Экологическое состояние Воронежского водохранилища

На южном участке отмечается техногенез, приведший к появлению  в грунтовых водах Cr6+, Mn2+ за счет фильтрации стоков из дефектных труб водонесущих коммуникаций, за счет вымывания загрязнителей из почв городского типа в районе р. Песчанка.

Таким образом, выявляется неблагополучное  экологическое состояние гидросистемы в целом.

Во втором районе в настоящее  время создаются очаги загрязнения вод марганцем и нитратами.

Воронежским центром Госсанэпиднадзора  неоднократно отмечались различные  виды загрязнения воды Воронежского водохранилища и грунтовых вод  на водозаборных участках, среди которых  особо выделяются тяжелые металлы (железо, марганец, хром, медь и др.) Марганец - один из элементов, которые играют универсальную роль для биосферы. Однако повышенные его содержания оказывают токсичное действие.

Пространственно-временной анализ изменения концентрации загрязнителей - Feощ, Mn2+ в грунтовых и поверхностных водах, в почво-грунтах, в донных отложениях, свидетельствует о тенденции их накопления в депонирующих средах в сфере влияния водохранилища таким образом, что создаются условия для формирования техногенно-геохимической провинции железо-марганцевой специализации.

Приведенные данные позволяют рассматривать  экологическое состояние гидросистемы "Воронежское водохранилище - грунтовые воды" как неудовлетворительное, что подтверждается прогрессирующим ухудшением здоровья населения и в особенности детей.

Результаты исследования указывают  на непосредственную связь загрязнения  грунтовых вод и водохранилища с влиянием техногенного фактора. Соответственно и основные меры водоохранных мероприятий должны быть обращены на вопросы снижения прессинга техногенеза. В качестве первоочередной меры водоохранных мероприятий рекомендуется очистка дна водохранилища от наносов и разлагающейся растительной массы, уменьшения сбросов условно-чистых вод в водохранилище.

 

Питьевая вода г. Воронежа

От качества потребляемой воды зависит здоровье человека. Общие требования к питьевой воде сводятся к следующему: хорошей считается вода прозрачная, бесцветная, без запаха и освежающая на вкус, не содержащая болезнетворных бактерий, паразитов и их личинок и яиц и никаких ядовитых веществ, а также чрезмерного количества соединений кальция, магния, железа, но содержащая соединения (в том числе фтор, йод), единственным источником которых она является. Сейчас у нас в стране действует стандарт качества питьевой воды ГОСТ 2874 – 82

В России каждая пятая проба водопроводной воды не соответствует санитарно-химическим нормам, каждая восьмая – микробиологическим, а 90% питьевой воды в стране не соответствует рекомендуемым санитарным нормам, химическим и микробиологическим стандартам. Эту воду используют 70% городов и населенных пунктов. Больше всего нам портит жизнь хлор, используемый для дезинфекции воды. Хотя вначале он спасает от инфекций, однако потом его производные начинают медленно убивать нас, так как обладают канцерогенным, мутагенным эффектом, влияют на наследственность. По данным американских исследований, у людей, постоянно употребляющих хлорированную воду, вероятность рака мочевого пузыря на 21% и рака прямой кишки на 38% выше, чем у тех, кто пьет очищенную, но нехлорированную воду.

Состояние организма человека тесно  связано с минеральным составом воды и пищи. Так, например, мягкая вода, содержащая мало кальция, магния, ванадия, выполняющих защитные функции в отношении сердечно - сосудистой системы, менее благоприятна к употреблению, чем жесткая вода. Оптимальное содержание кальция в питьевой воде рекомендовано на уровне 50 - 75 мг/л, а минимальное - не ниже 25 мг/л.

