Экологические проблемы водных ресурсов
Проблема разделяется на две части – нарушение гидрогеологического и гидрологического режима
Из-за различия в интенсивности использования водных ресурсов и техногенного воздействия на природные геологические условия в районах КМА естественный режим подземных вод значительно нарушен. За счет понижения уровней водоносных горизонтов в районе г. Курска сформировалась депрессионная воронка, которая на западе взаимодействует с депрессионной воронкой Михайловского рудника, так что радиус депрессионной воронки превышает 100 км. На реках и водоемах, находящихся в зоне влияния депрессионных воронок, происходит:
Ø частичное или полное прекращение подземного питания;
Ø фильтрация речных вод в нижележащие водоносные горизонты при падении уровня подземных вод ниже вреза гидрографической сети;
Ø увеличение стока в случаях отведения в поверхностные водоемы после использования подземных вод из глубоких, не дренируемых рекой водоносных горизонтов.
Суммарное водопотребление Курской области составляет 564,2 тыс. м3/сут., г. Курска – 399,3 тыс. м3/сут.
Значительный ущерб водоснабжению населения качественной водой наносит загрязнение открытых водоемов и подземных водоносных горизонтов стоками и промотходами, что вызывает дефицит в свежей питьевой воде. Из общего объема используемой воды для питьевых целей 30% приходится на долю децентрализованных источников. Из числа отобранных проб воды 28% не отвечает гигиеническим требованиям, 29,4% – бактериологическим показателям. Свыше 50% источников питьевого водоснабжения не имеют зон санитарной охраны.
В открытые водоемы Курской области в 1999 году сбрасывалось вредных веществ: меди – 0,29 т, цинка – 0,63 т, азота аммонийного – 0,229 тыс.т, взвешенных веществ – 0,59 тыс.т, нефтепродуктов – 0,01 тыс.т. На контроле 12 выпусков предприятий, сточные воды которых попадают в поверхностные водоемы.
Практически все контролируемые водные объекты по уровню загрязненности относятся ко 2-й категории, когда загрязненность обусловливается несколькими ингредиентами (ПДК – 2ПДК). Наибольший удельный вес в загрязнении самой большой реки Курска – Сейма – вносят соединения меди (87%), нефтепродукты (51%), азот нитратный (62%), азот аммонийный (55%), фосфаты (41%), синтетические ПАВ (29%).
Уровень грунтовых вод в Курской области колеблется от 0,3 м до 100м (максимальный – 115 м). Химическое, бактериологическое загрязнение подземных вод сократило в настоящее время эксплуатационные запасы подземных вод и повысило дефицит хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Химическое загрязнение отмечено повышенным содержанием нефтепродуктов, сульфатов, железа, хрома, марганца, органических загрязнителей, хлоридов тяжелых металлов, нитратов и нитритов. Основные источники загрязнения сточных вод – бытовые стоки и отходы (1,5 млн м3 в год бытовых и 34 млн т промотходов 1 – 4 классов опасности).
Описание реки
Считается, что Лена была открыта в 1620-х годах российским землепроходцем Пяндой. Ее протяженность от истока до места впадения в море Лаптевых составляет 4 294 километра. В отличие от Оби, данная река протекает по малонаселенным местам. Ширина ее русла и скорость течения сильно меняются в зависимости от рельефа местности в конкретном месте. Самая большая ширина во время весеннего паводка достигает 15 километров.
Два самых больших притока Лены – реки Алдан и Вилюй. После их впадения, река обретает глубину до 20 метров. Перед впадением в море Лаптевых, русло распадается на обширную дельту, занимающую площадь около 45 000 квадратных километров.
