Проблемы загрязнения водных ресурсов - Экологические проблемы на Урале

Промышленное использование рек Урала началось в XVIII столетии в связи с развитием здесь металлургии и горных промыслов. На реках начали создавать пруды, регулируя таким образом часть их стока. Вода использовалась для приведения в действие различных заводских механизмов, для охлаждения. Первые заводские пруды появились в северной и западной частях области: на реке Уфе для Нязепетровского завода - в 1747 году, на реке Ай для Златоустовского завода - в 1754 году, на реке Сим - в 1759 году, на реке Сатке - в 1756 году и другие. Небольшие пруды строились для мельниц, которые были практически в каждом крупном селе. Их были сотни. Только в степной зоне области до 1924 года работало около 100 водяных мельниц. Некоторые из них действовали до 50-х годов нашего столетия.

Одной из главных проблем водопользования на Урале была и остается проблема регулирования стока рек. Экологически ненормируемая зарегулированность стока приводит к гибели малых и даже средних рек, особенно в маловодные годы.

Зарегулированность влияет на водообмен. Известно, что в реках объем воды может полностью обновиться в среднем за 15-20 суток. Вода средней, а тем более крупной реки, даже пройдя через такой промышленный центр, как Челябинск, может самоочиститься на расстоянии в несколько десятков километров при условии значительного и незарегулированного стока. Плотины нарушают эту способность к самоочищению или весьма удлиняют сроки самоочистки. Вот почему так важно, создавая водоем, учитывать экологические, возможности той или иной реки, структуру ее водного баланса. Приходная часть этого баланса - осадки, выпадающие на площади бассейна. Расходная часть - поверхностный и подземный стоки, испарения.

В уральском регионе в середине 90-х годов насчитывалось 378 водохранилищ, построенных для нужд промышленности, сельского хозяйства и рыбоводства, из них крупных (емкостью более 10 млн. куб. м) - 19; средних (1-10 млн. куб. м) - 101; малых (0,5-1 млн. куб. м) - 51. Большая часть (207 водохранилищ) имеет емкость до 0,5 млн. куб. м.

Основное количество малых и средних водоемов построено на малых реках (около 70%). Некоторые из них построены так называемым "хозяйственным способом" - без проектов и экологических экспертиз, что часто приводит к разрушению плотин, дамб в весенний паводок и вредит речной фауне и флоре.

Основная экологическая проблема, связанная с промышленным водопотреблением, -- очистка использованной воды, промышленных стоков. Существующие технологии весьма дороги, несовершенны и не приводят к полной очистке. Особо следует сказать о сбросе теплой воды (Троицкая ГРЭС, Южноуральская ГРЭС и другие). По существующим нормативам сброс теплых вод не должен повышать естественную температуру в водоеме летом более чем на 3°С, а зимой - более чем на 5°С. Теплая вода способствует росту рыбных запасов, однако она же может способствовать зарастанию водохранилищ, нарушению их экосистем.

В сельском хозяйстве основной объем воды расходуется на орошение, полив и в животноводстве. Орошаемых земель в области в 1996 году насчитывалось 100 тыс. га. Подавляющее большинство их сосредоточено в южных степных, маловодных районах.

Коммунально-бытовые службы обеспечивают жизнедеятельность городов и других населенных пунктов. Основные требования, предъявляемые к используемой здесь воде, -- высокая степень чистоты, соответствие определенным химическим показателям (рН, минерализация, содержание тяжелых металлов и прочее) и биологическим требованиям (наличие тех или иных видов бактерий).

Спецификой водопотребления коммунально-бытовой службы является относительно равномерный забор воды в течение года (в теплое время года потребление воды увеличивается на 15 - 20%) и неравномерное ее потребление в течение суток (днем потребляется около 70% воды).

В 1999 году в реки области было сброшено 937,5 млн. куб. м сточных вод, из которых 775 млн. куб. м (82,7%) оказались загрязненными. Основными загрязнителями воды являются органические вещества, для переработки которых требуется кислород. В воде органика перерабатывается бактериями, поглощающими кислород. Запасы кислорода в воде при этом, естественно, истощаются, и наступает кислородное голодание, гибельное для всего живого.

Большой вред могут принести растворенные в воде неорганические химические вещества - кислоты, соли, соединения токсичных (тяжелых) металлов - свинца, меди, цинка, ртути и других. Высокое содержание этих веществ может нанести вред популяциям рыб и другой водной фауне; может снизить урожайность на полях (при поливе), усилить коррозию металлов и, наконец, вызвать отравление людей и животных.

Растворенные в воде соединения нитратов и фосфатов (неорганические питательные вещества) могут вызвать чрезмерный рост и размножение водных растений, которые, отмирая и разлагаясь, поглощают из воды кислород. Нитраты попадают в почву, грунтовые воды. Здесь бактерии преобразуют их в оксид азота. Последний, попадая в атмосферу, способствует усилению парникового эффекта.

