения экосистемы реки Барнаулки
Еще в Древнем Риме строили акведукидля снабжения свежей водой — канализационную сеть, бассейн отстойника и темсамым предотвращение засорения канализации и образования продуктов гниения(“дортмундские колодцы” и “ эмские колодцы”). Другим методом обезвреживаниясточных вод была их очистка с помощью полей орошения, т.е. спуск сточных вод наспециально подготовленные поля. Однако лишь в середине прошлого столетияначались разработка методов очистки сточных вод и систематическое строительствоканализационных сетей в крупных городах.
Сначала были созданы установкимеханической очистки сточных вод. Сущность этой очистки заключалась в осаждениинаходящихся в сточных водах твердых частиц на дно, при просачивании черезпесчаный грунт сточные воды отфильтровывались и осветлялись. И только послеоткрытия в 1914 году биологического (живого) ила, появилась возможностьразработки современных технологий очистки сточных вод, включающих в себявозврат (рецикл) биологического ила в новую порцию сточных вод и одновременнуюаэрацию суспензии.[14]
Все методы очистки сточных вод,разработанные в последующие годы и до настоящего времени, не содержат никакихсущественно новых решений, а лишь оптимизируют разработанный ранее метод,ограничиваясь различными комбинациями известных стадий технологическогопроцесса. Исключение составляют физико-химические методы очистки, в которыхиспользуются физические методы и химические реакции, специально подобранные дляудаления веществ, содержащихся в сточных водах.
Способы физико-химической очисткисточных вод, применяемые в крупных городах на современном этапе можно увидеть втаблице 2, представленной ниже.
Таблица 2
Физико-химическая очистка сточных вод
1
Нейтрализация
2
Флокуляция (объединение коллоидных частиц в рыхлые хлопьевидные агрегаты) и осаждение
3
Умягчение сточных вод
4
Очистка скребками и перегонка
5
Адсорбция, ионный обмен, экстракция
6
Обратный осмос и ультрафильтрация
7
Удаление аммиака
биологические методы (нитрификация)
физико-химические методы (очистка, ионный обмен, обратный осмос, отгонка с паром)
8
Окислительная очистка сточных вод
сжигание
влажное окисление
· H2O2/ Fe2+(реагент Фентона)
· O3(озонирование)
Сточные воды промышленных предприятийгорода должны вначале подвергаться физико-химической очистке, а затембиологической. Необходимо контролировать содержание вредных веществ в сточныхводах, поступающих на биологическую очистку, оно не должно превышать определенныхзначений (таблица 3)
Таблица 3
Предельные значения концентрациизагрязняющих веществ в сточных водах, направляемых на биологическую очистку
Вещества и параметры
Предельные значения
Масла и жиры
75 мг / л
Сульфиды
200 мг / л
Осаждаемые вещества
125 мг / л
Тяжелые металлы (например, Ni, Cr)
Менее предела токсичности для организмов
PH
5 -9
Температура
36 оС
Таблица 4
Усредненные характеристикипросачивающихся вод из хранилищ (свалок) городского мусора (через 6-8 лет послезакладки на хранение)[15]
Значение pH
6,5 — 9,0 Сухой остаток 20000 мл / л Нерастворимые вещества 2000 мг / л
Электрическая проводимость (20 оС) 20000 мкСм/ см
Неорганические компоненты Соединения щелочных и щелочноземельных металлов (в расчете на металл) 8000 мг / л Соединения тяжелых металлов (в расчете на металл) 10 мг / л Соединения железа (общее Fe) 1000 мг / л
NH4 1000 мг / л
SO2- 1500 мг / л
HCO3 10000 мг / л
Органические компоненты БПК (биохимическое потребление кислорода за 5 суток) 4000 мг / л ХПК (химическое потребление кислорода) 6000 мг / л Фенол 50 мг / л Детергент 50 мг / л Вещества, экстрагируемые метиленхлоридом 600 мг / л Органические кислоты, отгоняемые водяным паром (в расчете на уксусную кислоту) 1000 мг / л
Но следуетзаметить, что эксплуатация многих станций на основе ила связано созначительными трудностями. Так, при работе станции биологической очисткисточных вод городов образуется около 1,5-2 т отработанного ила в год в расчетена одного жителя. Использование этого ила в качестве удобрения для столовыхсельскохозяйственных культур недопустимо, так как он содержит в себе большоеколичество токсических веществ, не подлежащих разложению. В настоящее времятакой ил складируется на суше, занимая значительные территории, и вызываетзагрязнение почвенных вод. Причем из ила, прежде всего, вымываются наиболеетоксические элементы, содержащие соединения тяжелых металлов, представляющиеособую опасность для биосферы. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затемпередаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Из металловболее токсичными являются ртуть, медь, цинк, а также кадмий.
Наиболееперспективным решением этой проблемы является внедрение в практикутехнологических систем, предусматривающих получение из ила газа с последующимсжиганием остатков иловой массы.
Особуюпроблему представляет проникновение загрязненных поверхностных стоков вподпочвенные воды. Поверхностные стоки городов всегда имеют повышеннуюкислотность. Если под городом располагаются меловые отложения и известняки,проникновение в них закисленных вод неизбежно приводит к возникновениюантропогенного карста. Пустоты, образующиеся в результате антропогенного карстанепосредственно под городом, могут представлять серьезную угрозу для зданий исооружений, поэтому в городах, в которых существует реальный риск еговозникновения, необходима специальная геологическая служба по прогнозу ипредотвращению последствий.
