Экологическое состояние Воронежского водохранилища

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение                    

Создание водохранилищ     

Экология Воронежского водохранилища 

Питьевая вода г. Воронежа    

Методы очистки  сточных вод    

Заключение        

Литература        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В ХХ век, век прогресса и новых научных открытий самой важной проблемой для всей мировой цивилизации и для каждого отдельного человека стало загрязнение окружающей среды.

Среди множества проблем, стоящих  сегодня перед человечеством, наиболее актуальными являются социальная, экологическая, продовольственная, энергетическая и водная. При этом четыре названных первыми не могут быть решены, если не будет найдено приемлемое решение водных проблем. Вот почему во многих странах мира многие ученые и государственные деятели под номером первым обозначают проблему обеспечения водой растущего населения и хозяйства. Ведь современное состояние водных объектов, их режим и качество вод с каждым годом вселяют все большую и большую тревогу за существование биосферы и будущее человечества. И это понятно. Об этом блестяще сказал замечательный французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери: "Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются не ведая что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь”.

Всего лишь каких-нибудь сорок лет  тому назад не только широким кругам населения, но и специалистам-гидрологам и водохозяйственникам не представлялось, что проблема обеспечения водой всего живущего может стать столь остро в глобальном масштабе. Ведь около 3/4 поверхности Земли покрыто водой. В шутку назвали нашу планету "мокрым шаром во влажной оболочке". Общее количество воды измеряется гигантской цифрой 1386 млн. км3, а это значит, что на каждого жителя нашей планеты приходится около 300 млн.м3. воды. То есть каждый из нас является владельцем такого водохранилища как Можайское на Москва-реке. Но, к сожалению, воды пресной, необходимой человеку для жизни на Земле не так уж и много, всего лишь 2,5% от ее общего количества на Земном шаре и к тому же более 2/3 ее законсервировано в ледниках и снежниках. Наиболее важные для человека и используемые для самых различных нужд речные воды составляют всего лишь 0,0002% от общих запасов воды. К тому же и распределены они как по поверхности Земного шара, так и по временам года чрезвычайно неравномерно и во многих районах самые крупные водные артерии находятся в районах относительно мало заселенных и слабо освоенных

Но водная проблема стоит сейчас столь остро перед человечеством не столько из-за того, что во многих районах Земли пресной воды недостаточно, или же ее распределение по сезонам года не отвечает потребностям развивающегося хозяйства, а из-за того, что в результате хозяйственной деятельности воды рек и озер почти повсеместно сильно загрязняются. Качество воды не соответствует тем требованиям, которые предъявляют к ней все живущие в ней организмы и вода становится непригодной для питья, купания, полива сельскохозяйственных культур и использования в промышленности. И этот процесс загрязнения вод особенно интенсивно развивался последние 30-40 лет. До этого проблемы, связанные с загрязнением вод, носили локальный характер. К тому же нельзя не замечать и того, что решение водных проблем, как путем зарегулирования стока водохранилищами и его территориального перераспределения, так и использования подземных вод порождает сложные экологические и социальные проблемы, решение которых требует подчас колоссальных усилий и затрат.

Создание водохранилищ

Ежегодно на всех континентах вступают в эксплуатацию сотни новых водохранилищ. В настоящее время в мире нет ни одной страны, в которой бы не было водохранилищ. Их общий объем на рубеже XIX и XX веков составлял 15 км³., а в конце ХХ века превысил 6600 км³. Сегодня на Земле эксплуатируется более 60 тыс. водохранилищ (из них 3 тысячи в России). Площадь их водного зеркала равна 400 тыс.км². Это площадь одиннадцати Азовских морей.

Создание водохранилищ вызвано  необходимостью:

• уменьшения или полной ликвидации вредных явлений природы: наводнений, маловодья, селей;
• - перераспределения стока между сезонами года и годами различной водности, между днями недели и часами суток в интересах гидроэнергетики, ирригации, водоснабжения и создания акваторий в целях обводнения городов, развития рекреации, водного транспорта и др.;
• - вовлечения в хозяйственное использование непродуктивных земель путем аккумуляции на них водных ресурсов и создания в ряде случаев более продуктивной водной среды (рыболовство и рыбоводство);
• - улучшение природных условий прилегающих территорий: смягчение климата, водное благоустройство и т.п.;
• - улучшения гидрографической сети,

Наиболее ощутимые отрицательные  последствия создания и эксплуатации водохранилищ,:

затопление земель;

переформирование берегов,

повышение уровня грунтовых вод  и вызываемое им заболачивание и подтопление земель,

изменение условий обитания водной и наземной фауны и флоры в  долине реки,

коренная перестройка экосистем  самого водотока,

изменения качества воды вследствие замедления стока,

избыточное развитие сине-зеленых  водорослей (цветение воды) и т.п..

Однако, следует подчеркнуть, что  воздействие водохранилищ на природу, хозяйство и условия жизни людей не может быть охарактеризовано однозначно, оно очень многообразно и противоречиво.

Экология Воронежского водохранилища

В районе крупных городов часто строят водохранилища с целью технического водоснабжения, так как вода используется на различных предприятиях как растворитель. С той же целью было создано в 1972 г. Воронежское водохранилище. Этот водоем узок (средняя ширина 2 км), мелководен (средняя глубина 2,9 м), площадь зеркала 70 км², объем воды в чаше 204 млн. м³, он вытянут в меридиональном направлении на 35 км. В настоящее время в водохранилище обитает около 40 видов зообентоса, а ихтиофауна представлена 27 - 35 видами и подвидами рыб.