Увеличение минерализации воды, поступающей с водозаборов Воронежского водохранилища, способствует увеличению заболеваемости глаукомой. Кроме того, постоянное потребление воды с концентрацией железа выше ПДК приводит к необратимым изменениям в органах, а вода, загрязненная марганцем, может вызвать расстройство психики, явления парализации отдельных органов. Что касается меди, то этот компонент воды при постоянном его употреблении вызывает головокружение, расстройство нервной системы, поражение почек и печени. Отрицательное действие на организм оказывают и другие элементы: хром, кадмий, натрий, азотистые соединения. Нитрат-ионы, накопившиеся в питьевой воде, способны переходить в нитрит-ионы, которые взаимодействуют с аминами, промежуточными продуктами превращения белков, образуют канцерогенные нитрозосоединения. Ухудшение качества воды в местах водозабора привело к гиперхлорированию воды на сооружениях водоподготовки. Эффект употребления населением данной воды выражается повышенным уровнем заболеваемости эндокринной системы, нарушением обмена веществ, болезней нервной системы и органов чувств. Поэтому-то среди заболеваний на первом месте в нашей области находятся болезни эндокринной системы, рак желудка, рак кожи, нарушение обмена веществ. Рост этой патологии увеличивается ежегодно. Так, темп роста по сравнению с 1989 годом составил: по болезням эндокринной системы - 168.0%, органов пищеварения - 122.0%, мочеполовой системы - 124.0%, крови и кроветворных органов - 180.О%. По свидетельству начальника Воронежского городского управления водопроводного и канализационного хозяйства В.Д. Артемова в сутки для воронежцев из артезианских скважин забирается 480 тыс. м3 питьевой воды. В прошлом году на каждого жителя города ежесуточно подавалось более 270 л воды. В 1996 -1997 гг. в химико-экологической лаборатории НПОУ «ЭКО» учащимися школ города проводились исследования питьевой воды различных районов г. Воронежа. В каждом районе города имелись нестандартные пробы питьевой воды по различным показателям. Так, в Левобережном районе наблюдается повышенная общая жесткость воды (20 мг-экв/л при норме 7 мг-экв/л), пониженное значение рН (5,1 при норме 6,0 - 9,0). В Коминтерновском и Ленинском районах - пониженное значение рН - 5,0 при норме 6,0 - 9,0. В Центральном районе - пониженное значение рН - 5,0 (6,0 -9,0), повышенная концентрация солей аммония (0,5 мг/л при норме 0,1 мг/л), повышенная общая жесткость воды (16,8 мг-экв/л при норме 7 мг-экв/л), кроме того, запах, вкус и привкус воды постоянно не соответствовали норме.

Несоответствие воды по химический показателям требованиям ГОСТ в  основном обусловлено ее природным  качеством, то есть высоким содержанием солей жесткости, железа, марганца, повышенной мутностью и в отдельных случаях повышенным содержанием нитратов. Необходимое качество питьевой воды по химическим показателям не обеспечивается из-за отсутствия очистных сооружений на большинстве водозаборных узлов и несовершенством технологии очистки.

 

Методы очистки сточных  вод

За последние десятилетия все  более значительную часть круговорота  пресных вод стали составлять промышленные и коммунальные стоки. На промышленные и бытовые нужды  потребляется около 600-700 куб.км воды в год. Из этого объема безвозвратно расходуется 130-150 куб. км, а около 500 куб. км отработанных, так называемых сточных вод сбрасывается в реки, озера, водохранилища.

Важное место в предохранении  гидроресурсов от качественного истощения принадлежит очистным сооружениям. Очистные сооружения бывают разных типов в зависимости от основного способа обезвреживания нечистот.

При механическом методе нерастворимые примеси удаляют из сточных вод через систему отстойников и разного рода ловушек. В прошлом этот способ находил самое широкое применение для очистки промышленных стоков.

Сущность химического метода заключается в том, что на очистных станциях в стоки вносят реагенты. Они вступают в реакцию с растворенными и нерастворенными загрязняющими веществами и способствуют их выпадению в отстойниках, откуда их удаляют механическим путем. Но этот способ непригоден для очистки стоков, содержащих большое количество разнородных загрязнителей.

Для очистки промышленных стоков сложного состава применяют электролитический (физический) метод. При этом способе электрический ток пропускают через промстоки, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способ очень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистных станций.

При очистке бытовых стоков наилучшие  результаты дает биологический метод. В этом случае для минерализации органических загрязнений используют аэробные биологические процессы, осуществляемые с помощью микроорганизмов. Биологический метод применяют как в условиях, приближенных к естественным, так и в специальных биоочистных сооружениях. В первом случае хозяйственно-бытовые стоки подаются на поля орошения. Здесь сточные воды фильтруются через почвогрунты и при этом проходят бактериальную очистку. На полях орошения скапливается огромное количество органических удобрений, что позволяет выращивать на них высокие урожаи.

