Охрана и восстановление водных ресурсов бассейнов местных рек


Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Манычская средняя общеобразовательная школа Зерноградского района Ростовской области
Охрана и восстановление водных ресурсов бассейнов местных рек
Голяшова Светлана Викторовна
п. Сорговый
2016 год
Содержание
Введение------------------------------------------------------------- 3
Охрана и использование водных ресурсов------------------- 4
Естественная очистка водоемов-------------------------------- 10
Методы очистки сточных вод---------------------------------- 10
Водные объекты Ростовской области-------------------------------------13
Основные меры по очистке подземных вод------------------ 14
Заключение----------------------------------------------------------16
Список литературы----------------------------------------------- 17
Введение
Стремительное и нарастающее вмешательство человека в природные процессы обусловило реальную угрозу существованию окружающей нас среды. Для решения экологической проблемы использование только достижений научно-технического прогресса явно недостаточно. Огромный интерес общественности к этим проблемам, ее требования гласности в оценке качества окружающей среды убеждают, что охрана природы в настоящее время является делом не только специалистов разных областей знаний, но и каждого человека.
Основными целями и задачами нашей работы являются:
воспитание у школьников навыков экологической культуры, навыков взаимодействия с природными объектами ближайшего окружения; 2) осуществление практической деятельности учащихся по изучению и оценке состояния окружающей среды; 3) привлечение школьников к исследовательской деятельности, к прогнозированию последствий вмешательства человека в природу; 4) воспитание доброты, ответственного отношения к природе и к людям, которые живут рядом, к потомкам, которым нужно оставить Землю пригодной для полноценной жизни.
Проект включает следующие разделы: 1) охрана и использование водных ресурсов;
2) контроль за качеством воды и мониторинг водных объектов; 3) меры по борьбе с загрязнением водных ресурсов.
Актуальность исследования заключается в том, что вода – не просто универсальный хозяйственный ресурс промышленности и сельского хозяйства, энергетики и транспорта, коммунально-бытовое удобство или объект рекреации населения, могущественное санитарно-гигиеническое средство, наконец. Это незаменимый жизненный ресурс человечества, основа жизни на Земле.
Практическая значимость работы в том, что современная цивилизация немыслима без регулирования ресурсов вод человеком и что возможности социально-экономического развития в современную эпоху в значительной мере зависят от обеспеченности водой.
Охрана и использование водных ресурсов
Крупнейший потребитель воды – орошаемое земледелие. Занимая лишь шестую часть всей площади сельскохозяйственных угодий, оно дает примерно половину всей продукции, а 2/3 посевов хлопчатника в мире существует благодаря орошению…
«Возвратные» воды, например, промышленных и коммунальных стоков, направляемые в реки и водоемы, как известно, даже после основательной очистки необходимо разбавлять чистой водой… Исследования показываю, что проблема водообеспечения человечества может быть решена только при условии рационального и комплексного использования водных объектов (включая простую экономию воды), охраны их от загрязнения и научно обоснованном управлении круговоротом воды в природе. Охрана гидросферы у нас является важнейшей государственной задачей, поскольку нежелательные изменения в ней затрагивают не только гидробиологические ресурсы водных экосистем, но и разрушающие действуют на экологические системы суши. Сегодня водные проблемы не могут решаться изолированно, без учета возможных экологических последствий, и это становится понятным прежде всего при разработке долгосрочных планов развития хозяйства. Ведь водные проблемы, проблемы формирования и использования ресурсов пресной воды – это неотъемлемая часть взаимосвязанных проблем оптимального использования растительного и животного мира, энергетических, земельных ресурсов и охраны главного «ресурса» - экологического равновесия в природе. Говоря о путях и перспективах решения водных проблем и охраны водных ресурсов, следует учитывать, что каждому уровню развития человеческого общества соответствует тот или иной характер использования водных объектов, те или иные масштабы воздействия водохозяйственных мероприятий на окружающую среду.