Основные источники загрязнений водных ресурсов
Ряд действий людей ведет к загрязнению воды, вредному для водной флоры и фауны, эстетической красоты, отдыха и здоровья людей. Основные источники загрязнения могут быть сгруппированы в несколько категорий:
Землепользование
Человечество в значительной степени воздействует на землю, включая вырубку лесов, обработку лугов, строительство зданий, прокладывание дорог и др. Землепользование приводит к нарушению круговорота воды в природе, во время выпадения осадков и снеготаяния. По мере того, как вода стекает по поверхности земли, лишенной растений, и образовывает ручьи, она захватывает все на своем пути, включая вредные вещества
Растительность имеет важное значение, поскольку сдерживает органические и минеральные компоненты почвы
Непроницаемые поверхности
Большинство искусственных поверхностей не могут поглощать воду, как почва и корни. Крыши, автостоянки и дороги позволяют потоку дождя, или растаявшего снега стекать с большой скоростью и объемом, захватывая по пути тяжелые металлы, масла, дорожную соль и другие загрязняющие вещества. В противном случае загрязняющие вещества поглотились бы почвой и растительностью, и естественным образом разрушились. Вместо этого они концентрируются в сточной воде, а затем попадают в водоемы.
Сельское хозяйство
Общие методы ведения сельского хозяйства, такие как воздействие на почву удобрений и пестицидов, и концентрация скота, вносят свой вклад в загрязнение воды. Вода, насыщенная фосфором и нитратами, приводит к цветению водорослей и другим проблемам, включая массовый замор рыбы. Неправильное управление сельскохозяйственными угодьями и животноводством также может привести к значительной эрозии почв.
Добыча полезных ископаемых
Шахтные хвосты – это груды отброшенных камней после того, как ценная часть руды была удалена. Хвосты могут выщелачивать на поверхностные и грунтовые воды большое количество загрязняющих веществ. Побочные продукты иногда хранятся в искусственных водоемах, а отсутствие плотин, удерживающих эти водоемы, может привести к экологической катастрофе.
Промышленность
Промышленная деятельность является основным источником загрязнения воды. В прошлом, жидкие отходы сбрасывались непосредственно в реки или помещались в специальные бочки, которые затем были погребены где-то. Эти бочки затем начали разрушаться, а вредные вещества просачиваться в почву и затем в подземные воды. Кроме того, случайные разливы загрязняющих веществ происходят довольно часто и влекут за собой негативные последствия для здоровья человека и экосистем.
Энергетический сектор
Добыча и транспортировка ископаемого топлива, особенно нефти, приводит к разливам, которые могут оказывать продолжительное воздействие на водные ресурсы. Кроме того, угольные электростанции выделяют большое количество диоксида серы и оксидов азота в атмосферу. Когда эти загрязнители растворяются в дождевой воде и поступают в водные пути, они значительно подкисляют реки и озера. Производство электроэнергии с помощью гидроэнергетики приводит к значительно меньшему загрязнению, но все же оказывает некоторое вредное воздействие на водные экосистемы.
Домашняя деятельность
Есть много действий, которые мы можем предпринимать каждый день для предотвращения загрязнения воды: избегать использование пестицидов, собирать отходы домашних животных, правильно утилизировать бытовую химию и медицинские препараты, избегать пластика, следить за утечками масла в автомобиле, регулярно очищать сливные ямы и др.
Мусор
В окружающей среде сохраняется много мусора, и пластиковые изделия не подвержены биоразложению, а только разрушаются на вредные микрочастицы.
Как бороться с проблемой
Все обеспокоены ситуацией с загрязнением морей. Развитые страны активно разрабатывают меры защиты океана. В некоторых государствах на законодательном уровне закреплен стандарт качества воды. Фирма вынуждена платить штраф, если сбросы не соответствуют норме. В других странах существует налог на загрязнение. Предприятия должны платить проценты с прибыли пропорционально их вкладу в порчу воды. Это работает в теории, но на практике законы себя не оправдывают. Люди отказываются подчиняться, отсутствует необходимый инструмент для определения качества воды – все эти факторы препятствуют введению штрафов.
Успехи в борьбе с пластиковыми отходами в 2018 году
Весь мир активно ищет пути очищения воды от мусора. Так как самым большим загрязнителем мирового океана является пластик, масса сил и ресурсов направлено на борьбу с этим веществом. В Нидерландах создана организация «The Ocean Clenup». Она разрабатывает технологии для удаления пластиковых отходов из океанических вод.
Основана организация в 2012 году. За это время было сделано множество разработок и открытий. Чтобы бороться с загрязнением, компания создала специальную ловушку в форме буквы U. «The Ocean Clenup» считает, что устройство способно удалить более 50 млн тонн отходов в год. Основатель организации отметил, что в испытаниях скорость ловушки достаточна, чтобы перегнать пластик. Машина способна самостоятельно менять направление и темп в зависимости от ветра и течения. Но нельзя рассуждать об эффективности устройства с полной уверенностью до его помещения в мусорное пятно.
