Загрязнение водных ресурсов России, способы их очистки - Экология - Скачать бесплатно
1. 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, и поэтому В.И. Вернадский определял жизнь как живую
воду. 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). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной
живым организмам, основная часть заключена в их тканях.
Потребность в воде у организмов очень велика. Например, для
образования 1 кг биомассы дерева расходуется до 500 кг воды. И поэтому её
нужно расходовать и не загрязнять.
Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его
поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным
экосистемам суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает
осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется,
особенно лесами, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и
снеговые воды. Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого
количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от
Солнца.
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, возникают
очаги экологических бедствий, например, многолетняя катастрофическая засуха
в зоне Сахеля.
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
почерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства
и орошения, не хватает во многих районах мира. В данном реферате
рассмотрена проблема загрязнения водных объектов в России и в ее столице -
г. Москве. 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 в стратосфере. 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.
2. 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, как те, что формируются в бассейне р. Москвы благодаря поверхностному
стоку, так и воды глубоких горизонтов, не связанные с поверхностным стоком.
Запасы подземных вод в Московском регионе недостаточны для стабильного
обеспечения хозяйственно-питьевых нужд города, в связи, с чем используются
поверхностные источники.
В р. Москву поверхностные воды поступают по двум системам водотоков
-Москворецкой и Верхне-Волжской.
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 МосводоканалНИИпроект.
Таблица 1
Объемы сточных вод поступающие в верховья р.Москва.
|Районы |Объем сточных|Объем сточных|Объем сточных|Всего по |
| |вод городов и|вод отдельных|вод от |району |
| |нас. пунктов |предприятий |сельхоз. | |
| | | |объектов | |
|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 1987-1990 годы верховье р. Москвы испытывает также
значительное загрязнение органическими и минеральными удобрениями. Нагрузка
органических и минеральных удобрений (по азоту) представлена в таблице.
Таблица 2
Нагрузка р.Москва органическими и минеральными удобрения.
|Районы |Органические |Удобрения |Минеральные |удобрения |
| |(тыс. |тонн) |(центнер) | |
| |1987г. |1990г. |1987г. |1990г. |
|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 (данные ИВП
РАН) 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.
Таблица 3
Поступление загрязненных веществ в верхнюю Волгу.
|Источники |Органические|Нефтепродукт|Азот |Фосфор |
|загрязнения |вещества по |ы | | |
| |ХПК | | | |
|Контролируемые |5510 |123 |1748 |328 |
|источники | | | | |
|Городские |43455 |4224 |966 |49 |
|территории, | | | | |
|промплощадки | | | | |
|Сельскохозяйственны|33500 |- |7412 |1233 |
|е территории | | | | |
|Суммарно со всех |82465 |4347 |16123 |1632 |
|источников | | | | |
2.1.1. Состояние поверхностных вод в черте города
В черте города водный фонд представлен р. Москвой и более 70 малыми
реками и ручьями общей протяженностью 165,0 км. Полностью открытое русло
сохранено у семи рек:
Яузы, Сетуни, Сходни, Раменки, Очаковки, Ички и Чечеры. Остальные реки
частично или полностью заключены в коллекторные системы и служат для
отведения поверхностного стока. Кроме загрязненного поверхностного стока на
качественное состояние рек оказывает негативное влияние сброс недостаточно
очищенных сточных вод промышленных предприятий и городских станций аэрации.
Ниже впадения канала Москва-Волга в р. Москву расход воды реки
складывается следующим образом: 5 куб. м/с - расход воды р. Москвы ниже
Рублевского водозабора; - 30-35 куб. м/с - проектный расход воды из канала
Москва-Волга; 10 куб. м/с - поверхностный сток (от притоков р. Москвы в
черте города); 66 куб. м/с сточные воды городской канализации, сбрасываемой
в р. Москву; 5 куб. м/с - сточные воды промышленных предприятий,
поступающие в реку помимо общегородских сетей канализации.
Бассейн р. Москвы в черте г. Москвы находится под воздействием
промышленного комплекса, оказывающего существенное влияние на изменение
химического состава воды как р. Москвы, так и ее притоков. В столице
насчитывается около 30 предприятий (не считая ТЭЦ и станций аэрации),
направляющих от 41 тыс. до 39850 тыс. куб. м /год сточных вод в рр. Сходня,
Сетунь, Яуза, Пехорка, Москва и др. В целом р. Москва в черте г. Москвы
получает до 1767540 тыс. куб. м/год промышленных и хозяйственно-бытовых
сточных вод от ведущих отраслей, базирующихся в регионе.