Организация рационального использования вод – одна из наиболее важных современных проблем охраны и преобразования природы. Интенсификация промышленности и сельского хозяйства, рост городов, развитие экономики в целом возможны лишь при условии сохранения и умножения запасов пресной воды. Затраты на сохранение и воспроизводство качества воды занимают первое место среди всех расходов человечества на охрану природы. Суммарная стоимость пресной воды намного дороже любого другого вида используемого сырья. Успешное преобразование природы возможно лишь при достаточном количестве и качестве воды. Обычно любой проект преобразования природы в большой степени связан с тем или иным воздействием на гидроресурсы. В связи с развитием мирового хозяйства потребление воды растет стремительными темпами. Оно удваивается каждые 8-10 лет. Схема №1
Использование водных ресурсов
Сельское хозяйство 2450 километров кубических
Промышленность 1100 километров кубических
Бытовые нужды 250 километров кубических
Среднегодовое потребление воды 3800 километров кубических


Интенсификация сельского хозяйства неизбежно приводит к ухудшению водообеспеченности и других отраслей хозяйства. Дальнейшая интенсификация сельского хозяйств требует развития прежде всего орошаемого земледелия. На орошаемых землях расход воды в 10 раз выше, чем на неорошаемых, и в среднем составляет 12-14 тысяч м3 на 1 га пашни. Расширение пахотных угодий в значительных размерах возможно лишь при широком применении орошения. Орошаемое земледелие занимало и будет занимать первое место по объёму используемых вод среди других водопотребителей. Процессы урбанизации сопровождаются всё большим потреблением воды для хозяйственно-бытовых нужд. Расход воды на одного человека в городе значительно выше, чем в сельской местности. Поэтому рост городского населения резко увеличивает использование воды для бытовых целей. В целом в мире 71% потребляемой воды расходуется сельским хозяйством, 23% промышленностью и 6% на коммунально-бытовые нужды. Круговорот воды приводит к тому, что все части гидросферы возобновляются с той или иной интенсивностью. Особенно быстро происходит возобновление пресных вод. Если воду использовать в объёме круговорота, то источники водных ресурсов будут неисчерпаемыми, вечными. Но на практике, особенно за последние годы, потребление воды в отдельных регионах превышает скорость её возобновления. Не равномерное размещение по территории ресурсов пресных вод, промышленности, городов, сельскохозяйственных предприятий, развитие экономики всё чаще приводит к обострению диспропорций между ними, сопровождается возникновением очагов «водного города». Таким образом, все основные тенденции научно-технической революции приводят к росту использования ресурсов пресных вод, способствует возникновению региональных и глобальных проблем, связанных с их истощением. Общемировое потребление составляет лишь 6% ежегодно возобновляемых ресурсов пресных вод на Земле. Поэтому нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара вызывает не прямое потребление гидроресурсов, а их качественное истощение. За последние десятилетия всё более значительную часть круговорота пресных вод стали составлять промышленные и коммунальные стоки. На промышленные и бытовые нужды потребляется около 600-700 км3 воды в год. Из этого объёма безвозвратно расходуется 130-150 км3, а около 500 км3 отработанных, так называемых сточных, вод сбрасывается в реки, озёра и моря. В определённых размерах сброс сточных вод в естественные водоёмы допустим, так как природно-аквальные комплексы способны к самоочищению. При достаточно большом содержании в воде кислорода микроорганизмы превращают органические вещества стоков в минеральные соли. Часть органики потребляется рыбами. Минеральные соли, в свою очередь, усваиваются растениями. В естественных условиях процессы самоочищения водоёмов протекают и завершаются на разном расстоянии от места сброса нечистот. Это расстояние зависит от мощности водостока, его гидрологических и гидробиологических особенностей, от количества и качества загрязняющих