Во время последнего тестирования машина потеряла весь двухнедельный «улов». Испытатели решили не возвращать ее на экстренный ремонт и теперь выясняют, почему произошла поломка. Хотя проблема загрязнения океана пластмассой все еще не решена, голландцы тоже уверенно двигаются в этом направлении.
Еще один способ борьбы с глобальной проблемой человечества – накоплением пластиковых отходов. Он состоит в минимизации потребления этого сырья. В странах Европейского Союза было принято решение запретить использовать пластиковые изделия к 2021 году. Такие радикальные перемены на западе – это верное направление того, к чему должны стремиться остальные.
Но в корне это не улучшит состояние аква среды, так как практически весь пластик попадает в океан из водоемов, рек и озер азиатских стран.
Мероприятия по борьбе с нефтяными отходами
В 1950-х годах в Великобритании прошла конференция, на которой была поставлена цель разработать способы по охране морей от нефтепродуктов. Позже в Женеве приняли конвенцию, расширяющую установленные ранее в Лондоне правила. Они вынудили каждую страну мира узаконить ряд постановлений, согласно которым запрещено загрязнять водную среду нефтью. В 1970-х годах под пристальный взор Лондонской конференции попало судоходство. Решено, что все корабли при заходе в порт должны быть проверены на предмет наличия сертификата. В нем указывают, что корпус и все механизмы полностью исправны, повреждения отсутствуют. Для проверки создали отдельную инспекцию.
Роль России в загрязнении мирового океана определяется активной нефтепереработкой на ее территории. Поэтому в стране ищут способы улучшить состояние водной системы. В Российской академии наук разработали метод очищения танкеров. Суть состоит в том, что в воду добавляют специальное вещество. Оно адсорбирует жидкость непосредственно на судне.
А оставшаяся нефть доступна для дальнейшего использования. Для предотвращения утечки черного золота с танкеров, совершенствуют их корпус. Благодаря двойному дну при его повреждении сырье не вытечет, так как будет сдержано второй оболочкой. Если случайный слив все же имел место, существуют плавучие механизмы, собирающие нефть.
В Японии разработали уникальное устройство для сбора вылившегося в океан сырья. Сущность загрязнения акватории нефтепродуктами заключается в образовании на воде плотной пленки. Изобретение японцев создано для того, чтобы адсорбировать ее и превратить в густую смесь, которую просто удалить. Интересный факт: основным компонентом реактива является обычная рисовая шелуха. Новый метод устранения нефтепродуктов продемонстрировали на примере Атлантического океана. Исследователи опустили керамическую пластинку на глубину и присоединили к ней акустическую.
Включается вибрация, которая заставляет нефть собирать в толстый слой над пластинкой. К устройству подведен ток. После его включения фонтан нефти поджигается и вредное сырье сгорает.
Основные источники загрязнения воды
Загрязнение воды является достаточно мощной проблемой, чтобы поставить мир на грань разрушения. Загрязнение воды является достаточно мощной проблемой, чтобы поставить мир на грань разрушения. Вода является легким растворителем, позволяющим большинству загрязняющих веществ легко растворяться в ней и загрязнять ее. В первую очередь непосредственно страдают организмы и растительность, для которых вода являются средой обитания. Во вторую – люди, которыми прямо или опосредованно контактируют с зараженными источниками воды.
Для справки! Каждый день из-за потребления загрязненной и зараженной воды умирает несколько сотен человек. Другие данные более суровые. Например, в Индии ежедневно умирает от диареи более 1000 детей. И эта цифра продолжает расти.
Вода загрязнена как природной, так и антропогенной деятельностью. Известно, что извержения вулканов, землетрясения, цунами и т.п. изменяют и загрязняют ее, также влияя на экосистемы, которые находятся под водой.
Загрязнители поступают из точечных или рассредоточенных источников. Точечным источником является труба или канал, например, используемые для сброса с промышленного объекта или городской канализации.