Тысячи органических веществ человек создал искусственно. Среди них пластмассы, пестициды, растворители и многое другое. В эту же группу можно отнести бензин, керосин и другие продукты переработки нефти. Нефтепродукты создают пленку на водной поверхности, которая уменьшает испарение воды, нарушает теплообмен и газообмен. Попадая с водой в организм животного или человека, искусственные органические вещества могут вызвать серьезные болезни.

К механическим загрязнителям воды необходимо отнести осадки и взвеси. Это нерастворяющиеся в воде частицы почв и ила, глины и песка, силикатные частицы, выбрасываемые в атмосферу предприятиями. Замутняя воду, они ухудшают среду обитания водной фауны, тормозят процесс фотосинтеза, засоряют жабры рыб и фильтры моллюсков, увеличивают слой донных осадков и тем самым способствуют обмелению рек и водоемов.

Радиоактивные вещества попадают в реки и водоемы из стоков и выбросов предприятий радиохимической промышленности, таких как химкомбинат "Маяк". Радионуклиды частично растворяются в воде, но большей частью накапливаются в донных осадках и губительно действуют на все живое.

Кратко рассмотрим особенности загрязнения рек бассейна Урала. Этот бассейн охватывает юго-запад Челябинской области. Река протекает по территории Верхнеуральского, Агаповского и Кизильского сельскохозяйственных районов. Справа в Урал впадают Малый Кизил, Янгелька, Худолаз и Большой Кизил, а слева - Гумбейка, Зингейка и Большая Караганка.

И сам Урал в своих верховьях (до Магнитогорска), и все его степные притоки не испытывают какого-либо влияния промышленных производств. Азотистое загрязнение, фиксируемое здесь периодически, обязано своим появлением сбросам органики - отходов ферм. Река самоочищается.

В черте Магнитогорска металлургическим комбинатом, другими предприятиями и коммунальными службами в Урал сбрасывается почти 180 млн. куб. м сточных вод (1999 г.), загрязненными из которых экологические службы признают 8,4 млн. куб. м. Со сточными водами в Урал поступает более 5 тыс. тонн загрязняющих веществ, среди которых необходимо выделить нитриты, нитраты, взвешенные частицы и биохимически активные вещества.

В Магнитогорском водохранилище повышена минерализация воды, значительно увеличено количество растворенных солей, сульфат-иона, биогенных соединений и тяжелых металлов. Все это вместе взятое не позволяет считать качество воды удовлетворительным.

Подземные воды практически на всей территории также подвержены техногенному загрязнению. Основными загрязнителями являются тяжелые металлы, радиоактивные элементы, соединения азота.

Загрязнение тяжелыми металлами установлено только для Большеуральского бассейна подземных вод. На западе и севере региона в подземных водах каких-либо заметных количеств тяжелых металлов не отмечено. В северной части Челябинской области (Вишневогорск - Карабаш - Миасс - Челябинск) установлены многочисленные участки загрязнения подземных вод медью и никелем. На отдельных участках, кроме двух названных элементов, присутствуют титан, молибден, мышьяк. Площади загрязнения обычно невелики: от 0,5 км до 20-30 кв. км.

Радиоактивные элементы в подземных водах появились в результате загрязнения поверхностных и подземных вод радионуклидами на севере Челябинской области в 1957 году во время аварии на химкомбинате "Маяк", а также его отходами.

Подземные воды с повышенным содержанием радиоактивных элементов (урана, радона, радия и т. д.) распространены на территории региона значительно шире. Широкой полосой они прослеживаются от северной границы области до южной, в зоне залегания кислых пород: гранитов, сиенитов и т. д. Именно эти породы, слагающие так называемую "гранитную ось" Урала, обогащены уран - и торий-содержащими минералами. Они разрушаются со временем под влиянием природных факторов, и высвободившиеся радиоактивные элементы поступают в воду. В результате абсорбции рыхлым материалом (глиной, органикой) формируются "вторичные" месторождения урана. Их около 20. Концентрируются они, в основном, в Чебаркульском, Уйском районах, близ Пласта, реки Каменной Санарки. Залегают на глубинах 5-20 м, то есть в области фильтрации подземных вод.

Можно ли считать повышенные (но не превышающие предельно допустимые) концентрации урана, радия в воде опасными? Нет, это природное явление, существовавшее на Урале всегда. К нему приспособились и растения, и животные. Нет никаких данных, говорящих о том, что люди, живущие в нашем крае, когда-либо страдали от "радиоактивных" подземных вод.

Похожие статьи




Проблемы загрязнения водных ресурсов - Экологические проблемы на Урале

Предыдущая | Следующая