Очистные сооружения решают проблему сохранения качества пресных вод  лишь до определенной стадии развития экономики конкретных географических регионов. Затем наступает момент, когда местных гидроресурсов уже не хватает для разбавления возросшего количества очищенных стоков. Тогда начинается прогрессирующее загрязнение гидроресурсов, наступает их качественное истощение. Кроме того, на всех станциях очистки по мере роста стоков встает проблема размещения значительных объемов отфильтрованных загрязняющих веществ. Таким образом, очистка промышленных и коммунальных стоков дает лишь временное решение местных задач охраны вод от загрязнения.

Кардинальные пути защиты от загрязнения  и разрушения природных территориальных комплексов заключается в уменьшении или даже полном прекращении сброса в водоемы отработанных, в том числе и очищенных сточных вод. Совершенствование технологических процессов постепенно решает эти задачи. На все большем числе предприятий применяют замкнутый цикл водообеспечения. В этом случае отработанные воды проходят лишь частичную очистку, после которой они снова могут быть использованы в ряде отраслей промышленности. Полное осуществление всех мер, направленных на прекращение сбросов нечистот в реки, озера и водохранилища, возможно только в условиях сложившихся территориально-производственных комплексов. В пределах производственных комплексов для организации замкнутого цикла водоснабжения можно использовать сложные технологические связи между различными предприятиями. В будущем очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станут одним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения. Прогресс техники, тщательный учет местных гидрологических, физико- и экономико-географических условий при планировании и формировании территориально-производственых комплексов позволяет в перспективе обеспечить количественное и качественное сохранение всех звеньев круговорота пресной воды, превратить ресурсы пресных вод в неисчерпаемые.

Заключение

Для разрешения многочисленных противоречий при подготовке и эксплуатации водохранилищ и повсеместного превращения  их в хранилища чистой воды и производителей биопродукции наряду с осуществлением хорошо известных организационных, технологических, экономических и экологических мероприятий разрабатывается оригинальная концепция, состоящая из трех взаимосвязанных элементов:

1. Обоснования необходимости утверждения статуса водохранилища как биогеосистемы, основной задачей, которой является производство воды надлежащего качества для обеспечения нормального функционирования как водных, так и наземных экосистем. Это, в первую очередь, относится к равнинным водохранилищам, расположенным в освоенных районах с высокой плотностью населения.
2. Обоснования необходимости осуществления всех видов хозяйственного использования водохранилища в том числе и регулирование ими стока лишь в пределах, не нарушающих нормального функционирования экосистем.
3. Обоснования необходимости улучшения использования и охраны природных ресурсов акватории и береговых зон водохранилищ на основе организации их пространственной и функциональной структуры путем районирования, планировки и обустройства.

На примере всестороннего, многопланового исследования водохранилищ, мы должны признать, что будущее  у человечества может быть только в том случае, если оно найдет способ быть в равновесии с природой, а для этого человек обязан жить в рамках определенного экологического императива, поскольку вне биосферы он существовать не может. Поэтому человек обязан вписываться в те рамки, которые установлены самой природой. Следует осознать, что степень воздействия человека на окружающую среду должна быть строго ограничена и контролируема, поскольку человечество подошло к порогу допустимого. Не вызывает сомнения, что если в кратчайшие сроки не будут найдены новые способы взаимодействия с природой и воздействия на самого себя, человечество не сможет продолжить свое существование.

Из всего сказанного вытекает, что  исследования водохранилищ как элемента окружающей среды должны быть направлены на развитие фундаментальных работ по созданию теории формирования экосистем водохранилищ, качества их вод, на раскрытие роли водохранилищ в продуктивности водных и сухопутных экосистем суши.  

 

Литература:

Авакян А.Б. Водохранилища в современном  мире// Россия и современный мир. Выпуск 4(21), 1998.

ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ  ГИДРОСИСТЕМЫ «ВОРОНЕЖСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ - ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ». А.Я.Смирнова, Л.Н.Строгонова, И.А.Светачева. Воронежский государственный университет

ИССЛЕДОВАНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ. Панова Надежда НПОУ «ЭКО»

Государственный доклад за 1998 г. Часть 4.Раздел 6

Государственный доклад за 1999 г. Часть 4.Раздел 6

Демина  Т.А. «Экология, природопользование, охрана окружающей среды.»   Москва, Аспект пресс, 1995.