Загрязнение водных ресурсов России, способы их очистки

Загрязнение водных ресурсов России, способы их очистки

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.

в черте города осуществляется различными ведомствами в своих интересах

и по своим программам. Несмотря на бюджетный характер финансирования

большинства контролирующих организаций, скоординированной системы

мониторинга качества воды р. Москвы на сегодняшний день нет.

Геохимическое изучение поверхностных вод р. Москвы показало, что по

составу и количеству содержащихся в них микроэлементов,

органических соединений (нефтепродукты, бензапирен, пестициды) воды

приближаются к плохо очищенным промышленным стокам.

При современных системах локальной очистки промышленных стоков на

предприятиях и загрязнении почв в промышленных зонах, поверхностный сток,

дренирующий территорию достаточно крупных промышленных зон, содержит

повышенные концентрации неорганических и органических веществ. В

воднорастворимых формах в воде р. Москвы в пределах города обнаружены

Страницы: 1, 2