Экология российских рек (Волга, Кама, Ока, Дон)

Экология российских рек (Волга, Кама, Ока, Дон) .doc

Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также промокод на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.

Введение

У рек экологические проблемы, как, впрочем, и у любых природных объектов, возникают лишь тогда, когда до них доходит у человека время и руки.
Как может человек использовать водные ресурсы. Не считая добычи рыбы, ее икры, водоплавающих птиц и зверей? Это отбор воды для промышленных и бытовых нужд, судоходство, лесосплав, сброс сточных вод и отходов, может еще что-то. Все эти виды пользования отрицательно сказываются на биосистеме водоема. Приводят, иногда, к катастрофическим последствиям для ее флоры и фауны, меняют состав воды и так далее.
XX век вошел в историю еще более изощренными способами уничтожения биосистемы рек. Это их соединение, вопреки законам природы и на потребу желанию и корысти человека, и перегораживание, с помощью гидротехнических сооружений для тех же целей. Все реки, какой бы величины и мощи они ни были, ни выдержали подобных испытаний. Хорошо, что не были осуществлены планы по перебросу их вод из одного региона в другой и изменению направления их течения – «повороту вспять». Если произойдет чудо и человек попытается исправить весь тот ущерб, который нанес экологии, то исправить результаты этой своей деятельности не сможет никогда.
Мониторинг качества поверхностных вод, осуществляемый территориальными подразделениями Росгидромета более чем по 80 физическим и химическим показателям, свидетельствует о том, что за последнее десятилетие оно не улучшается и на большинстве створов не соответствует нормативным показателям. Наиболее распространенные загрязняющие вещества - нефтяные углеводороды (нефтепродукты), фенолы, органические вещества, соединения меди, железа, цинка, никеля, аммонийный и нитритный азот и специфические вещества - лигнин, ксантогенат, формальдегид и др. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.
В системе Росгидромета помимо предельно допустимых концентраций установлены критерии высокого загрязнения и экстремально высокого загрязнения. Для большинства загрязняющих веществ критерием высокого загрязнения служит 10-кратное превышение предельно допустимых концентраций, а для экстремально высокого загрязнения – 100-кратное (для ряда веществ 50-кратное) превышение. Основными источниками возникновения высокого и экстремально высокого загрязнений служат предприятия металлургической, нефтяной, целлюлозно-бумажной промышленности, жилищно-коммунального хозяйства и др.
В настоящее время в условиях интенсивной техногенной нагрузки практически все водные экосистемы претерпели в той или иной степени трансформацию. Вследствие этого особую актуальность приобретает проблема адекватной оценки качества водной среды, без решения которой невозможно эффективно управлять водными экосистемами, которые являются коллекторами всех видов «загрязнения» [1].
Цель данной работы всесторонне охарактеризовать экологическое состояние таких российских рек как Волга, Кама, Ока и Дон.