Но научно-техническийпрогресс не стоит на месте и в настоящее время появляются все более современныеи перспективные методики решения данной экологической проблемы.
Так, в работах АЦТТ ЮСОМАЭН (Барнаул) и фирмы МАЛАВИТ впервые была экспериментально установлена закономерность,позволившая предложить метод идентификации токсичных загрязнителей воды. Воснове этой закономерности лежит биорезонансный эффект: загрязнитель воды(торсионный излучатель) поляризует спиновую решетку биообъекта (например,оператора), частота вторичных излучений которого функционально зависит от частотыизлучателя.[16]
Контрольспектра частот вторичного излучения биообъекта выполняют, например, методом Р. Фолля,что позволяет затем «прицельно», т.е. с учетом установленнойрезонансной для данного загрязнителя полосы частот, выполнить его детоксикацию.Для промышленного применения методов «прицельной» информационнойдетоксикации загрязнителей АЦТТ ЮСО МАЭН разработаны портативные, адаптируемыепо частотным характеристикам торсионные генераторы «Альфатрон»,«Экотрон», «Биомаг» и «Альфамагнитрон»,работающие в диапазоне частот от 0,2 Гц до 106 Гц.[17]
Экспериментальныеисследования эффективности идентификации и информационной детоксикациизагрязнителей воды, а также продуктов на ее основе, планируют проводить влабораториях АГМУ, лечебных учреждениях, региональном Центре радиологическогоконтроля (Барнаул), лабораториях института проблем управления РАН (Москва) и СОРАН (Новосибирск). В качестве контрольных методов будут использоватьсяэкспертные компьютерные системы, инструментальные лабораторные методики,приборы радиометрического контроля и электромагнитных измерений, вискозиметры,приборы электронного парамагнитного и ядерного магнитного резонанса.
Обработкарезультатов исследований будет выполняться с использованием современныхкомпьютерных технологий (встроенные микро ЭВМ, ПК, пакеты прикладных программ ит.д.). Обсуждение полученных результатов и их использование планируетсявыполнить с привлечением ведущих специалистов. Для выполнения отдельныхразделов работы (анализы и обработка результатов), будут привлекатьсяспециализированные организации. По результатам обсуждения итогов будетразработана совместная программа дальнейших научно-исследовательских иопытно-конструкторских работ по внедрению новых экозащитных технологий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатампроведенных исследований выбранной темы можно сказать следующее. Хозяйственнаядеятельность человека вносит существенные изменения в природные экосистемы. Этоприводит к резкому ухудшению экологической обстановки во многих регионахстраны, в частности и в Алтайском крае. Проблема загрязнений особенно актуальнадля территорий крупных городов, в число которых входит и город Барнаул.
Барнаул является крупнымпромышленным центром Алтайского края и обладает широко развитой промышленнойструктурой. Опыт исследований свидетельствует, что в городах, подобных столицеАлтайского края, экологическая обстановка определяется поступлением вокружающую среду разнообразного комплекса загрязняющих веществ. НеслучайноБарнаул является одним из наиболее загрязненных городов Алтайского края.
Современная экологическаяобстановка в Алтайском крае в целом благоприятна для жизни и здоровьяпроживающего в нем населения. Однако на территории края можно выделить очаги свысокой экологической напряженностью. Такие очаги сосредоточены в районе крупныхгородов края.
Проблема загрязненияводных массивов на территории Алтайского края и города Барнаула стоитдостаточно остро. Для ее решения необходимо принять все возможные меры по улучшениюэкологической ситуации в нашем городе. Со стороны местных властей должныприниматься все возможные меры по очистке окружающей среды, в частности очисткебассейна рек Оби, Барнаулки и т.д. Одной из первоочередных задач в этомотношении следует назвать разработку методов и технологий информационной идентификациии детоксикации сбросных сточных вод, а также повышения на этой основе качестваводы рек Оби и Барнаулки, как источников хозяйственно-бытового водоснабжениякрупной Барнаульской агломерации
Необходимо помнить, что нашебудущее — в наших руках, и мы должны защищать природу, улучшать экологическуюобстановку.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙЛИТЕРАТУРЫ
1. Безматерных Д.М,Мисейко Г.Н. Зообентос как биоиндикатор качества вод реки Барнаулки (Алтайскийкрай)//Проблемы общей биологии и прикладной экологии. Вып.2/3, Саратов, 1997.-198с.
2. ВронскийВ.А. Экология: Словарь-справочник. Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. — 576 с.
3. Николайкин Н.И.,Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология.М.: Издательство: Дрофа, 2005 г. — 624с.
4. НовиковЮ.В. Экология, окружающая среда и человек. М.: Агенство «Фаир», 1999.- 320 с.
5. Общие основыизучения водных экосистем/ Под ред. Винберга Г.Г. — Л.: Наука, 1979. — 273 с.
6. Проектныепредложения по установлению границ водоохранных зон и прибрежных полос рекиБарнаулки в Алтайском крае: отчет о НИР N123 / Алтайгипроводхоз. — Барнаул, 1999.- 2106 с.
7. Руководство пометодам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / Подред. В.А. Абакумова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1983. — 240 с.
8. ФедоровВ.Д., Гильманов Т.Г. Экология. М.: Издательство МГУ, 2004. — 464 с.
9. http:// www.altairegion.ru.
10. http://www.altaiinter.org
11. http://www.ab.ru/~malavit/