Рассеянный (или неточечный) – это виды загрязнения воды, под которыми подразумевается очень широкая, неограниченная область, откуда в водоем попадают различные загрязнители, такие как стоки с сельскохозяйственной территории.
Точечные источники загрязнения воды легче контролировать, чем рассеянные, потому что загрязненная вода собирается и поступает в одну единственную точку, где ее можно очистить. Загрязнение из рассеянных источников трудно контролировать, и, несмотря на значительный прогресс в строительстве современных очистных сооружений, рассеянные источники продолжают оставаться существенной проблемой.
Выделяют следующие причины загрязнения воды:
- Промышленные отходы;
- Канализация и сточные воды;
- Горная деятельность;
- Морской сброс;
- Случайная утечка масла;
- Сжигание ископаемого топлива;
- Химические удобрения и пестициды;
- Утечка из канализационных линий;
- Глобальное потепление;
- Радиоактивные отходы;
- Городское развитие;
- Утечка с полигонов;
- Животные отходы;
- Утечка подземного хранилища.
Промышленность производит огромное (более 90%) количество отходов. Основная их масса содержит токсичные химические и загрязняющие вещества. Они способны вызвать загрязнение окружающей среды, содержат такие опасные для живых организмов вещества, как свинец, ртуть, сера, асбест, нитраты и многие другие вредные химические вещества.
Многие отрасли промышленности не имеют надлежащей системы управления отходами и сбрасывают отходы в пресную воду, которая поступает в реки, каналы, а затем в море. Токсичные химические вещества способны изменять цвет воды, увеличивать количество минералов, также известных как эвтрофикация, изменять температуру воды и представлять серьезную опасность для водных организмов.
Канализация и сточные воды
Сточные воды, которые образуются в результате деятельности домохозяйств, попадают в море и пресные водоемы после химической обработки. Поэтому они несут не только вредоносные бактерии, но и химические вещества, которые могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. В канализацию городов попадают патогенные микроорганизмы, которые впоследствии становятся причиной массового заболевания населения.
Известно, что находящиеся в воде микроорганизмы являются причиной некоторых очень смертельных патологий и становятся питательной средой для других существ, которые действуют как носители. Эти носители вызывают заболевания через различные формы контакта с человеком. Распространенный пример – малярия.
Состояние реки
Состояние Дона в последние годы позволяет говорить о реальной экологической катастрофе в регионах, которые зависят от реки.
Обмеление
Снижение уровня воды в реке идет уже несколько десятилетий, но особую остроту проблема приобрела с 2015 года. Причин обмеления Дона несколько:
- большое количество плотин;
- водозабор, который проводится из малых рек, питающих Дон;
- уменьшение количества осадков;
- потепление климата.
Сокращается численность промысловой рыбы. Многие виды не могут нереститься. Заиливание дна вследствие снижения уровня воды приводит к повышению количества углекислоты в воде – в таких условиях рыба не выживает.
Пять рек в мире, которые претендуют на мировое лидерство по загрязнению воды и берегов
Читать
Лена: основные факторы загрязнения и последствия нарушения экобаланса одной из самых крупных российских рек
Подробнее
Пять основных экологических проблем Амура: их причины в силу географического положения реки и последствия
Смотреть
Сброс отходов
Загрязнение акватории происходит из-за того, что все отходы – твердые и жидкие – с кораблей сбрасываются прямо в воду без предварительной очистки.
Дон пересекают 13 отрезков газопровода, 4 нефтепровода.
Время от времени в акваторию попадают грязные сточные воды прямо из городских канализаций. Так, 25 февраля 2010 года в Ростове-на-Дону произошла авария на канализационном коллекторе. В результате сточные воды с примесью бытовой химии и продуктов жизнедеятельности человека попали в реку Темерник, а затем непосредственно в Дон.
Вы знали, что рыба, выловленная в экологически неблагополучных водах, зачастую содержит повышенные дозы свинца и ртути?
ДаНет
Судоходство
Судоходство по реке сокращается из-за снижения уровня воды, но до сих пор в год по Дону проходит около 3000 большегрузных судов, в том числе танкеров, перевозящих нефтепродукты.
С судов в воду сбрасывается мусор, сливается внутренняя канализация, время от времени аварии на танкерах приводят к сбросам нефти. Крупные суда взмучивают ил и загрязняют воду.