1 ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РЕКИ ВОЛГА

Волга пятая по величине в России и самая крупная река в Европе длиной более трех тысяч километров. Среди основных проблем Волги и Волжского бассейна эксперты и экологи отмечают сильное загрязнение и плохое качество воды. Другой проблемой реки являются затонувшие суда по подсчетам экспертов, на дне Волги лежит не менее трех тысяч затонувших и брошенных нефтеналивных, пассажирских и грузовых судов.
Водный режим Нижней Волги определяется в основном режимом стока, ледовыми явлениями, русловыми и сгонно-нагонными процессами, условиями зарастания устьевого взморья, а также водохозяйственными мероприятиями. Зарегулирование волжского стока каскадом гидроэлектростанций и водохранилищ изменило гидрологические условия Нижней Волги, вызвав существенное внутригодовое перераспределение стока – увеличение зимних попусков воды р. Волги в нижний бьеф Волгоградского гидроузла и уменьшение весенних [2]. Увеличение строительства прудов на реках приводят к видимому кратковременному благополучию обводнения. Так как вода и наносы поступают в реки по всей их длине, то каскады прудов рано или поздно будут заилены, и грядущим поколениям не останется ни рек, ни прудов.
Обобщенные данные многолетних наблюдений за качеством воды на р. Волге позволили оценить основные тенденции изменения загрязнения вод в этом регионе. До 1978 г. наблюдалось сокращение стока р. Волги, при этом антропогенная нагрузка на водоемы возрастала. После 1979 г. сток реки увеличился, начался процесс повышения уровня Каспийского моря. До начала 90-х гг. этот процесс сопровождался нарастанием антропогенной нагрузки. С началом спада промышленного производства ситуация несколько изменилась. Следует отметить, что параллельно со снижением объемов производства происходило и ухудшение объемов работы очистных сооружений, что также связано с процессами ухудшения экономической ситуации в стране: в строительство новых и реконструкцию действующих очистных сооружений практически перестали вкладывать средства [3]. Волжский бассейн в результате ускоренного процесса индустриализации и урбанизации в последние десятилетия испытывает огромную антропогенную нагрузку, которая стала причиной того, что природная среда этого региона подошла к рубежу необратимых изменений. Загрязнение окружающей среды в пределах Волжского бассейна в 3–5 раз превышает средние показатели по Российской Федерации. Ресурсы экологически чистой воды составляют не более 3 % от общих ресурсов поверхностных вод. Практически ни один город этого региона не обеспечивается питьевой водой требуемого качества. Волжские воды сравнительно слабо загрязнены легкоокисляемым органическим веществом. При этом влияние сточных вод, поступающих из городских и промышленных коллекторов, проявляется в большей степени в прибрежных участках и в зоне их выпусков. Отмечена также общая тенденция к убыли содержания органического вещества в воде р. Волги вниз по течению.
Основными источниками пополнения ее водных запасов являются снеговые, грунтовые и дождевые воды. Система каналов, гидроэлектростанций и хранилищ изменила водный баланс бассейна Волги. Снизились максимальные расходы в половодье, а в летний и зимний периоды, наоборот, повысился. Река изменила естественный режим течения. Водохранилища его приостановили, а сами превратились в стоячие озера.
В результате самоочищение Волги снизилось в десятки раз. Изменился тепловой режим. В верховье период стояния льдов увеличился, а в низовье уменьшился. До создания этой системы, течение Волги выносило к устью до 25 млн. тонн наносов и в два раза больше минеральных веществ. Теперь вместо природного удобрения районов поймы и заливных земель, они перемешиваются с токсичными веществами и миллионами тонн земли, обрушивающимися с берегов, откладываются на дне.
Ранее цветения воды не было, так как ее температура не превышала +20ºС, теперь в июне может достигать +25ºС. В образовавшихся донных отложениях хорошо себя чувствуют сине-зеленые водоросли, которые покрывают до 30% зеркала водохранилищ. Эти растения выделяют 300 видов органических веществ, большая часть которых ядовиты.
Отмирающие водоросли и другие растения падают на дно, где создают среду для самовоспроизведения. Рыбы и другие речные обитатели в таких условиях либо вымирают, либо приспосабливаются и мутируют. Рыб мутантов в водах Волги стало около 90%, а новорожденных мальков практически 100%. Основным уловом уже давно стали черноморские бычки необычного черного цвета.
Посевы обрабатывают ядохимикатами, вносят минеральные удобрения в почвы, воду отбирают для хозяйственных нужд. Отравляющие вещества, вместе с осадками, из земли попадают в реку, туда же сливают стоки без надлежащего, а зачастую без всякого, очищения.
В связи, с чем содержание нитратов, фосфатов и цинка превышает предельно допустимые концентрации в несколько раз. Среди экологов получил название «черный» снег, вывозимые в зимний период с улиц города. Его сваливают прямо на берегах, в десятке метров от воды. Содержание отравляющих веществ в нем превышает допустимые, в десятки раз.
А ливневые и талые воды несут в эти реки ядовитые дорожные реагенты, отработанные машинные масла и другие нефтепродукты

