Экологические проблемы озер Беларуси

Длительное применение больших доз фосфорных удобрений может привести к так называемому "зафосфачиванию", когда почва обогащается усвояемыми фосфатами и новые порции удобрений не оказывают эффекта, что ведет к большому количеству попадания фосфора в отводимые сточные воды.

Калийные удобрения, внесенные в почву, подобно фосфору, не остаются в неизменном виде. Часть их находится в почвенном растворе, часть переходит в поглощенно-обменное состояние, а часть превращается в необменную, малодоступную для растений форму. В зоне с большим количеством осадков и при поливном земледелии возможно вымывание калия удобрений за пределы корнеобитаемого слоя почвы.

Азотные удобрения по взаимодействию с почвой значительно отличаются от фосфорных и калийных. Нитратные формы азота почвой не поглощаются, поэтому они легко могут вымываться атмосферными осадками и поливными водами. Некоторое количество питательных веществ, особенно азота в виде нитратов, хлоридов и сульфатов, проникают в грунтовые воды, реки, а потом и в озерные экосистемы. Следствием этого является превышение норм содержания этих веществ в воде, что может быть вредным для людей и животных, а также ведет к нежелательному изменению гидробиоценозов и наносит ущерб рыбному хозяйству.

Воздействие животноводства на природный ландшафт характеризуется рядом специфических особенностей:

первая заключается в том, что животноводческие ландшафты состоят из разнородных, но тесно связанных между собой частей, таких как пастбища, выгоны, фермы, зоны утилизации отходов и т.д. Каждая часть вносит особый вклад в общий поток воздействия на природные комплексы.

вторая особенность - меньшее территориальное распространение по сравнению с земледелием.

Сточные воды крупных животноводческих комплексов отличаются высокой концентрацией растворенных и нерастворенных загрязняющих веществ.

Выпас животных в первую очередь влияет на растительный покров пастбищ: уменьшается биомасса растений и происходят изменения в видовом составе растительного сообщества. При особо длительном или чрезмерном (в расчете на животное) выпасе почва уплотняется, поверхность пастбищ оголяется, что усиливает испарение и приводит в континентальных секторах умеренного пояса к засолению почв, а во влажных районах способствует заболачиванию.

Использование земель под пастбища сопряжено также с выносом питательных веществ из почв в составе подножных кормов и сена. Чтобы компенсировать потери питательных веществ, в земли пастбищ вносят удобрения, двоякость воздействия которых описана в разделе о земледелии.

Животноводческая отрасль является значительным потребителем воды, на долю которого из общего сельскохозяйственного водозабора приходится около 70 км3 в год.

Наиболее негативная сторона воздействия животноводства на ландшафт - загрязнение природных вод стоками животноводческих ферм. Многократное повышение концентрации органических веществ в пресноводных водоемах, а затем в прибрежной зоне морской акватории существенно уменьшает содержание кислорода в воде, приводит к изменению сообщества водных микроорганизмов, нарушению пищевых цепей, может вызвать гибель рыбы и другие последствия.

 

2.3 Рекреационное загрязнение

 

Большинство зон отдыха и туризма в нашей республике создаются на базе озер и других водоемов, а вместе с этим возрастет и их загрязнение. В зависимости от вида отдыха меняется и степень воздействия на озера. Различают:

1) отдых с использованием судов с подвесными моторами;

2) отдых на парусных и весельных судах;

3) рыболовство с лодки, со льда и с берега;

4) купание;

5) подводная охота;

6) охота на водоплавающую дичь;

7) неорганизованный отдых (стационарный и кратковременный) [13]. Все виды отдыха, хотя и в разной степени, влияют на прилегающую к озеру территорию и на акваторию водоема.

В береговой зоне в результате рекреации изменяются почвенно-растительные комплексы. Уплотнение и истирание верхнего горизонта почвы, нарушение (или уничтожение) травяного покрова изменяют условия инфильтрации осадков, смыва почвы, скорости и глубины проникновения поверхностных загрязнений в почву. С увеличением уклона берегового склона загрязняющие вещества могут выноситься поверхностным стоком в водоем по тропинкам и выбитым участкам. Меняется качество грунтовых вод. Наиболее высокое содержание химических элементов, связанных с поступлением продуктов жизнедеятельности человека, отмечается в грунтовых водах в конце лета начале осени. Изменения в почвенном покрове береговой зоны приводят к снижению микробиологической активности почвы и нарушению процессов ее самоочищения. Усиление загрязнения береговой зоны, а также процессов поверхностного стока и эрозии ведет к увеличению выноса в водоемы загрязняющих веществ Отсутствие или недостаток туалетов в зоне отдыха, спуск стоков в озеро из кемпингов, расположенных по берегам озер, приводит к тому, что после солнечного выходного дня содержание биогенных органических веществ (по БПК) и бактерий (Е. Coli) в озере обычно возрастает. От одного неорганизованного отдыхающего в 100-200 раз, и создаются благоприятные условия для развития патогенной микрофлоры. В зонах с высокой концентрацией сине-зеленых водорослей недостаток кислорода приводит к разрушению рыбных кормовых баз и гибели рыб. Выброшенные на берег и разлагающиеся водоросли сокращают рекреационные территории. С эстетической точки зрения концентрация хлорофилла не должна превышать 100 мг/м3.