В портах акватория загрязняется во время эксплуатации судов грязными стоками, образующимися при мытье судов, пятнами керосина и масла.
Озеро Байкал, одно из чудес России
Читать
Загрязнение озер и рек, как проблема планетарного масштаба
Подробнее
Экологический речной кризис: великая Волга нуждается в помощи и защите
Смотреть
Зарастание водной растительностью
Постоянный смыв береговых отложений в акваторию приводит к откладыванию донных отложений и обмелению. На месте ранее полноводных участков образуются островки и мелководья, вода в которых прогревается сильнее, чем в глубине. В теплой мелкой воде активнее развивается растительность. Во многих местах Дона из водорослей образуются уже целые острова.
Основные экологические проблемы Волги
Волга для России стала важной транспортной рекой, источником питьевой воды, частью народного хозяйства. Однако, используя ее ресурсы, человек не заботится об их чистоте и сохранности, усугубляя состояние реки
Потребительское отношение привело к экологическим проблемам:
- загрязненность воды отходами нефтепродуктов;
- слив сточных вод;
- меняющийся ландшафт;
- растет сине-зеленая флора;
- строительство каскадных ГЭС;
- судоходство;
- мутируют живые организмы.
Каждая из проблем требует решения.
Загрязнение бытовыми и промышленными сточными водами
Строительство промышленных предприятий, ГЭС, жилых зданий вблизи водоемов подразумевает применение воды и выделение отходов.
Мусор содержит щелочь, фенолы, соединения тяжелого металла, кислоты. Предприятия сельского хозяйства выделяют отходы с органическими примесями, пестицидами. Учеными установлено, что при содержании 2 частей химикатов на миллион частей воды, возникает угроза , которая приведет к гибели живых организмов.
Экология современной Волги страдает от того, что более 85% ливневых, сельскохозяйственных, промышленных сточных вод, сбрасываемых в нее, подвергаются неудовлетворительной очистке из-за недостаточного финансирования.
Загрязнение нефтью и нефтепродуктами
Вблизи водоемов волжского бассейна располагаются 50% нефтеперерабатывающих предприятий страны. Разливы нефти по причине аварий, нарушения технологических процессов, не соблюдение техники безопасности, устаревшее оборудование несут угрозу речным обитателям.
Мазутные отходы, попавшие в водоем, образуют маслянистую пленку на ее поверхности. Нарушается доступ кислорода в водную толщу, погибают представители флоры, фауны.
Изменение природного ландшафта
Волжскую воду, кроме притоков, пополняют грунтовые воды. Построенные на реке водохранилища изменили природный ландшафт прибрежных зон. Последствия этого процесса:
- Прекращается обогащение прибрежных зон полезными минералами, которое происходило при естественном разливе рек.
- Большое количество водохранилищ, гидроэлектростанций, плотин изменили течение водной артерии.
- Процесс самоочищения воды снизился в десятки раз, что нарушает продолжительность таяния льда.
Природный ландшафт подвергается изменениям, нарушая биологические процессы.
Влияние каскада ГЭС
По всей длине Волги построили большое количество гидроэлектростанций и водохранилищ. До строительства каскада гидроэлектростанций река переносила к низовью до 26 млн. тонн наносных слоев, 51 млн. тонн минералов.
Наносные слои и минеральные элементы, соединяясь с химикатами, тяжелыми металлами, осыпавшимся грунтом, опускаются на дно. Ежегодное увеличение донной массы ведет к обмелению Волги, гибели рыбы.
Волжская ГЭС
Рост сине-зеленых водорослей
Все больше водную гладь захватывает покрывало сине-зеленой растительности. В летнюю жару процесс их роста усиливается. К причинам образования цветущих водорослей относят:
- строительство каскадных ГЭС, повышающих температуру воды;
- водохранилища, меняющие движение реки;
- выбросы отработанных вод, содержащих примеси, активизируют рост водорослей.
Разросшаяся масса устилает поверхность воды, не дает солнечному свету прогревать глубинные слои. Прекращается поступление кислорода, так необходимого обитателям реки.