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

. Жители нижнего течения реки получают нежданное и ненужное «наследство» от жителей верхних. Прекрасные и живописные пляжи Волги, все без исключения, признаны непригодными для купания. Около 70% рек считаются «очень загрязненными», а остальные в более опасном классе загрязнения. Чистых водоемов нет.
Судоходство по главной водной магистрали региона также не остается в стороне от ее загрязнения. Оно не ограничивается только разливами нефтепродуктов, сбросом стоков и твердых бытовых отходов. Есть еще один источник загрязнения реки – это затонувшие и брошенные водные транспортные средства. Здесь и нефтеналивные и грузовые и пассажирские суда и суденышки.
В бассейне реки расположено до 45% промышленных предприятий и 50% сельскохозяйственных, 100 городов, которые совместно сбрасывают в реку более трети стоков всей России за год. В критическом состоянии находятся воды малых притоков и рек. На их берегах стихийно образовываются свалки мусора.
В них сливают так называемые бесконтрольные, а, значит, неочищенные стоки мелкие предприятия и население. Увеличилось количество сельскохозяйственных предприятий, размещенных по берегам, а иногда и в природоохранной зоне, пашни для выращивания зерновых и технических культур, а также животноводческие комплексы и фермы.
Важный показателем речной системы Волги является скорость ее течения. Средняя скорость течения реки относительно невысока – от 2 до 6 км/ч (менее 1 м/с). Начиная с 1959 г., после зарегулирования стока Волги, островная зона авандельты стала обильно зарастать прибрежной растительностью, распространившейся на несколько десятков километров от береговой линии дельты в сторону открытого моря. Сильное зарастание макрофитами акватории островной зоны авандельты оказало значительное влияние на снижение в этом районе сгонно-нагонных течений. Также акцентируем внимание, что образование Волгоградского водохранилище вызвало изменение гидроогического режима. Так, до сооружения гидроузла скорость течения Волги в межень составляла 0,8 – 1,0 м/сек, а в периоды половодий – 2 м/сек .
Краткий анализ экологической ситуации в бассейне р. Волги показывает необходимость исследований традиционными лабораторными методами в сочетании с оперативными методами экологического контроля с целью осуществления мониторинга акватории р. Волги на всем ее протяжении. Это необходимо для оценки роли техногенных факторов, в интересах разработки единой системы управления и охраны водных систем и принятия необходимых управленческих решений на региональном уровне [5].