Купающиеся вносят непосредственно в водоем как биогенные, так и загрязняющие вещества. В течение 10 мин купания человек вносит в воду более 3 млрд сапрофитных бактерий и от 100 тыс. до 20 млн кишечных палочек. Кроме того, каждый купающийся вносит в водоем в среднем 75 мг общего фосфора и 695 мг общего азота.

 

Глава 3.

Возможные варианты решения экологических проблем озер

Стратегическая цель охраны и рационального использования водных ресурсов состоит в обеспечении населения водой необходимого санитарного качества и в достаточных количествах при сохранении гидрологических, биологических и химических функций водных экосистем.

Исходя из сложившейся ситуации, в соответствии с социально-экономическим развитием до 2020 г., необходимо решить следующие основные проблемы:

 ликвидировать загрязнение поверхностных объектов сточными, талыми и дождевыми водами с урбанизированных и сельскохозяйственных территорий, а также вредными веществами, поступающими из сопредельных стран;

увеличить мощности очистных сооружений и повысить эффективность очистки стоков;

уменьшить риск для здоровья населения путем снабжения чистой питьевой водой.

На первом этапе для реализации этих направлений необходимо:

осуществление комплексного подхода к экологически безопасному управлению водными ресурсами (включая планирование устойчивого, рационального водопользования, защиту и восстановление водных экосистем);

строительство и реконструкция очистных сооружений с целью глубокой очистки сточных вод в соответствии с прогрессивными технологиями, внедрение мало - и бессточных технологий;

осуществление межгосударственного сотрудничества по трансграничным водным объектам, включая разработку межгосударственных и национальных правовых документов по мониторингу загрязнения водных ресурсов.

совершенствование стандартов в области качества поверхностных вод и приведение их в соответствие с международными требованиями;

развитие системы питьевого водоснабжения, строительство систем очистки и обезвреживания на питьевых водозаборах, обеспечение населения питьевой водой высокого качества (расширение централизованных систем городского и особенно сельского водоснабжения);

организация территорий водосборов с целью предотвращения негативного воздействия сельскохозяйственной деятельности на качество воды поверхностных и подземных источников, водоохранных зон и прибрежных полос рек, озер и водохранилищ, а также зон санитарной охраны источников и систем питьевого водоснабжения.

На втором этапе необходимо:

осуществление эффективного мониторинга и регулирования качества поверхностных и подземных вод с учетом сокращения объемов загрязнения от крупных точечных и неточечных (диффузионных) источников;

развитие рынка работ и услуг в сфере рационального использования и охраны вод.

Важнейшая часть белорусского водно-санитарного законодательства - гигиенические нормативы (ПДК) вредных веществ в воде. ПДК вредного вещества в воде озер - это максимальная концентрация, которая не оказывает прямого или опосредственного влияния на состояние здоровья населения и последующих поколений, выявленного современными методами исследования, при её воздействии на организм человека в течение всей жизни и не ухудшает гигиенические условия водопользования населения.

Соблюдение ПДК обеспечивает безопасность здоровья населения и благоприятные условия для санитарно-бытового водопользования. ПДК служат критерием эффективности различных мероприятий охране озер от загрязнения, а также стимулами прогресса в области промышленной технологии. Гигиенические ПДК учитываются при утверждении проектов, определении условий спуска сточных вод и их дальнейшей очистки.

Очистка сточных вод - это разрушение или удаление из них определенных веществ. Обеззараживание сточных вод - удаление из них патогенных организмов.

Вариант принципиальной схемы очистки сточных вод представлен на рисунке 3.

 

Рисунок 3 - Принципиальная схема очистки сточных вод

 

Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические; физико-химические, биологические. В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться.

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%, а органических веществ до 20%.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков.

Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность.

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию.

Биологическая очистка - широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль при обработке производственных сточных вод. Они применяются как самостоятельные, так и в сочетании с механическими и биологическими методами.

Важная роль в процессе формирования и реализации стратегии устойчивого развития страны отводится совершенствованию национального природоохранного законодательства и его согласованию с принципами и нормами международного экологического права.

Республика Беларусь присоединилась к большому числу важнейших природоохранных конвенций и проколов ООН, ряде европейских договоров и соглашений СНГ, а также подписала двусторонние документы с сопредельными государствами в области охраны и рационального использования приграничных природных ресурсов и комплексов (конвенция о трансграничном загрязнение воздуха на большие территории, конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения, конвенция ООН по борьбе с опустыниванием, конвенция о доступе к информации, об участие общественности в процессе принятия решений и доступе к правосудию по вопросам, касающимся окружающей среды, конвенция о водно-болотных угодьях, имеющих международное значение (Рамсарская конвенция)).