Наследие судоходства
Среди причин усугубляющих состояние реки не последнее место занимает судоходство. Речной транспорт загрязняет водоем отработанными материалами жизни и деятельности, топливными отходами, нефтепродуктами. Большой вред приносят выделения из затонувших судов. По подсчетам экологов только вблизи Астрахани находятся около 200 средств, лежащих на дне.
Выделения поднимаются со дна, покрывая большие площади.
Затонувшие суда на дне Волги
Мутация и вымирание живых организмов
В теплое время года при замедленном течении, вода начинает цвести, что способствует росту сине-зеленой флоры. Водоросли выделяют около 300 органических веществ, которые отравляют флору и фауну. Среди взрослых рыб выявлено до 90% мутаций, почти до 100% мутирующих молодых особей.
Поглощение токсичного корма, повышенное содержание химикатов в составе воды вызывают нехватку кислорода, приводящих к изменениям живых организмов. Постепенно мутации переходят на генетический уровень, поражая виды настолько, что меняется внешний облик рыбы.
Подтверждение тому вылов рыб без чешуи, с измененными плавниками, с отсутствием глаз или внутреннего органа. Необходимы срочные меры, чтобы избежать необратимых последствий.
Виды загрязнений
Урбанизация и потребительское отношение человека к природным богатствам оказали воздействие на уровень загрязнения всего мирового океана. Сточные воды населенных пунктов и предприятий, пестициды, бытовые химия и мусор – все это постоянно попадает в воду.
Загрязнение водных источников делят на 4 вида: химическое, биологическое, радиоактивное и тепловое.
- Химическое загрязнение образуется за счет попадания в нее различных химических веществ, в том числе токсичных элементов (пестицидов, солей, кислот, щелочей, ртути, свинца и др.). Оно распространяется на значительную территорию. Невозможно очистить питьевой источник от химического загрязнения полностью.
- Биологическое загрязнение. Оно характеризуется присутствием в воде патогенных бактерий, вирусов, простейших и т.д. В подземных водах выживаемость вредоносных бактерий значительно выше, чем в поверхностных водах. Источник загрязнения находится в выгребных ямах, неисправной канализации, скотных дворах и прочих местах.
- Радиоактивное загрязнение рек и озер очень опасно, независимо от концентрации радиоактивных веществ. Такое загрязнение происходит при утечке радиоактивных отходов при неправильном хранении.
- Тепловое загрязнение возникает при повышении температуры подземных вод из-за сброса отработанных тепловых технологических сточных вод в поглощающие колодцы и прочих причин.
Способы определения степени загрязнения
Существуют химические и физические показатели загрязнения, которые оказывают влияние на структуру и биологические параметры жидкости. Полученные отклонения от нормы ограничивают спектр применения водного ресурса. Наиболее внимательно следует относиться к уровню загрязнения пресной воды, которая используется в пищевой промышленности или в качестве питьевой жидкости. Чтобы предупредить развитие заболеваний, проводят множество исследований. В ходе лабораторных процедур смотрят на ряд параметров жидкости:
- цвет;
- степень прозрачности;
- наличие запаха;
- водородный показатель, pH;
- титр кишечной палочки;
- наличие солей тяжелых металлов, органических соединений и других химических элементов;
- количество растворенного кислорода;
- содержание патогенных микроорганизмов;
- окисляемость;
- гидробиологические параметры;
- химическое потребление кислорода.
Во всех государствах существуют органы, контролирующие загрязненность водных ресурсов в зависимости от их степени важности. Сотрудники обязаны с установленной периодичностью брать пробы из водоемов и резервуаров технической воды, подвергающейся многократной фильтрации, для проведения лабораторных исследований
При обнаружении отклонений от нормальных показателей они должны выяснить причины, спровоцировавшие засорение, и по возможности принять меры по их устранению.
Заключение
Остановить использование Лены в транспортных и промышленных целях невозможно по ряду социальных и экономических причин. Но возможна реконструкция предприятий, сбрасывающих отходы в ее воды, установка фильтрующих станций, утилизация затонувшего мусора.
Усиление экологической ответственности населения и туристов также покажет хорошие результаты – эффективное решение экологических проблем Лены возможно только комплексными действиями.
Лена – самая крупная река, которая полностью протекает по территории России. Она отличается крайне малым количеством населенных пунктов на берегах и большим транспортным значением для регионов Крайнего Севера.