Не секрет, что водохранилища  подвергаются загрязнению. Самыми опасными являются нефть и нефтепродукты, СПАВ, соли тяжелых металлов и др. Загрязнение воды зачастую приводит к болезням, а иногда и к гибели организма, а по цепям питания - к болезням человека. Загрязненные воды являются местом размножения насекомых, переносящих различные заболевания и различных паразитов. Поэтому загрязнение воды очень опасно для организмов, населяющих ее, и человека. Влияние производственно-хозяйственной деятельности на водные ресурсы в последнее десятилетие привело к изменению условий формирования подземного и поверхностного стока, что становится основным фактором ухудшения качества питьевых вод, причиной химического и биологического загрязнения поверхностных водоемов.

Основными источниками загрязнения  и засорения Воронежского водохранилища  являются недостаточно очищенные сточные  воды промышленных и коммунальных предприятий.

Только по выпускам с заводов  АО "Воронежсинтезкаучук" и АО "Воронежшина" в водохранилище  поступает 222 тыс. м³/сут. загрязненных сточных вод, в составе которых сбрасывается 1150 т органических веществ, 2,6 тыс. т взвешенных веществ, 33 т нефтепродуктов. Нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. - все это затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются  вредные органические вещества.

На протяжении ряда лет не улучшается качество отводимых поверхностных стоков с промплощадок других крупных заводов города, не соответствуют категории нормативно чистых сбрасываемые воды предприятий теплоэнергетики (содержание нефтепродуктов достигает 1,6 ПДК, органических веществ – 2,7 ПДК). Недостаточно развита система ливневой канализации, из-за чего в водоемы попадает значительное количество загрязняющих веществ с территорий населенных пунктов. В ряде случаев отмечается превышение концентрации нефтепродуктов и взвешенных веществ в сотни раз.

Таким образом, основными источниками  загрязнения водных объектов являются ЖКХ г. Воронеж, с очистных сооружений которого сбрасывается более половины всех загрязненных сточных вод области, и ОАО "Воронежсинтезкаучук", доля которого составляет 30%.

Проведенные за 1999 г. водоохранные мероприятия  позволили снизить объем сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты почти на 1,4 млн. м³ (до 224,8 млн. м³). Около 3% объема водоотведения приходится на нормативно очищенные сточные воды.

В то же время не решен ряд водоохранных проблем: не реализуются ранее утвержденные проекты строительства очистных сооружений в шести районных центрах; не решается вопрос об очистке сточных вод (до 50 тыс. м³/сут) в Воронеже перед сбросом их в р. Дон; высока опасность аварийного сброса навозосодержащих стоков от накопителей на 32 крупных животноводческих комплексах.

Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды  и откладывании их на дне водоемов.

Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, а также коммунально-бытовыми стоками ведет к эвтрофикации водоемов – обогащению их питательными веществами, приводящему к чрезмерному развитию водорослей, и к гибели других водных экосистем с непроточной водой (озер, прудов), а иногда к заболачиванию местности.

Довольно вредным  загрязнителем промышленных вод  является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органического загрязнения водохранилища. В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения.

Повышение температуры  воды, в результате сброса горячих сточных вод, способно нарушить структуру растительного мира водоёмов. Характерные для холодной воды водоросли заменяются более теплолюбивыми и, наконец, при высоких температурах полностью ими вытесняются, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды”.

Это одно из главных бедствий рукотворного Воронежского моря. Была проведена  акция по зарыблению водохранилища  породами рыб, способными поедать водоросли. В воды водохранилища выпущено 7 тыс. т рыбы - двухлеток толстолобика и белого амура. Эти рыбы питаются сине-зелеными водорослями, причем каждая особь способна очистить до 30 литров воды в сутки. Теперь главная проблема - не допустить вылова этой рыбы браконьерами.

Воронежским Государственным Университетом проводилось исследование экологического состояния гидросистемы "Воронежское водохранилище - грунтовые воды" , которое связано с влиянием техногенного фактора.

Городские водозаборы, используемые для водоснабжения населения и коммунально-хозяйственной службы г. Воронежа, в основном сосредоточены в северных районах прибрежной части водохранилища. Известно, что 75% эксплуатационных запасов вод водозаборов формируется за счет фильтрации воды из водохранилища. В связи с этим, очевидно, что экологическое состояние вод водозаборов находится в тесной зависимости от качественного состояния воды водохранилища.

Исследовались два участка: северный и южный. Северный, включающий территорию водохранилища и водозаборов от с.Чертовицкое и до северного моста. Южный, включающий территорию водохранилища и левобережья от Чернавского моста до плотины. В пределах первого участка в подземных водах в сфере влияния водозаборов № 8, 11, 4, 3 наблюдается изменения химического состава, проявляющиеся в перераспределении макрокомпонентного состава и формировании гидрогеохимического профиля по схеме HCO3 ® HCO3SO4 и HCO3 ® HCO3Cl или ClHCO3. В макрокомпонентном составе намечается тенденция в увеличении сульфатов и повышении минерализации воды.

Отмечается периодическое появление в воде скважин высокого содержания марганца и железа в концентрациях превышающие в 8-10 раз ПДК питьевого и рыбохозяйственного ГОСТов. Установлено, что загрязнение вод водозаборов тяжелыми металлами осуществляется водами донных отложений. Фактические данные указывают на высокие концентрации марганца не только в донных отложениях Воронежского водохранилища, но и во взвесях малых рек бассейна р. Воронеж - реки Усманка, Ивница и др.

Еще одним фактическим источником загрязнения воды водохранилища являются намывные грунты для строительства микрорайонов левобережья города вблизи Отрожки. Поднятые со дна водохранилища песчано-глинистые отложения, обогащенные тяжелыми металлами, в течение срока функционирования водоема подвергаются инфильтрации атмосферных осадков, паводковых вод, которые способствуют вымыванию загрязнителей и выносу их в водохранилище.