2 ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РЕКИ КАМА

Река Кама — левый и самый крупный приток Волги. Длина реки представляет собой довольно крупную цифру — около 2000 км. Впрочем, если передвигаться по прямой от истока до устья, то этот путь составит всего 445 км. Исток Камы находится на Верхнекамской возвышенности. Начинается река с 4 ключей у бывшей деревни Карпушата. Сегодня эта деревня входит в состав села Кулига, что в Кезском районе Удмуртии. Река Кама расположена на территории Свердловской области.
Река Кама испытывает серьезное техногенное и антропогенное воздействие. На ее берегах находятся несколько крупных городов, функционируют горнодобывающие, химические, строительные предприятия, да и судоходство негативно сказывается на здоровье реки. Пробы воды в Каме регулярно показывают превышение ПДК по соединениям железа и марганца. Также зафиксировано повышение уровня загрязнения фенолами. На береговой линии Камы до сих пор не ликвидированы все свалки строительных, бытовых, пластиковых и др. отходов. Некоторые предприятия пользуются устаревшими очистными сооружениями.
Каждые сутки в Каму сбрасывается до 100 кубометров неочищенных сточных вод. По словам специалистов, по степени загрязненности река в Пермиодна из самых грязных в России. Объемы сбросов растут, а их очистка остается на прежнем уровне. Главным же загрязнителем камских вод являются малые реки, впадающие в русло в черте города. Именно в них попадает основная масса неочищенных хозяйственно-бытовых стоков.
Первым притоком, с водами которого в Каму попадают антропогенное железо и марганец, является Вишера. В ее бассейне располагаются производственные площадки наиболее крупного прииска алмазов и золота. На прииске АО «УралАЛМАЗ» осуществляет деятельность по добыче ископаемых дражным способом. Основные участки добычи расположены на реках Б. Щугор, Б. Колчим, С. Колчим, Талая. Режим работы драг, связанный с добычей, длится обычно с апреля по ноябрь. При проведении дражных разработок не только меняются гидрологический и гидрохимический режимы водных объектов, сильно подвержена изменению вся прибрежная полоса реки на значительной площади. В пульпе драг и сезонных обогатительных фабрик, кроме высоких концентраций взвешенных веществ, наблюдается повышенное содержание железа, что не может не сказаться на содержании металлов в водах рек, подверженных влиянию прииска
Интенсивность загрязнения водных объектов возрастает в период весеннего половодья и ливневых паводков, когда вместе с диффузионным потоком в воду попадает большое количество мелкодисперсной породы из горных отвалов. Так, в устье р. Б. Колчим содержание железа в период половодья может достигать 16 мг/л. Особую тревогу вызывает то, что реки Б. Щугор и Б. Колчим впадают в р. Вишеру на расстоянии соответственно 40 и 30 км выше г. Красновишерска, что может сильно влиять на качество воды, используемой для водоснабжения крупного административного центра. Особенностью Пермского края является концентрация промышленных предприятий на отдельных территориях. Эти территории располагаются в разных частях бассейна Камы, загрязняя практически весь ее бассейн в пределах Пермского края и внося подчас значительные коррективы в фоновый химический состав вод, приходящих с вышележащих участков Камы. На участке р. Камы до г. Перми наиболее существенное влияние на химический состав и качество воды оказывает БерезниковскоСоликамский промышленный узел. Он объединяет предприятия основной химии, горно-химической и металлургической промышленности, лесопромышленного комплекса. Наибольший вклад в загрязнение притоков и самой Камы вносят сточные воды предприятий г. Березники. В воде акватории Камского водохранилища, прилегающей к территории БерезниковскоСоликамского промышленного узла, железо и марганец содержатся в количествах, в несколько раз превышающих ПДК .
Следующим муниципальным образованием, вносящим ощутимое загрязнение в водные объекты, является Соликамский район, на территории которого находятся предприятия химической (ОАО «Сильвинит») и целлюлозно-бумажной (ОАО «Соликамскбумпром») промышленности. В малых реках района (Поповка, Усолка) железо и марганец по среднегодовым концентрациям превышают ПДК в 37 раз [6].
Сбросы сточных вод металлургических предприятий определяют концентрацию металлов, в особенности меди, в среднем течении р. Чусовой. Источники их поступления в пределах Свердловской области – сточные воды «Ревдинского медиплавильного завода», а также фильтрации из отстойников АО «Хромпик». Они резко увеличивают содержание в р. Чусовой меди, цинка, хрома, марганца и других тяжелых металлов. В пределах Пермского края со стороны левого берега, по Чусовой и Сылве в Сылвенско-Чусовской плес Камского водохранилища сбрасывают свои стоки предприятия Лысьвенско-Чусовского и Кунгурского промышленных центров. Основными отраслями специализации данных городских поселений являются машиностроение и металлообработка. Сточные воды предприятий этих отраслей также увеличивают содержание железа и марганца в притоках и, как следствие, в самой Каме.
Основными загрязняющими ингредиентами (из металлов) в сточных водах ОАО «Чусовской металлургический завод» являются: железо общее, цинк, ванадий, что обусловило повышенное содержание данных ингредиентов в донных отложениях р. Чусовой. При этом их содержание в сточных водах значительно меньше, чем в стоках вышерасположенных промузлов. Крупным притоком р. Чусовой является р. Лысьва. Ее гидрохимический режим определяется сбросом сточных вод, в первую очередь, ОАО «Лысьвенский металлургический завод».
Важный показателем речной системы Камы является скорость ее течения