Поверхностный сток с территории города формируется за счет талых снеговых и
дождевых вод, а также поливо-моечных вод. По районам г. Москвы величина
модуля стока изменяется в пределах 5,64 (Железнодорожный район) - 15,0 л/с
кв. Км (Свердловский район). Средний для города Москвы модуль стока
составляет 9 л/с кв. км. В общем наблюдается увеличение модуля стока от
окраин города к центру. Поверхностный сток с территории города не очищается
от загрязнений и прямо попадает в водные объекты, неся с собой большое
количество органических, взвешенных веществ, нефтепродуктов. В целом по 6
г. Москве в течение года с поверхностным стоком поступает 3840 тонн
нефтепродуктов, 452080 тонн взвешенных веществ, 173280 тонн хлоридов, 18460
тонн органических веществ (по ВПК). В результате с поверхностным стоком в
водные объекты города попадает нефтепродуктов в 1,8 раз, а взвешенных
веществ почти в 24 раза больше, чем со сточными водами предприятий. Большая
часть загрязнений: нефтепродуктов - 63%, взвешенных веществ - 75%,
органических веществ - 64%, хлоридов - 95%, поступает в р. Москву с
поверхностным стоком в зимне-весенний период.
Для объективной оценки состояния водных объектов в черте г. Москвы и
разработки мероприятий по оздоровлению водоемов существенное значение имеет
обоснованная система контроля и оценки качества воды и донных отложений р.
Москвы и ее притоков.
Существующие в настоящее время контрольные створы для оценки состояния
р. Москвы в пределах города (около 60) размещены в соответствии с задачами,
решаемыми отдельными ведомственными контрольными службами: МОБВО (Московско-
Окское бассейновое водохозяйственное объединение), Москомприрода, МосЦГМС,
Московская городская санитарная служба (МосГЦСЭН), МГЭСО «Мосводоканал».
Кроме того, исследовательские организации - Мосводоканал НИИпроект, ИМГРЭ,
НИИОКГ им. Сысина, НИИКВОВ АКХ - осуществляют наблюдения по собственным
программам, не согласовывая, их друг с другом и с нуждами контролирующих
организаций.
2.1.2 . Санитарно - бактериологические показатели
Оценивая результаты исследования проб воды и донных отложений в ноябре
1992 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 1993 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 1992 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 1993 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 1992 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 .
2.1.3. 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.
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.
2.1.4. 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.
2.1.5. 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.
2.1.6. Выводы
Поверхностные воды Москворецкого и Волжского водосборов, используемые
для питьевых целей г. Москвы, подходят к водопроводным станциям уже
загрязненными.
Динамика изменения концентраций загрязняющих веществ показывает, что
по сравнению с 1988 годом уменьшения органических веществ, нефтепродуктов,
аммонийного азота в воде верховьев рек Москвы и Волги от года к году
практически не происходит, а концентрации нитритного азота и фенолов даже
возрастают. Только ионы меди уменьшаются в 1,5-2 раза, но их величины все
равно превышают ПДК в 3-5 раз.
Проектная мощность РВС и ЗВС г. Москвы составляет 38,8 куб. м/с, что
равно почти 50% объема питьевой воды, подаваемой в город. При этом из
Москворецкой водохозяйственной системы на хозяйственно-питьевые нужды
отбирается около 85% расхода воды р. Москвы (на подходе к городу), что
значительно выше допустимого уровня.
Дальнейшее ухудшение качества воды Москворецкого водоисточника может
привести к потере городом 50% объема питьевой воды, так как технологические
возможности по улучшению качества воды на РВС и ЗВС практически исчерпаны.
Следовательно, для дальнейшего обеспечения населения г. Москвы
доброкачественной питьевой водой необходимо срочное оздоровление обстановки
в зонах санитарной охраны Москворецкого водоисточника. Эта срочность
обусловлена еще и тем, что водохранилищами зарегулированы только верховья
р. Москвы, а большая часть загрязняющих веществ (более 100000 куб. м в год
недостаточно очищенных промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод)
поступает в реку ниже створов Москворецких водохранилищ. Проблема
загрязнения водоисточников актуальна не только для Москворецкой
водохозяйственной системы, но и для Волжской, и это обусловлено, в первую
очередь тем, что барьерная роль водоочистных сооружений в отношении тяжелых
металлов крайне низка.
Низкое качество воды р. Москвы в черте города обусловлено тем, что
соотношение природных вод, поступающих из Москворецкой и Волжской
водохозяйственных систем, и сточных вод (сточные воды горканализации,
поверхностный сток и сточные воды промышленных предприятий), составляет
около 1:2. Контроль за качеством воды р. Москвы.
|