веществ. Если сброс нечистот превышает природно-аквальных комплексов к самоочищению, происходит их деградация. При этом быстро расходуется кислород, растворённый в воде, что приводит к нарушению биологических процессов, прекращению процессов самоочистки. В результате степень загрязнения вод возрастает настолько, что резко снижаются возможности их использования, происходит качественное истощение водных ресурсов. Для организации охраны вод от загрязнения крайне важно располагать данными о том, какое количество тех или иных стоков может быть очищено естественным образом в речной или озёрной воде, за какое время, и на каком расстоянии от мест сброса. На основе таких материалов можно правильно сочетать искусственные и естественные способы очистки стоков. Отработанные воды промышленных предприятий, насыщенные примесями, возвращаются в водные бассейны. Эти примеси могут быть твёрдыми, жидкими, находиться в растворённом , взвешенном и коллоидном состоянии. Сброс органических веществ (углеводородов) в чрезмерно больших количествах приводит к обеднению воды кислородом и отравлению её продуктами разложения. Отходы нефтепереработки образуют плёнку на поверхности воды, препятствующую проникновению в неё кислорода воздуха. Среди продуктов распада под действием анаэробных бактерий имеются вредные вещества, содержащие амины, метан, серу и фосфор. Соли меди, цинка, свинца, никеля, цианиды, фтористые соединения, содержащие в отработанных водах химической промышленности, чёрной и цветной металлургии, действуют на всё живое в воде водоёмов. Они снижают интенсивность окислительных реакций, останавливают различные биохимические процессы, вызывая нарушение координации движений и удушье водных организмов. Очень опасно загрязнение моющими синтетическими средствами, которые снижают способность вод к насыщению кислородом, парализуют деятельность бактерий, разрушающих органические вещества. С каждым годом всё более значительные объёмы воды расходуются на разбавление как очищенных, так и неочищенных стоков. В результате во многих регионах мира произошло качественное истощение водных ресурсов, все водоёмы в той или иной степени загрязнены. Уже в настоящее время при относительно небольшом количестве сточных вод (примерно 600 км3 в год) на их разбавление расходуется около 30% устойчивого стока рек мира. Несмотря на совершенствование промышленных технологий количество сточных вод растёт. Пресные воды загрязняются не только промышленными и канализационными стоками. За последние десятилетия очень опасным источником загрязнения стали нефтепродукты. Даже небольшое количество нефти в водоёме может резко сократить или даже ликвидировать способность природно-аквальных комплексов к самоочищению. 1т нефти покрывает воду тончайшей мономолекулярной плёнкой на площади 12 км2. Эта плёнка препятствует газообмену воды и воздуха, затрудняет насыщение воды кислородом и тем самым препятствует нормальному ходу процессов биологической очистки. Таблица №2
Степень загрязнённости Растворённый кислород мг/л БНК5, О2 мг/л Окисляемость, О2 мг/л Аммонийный азот, мг/л Взвешенные вещества, мг/л прозрачность Запах, баллы Нефть, мг/л рНКоли-титрБиологический показатель *БПЗ, % Отношение ПДК венщества к ПДК воды
летом зимой по Секки, м по Снелленду, см Очень чистая 9 13-14 0,5-1 1 0,05 1-3 2 30 1 0 6,5-8,5 100-10 0+5 0
чистая 8 11-12 1,1-1,9 2 0,1 4-10 2-1 30-20 2 0,1-0,2 6,5-8,5 1-10 6+10 0,1-0,9
Умеренно загрязнён-ная6-7 9-10 2-2,9 3 0,2-0,3 11-19 1-0,3 19-3 3 0,3 6-9 0,05-1 11+20 1-5,9
Загрязнён-ная4-5 4-5 3-3,9 4 0,4-1 20-50 0,3-0,1 2-1 4 1 5-6, 9-10 0,005-0,05 21+60 6-10,9
Грязная 2-3 0,5 4-10 5-15 1,1-3 51-100 0,1-0,02 1-1,5 5 2 5-6, 9-10 0,005-0,001 61+99 11-20
Очень грязная 0 0 10 15 3 100 0,02 0,5 5 3 2-4, 11-13 0,001 100 20
*БПЗ – биологический показатель, показывающий отношение количества одноклеточных организмов, не содержащих хлорофилл, к общему количеству организмов, включая содержание хлорофилла.
Уровень загрязнения рек, озер, морей и океанов с каждым годом возрастает. Особую и едва ли не самую серьезную роль в загрязнении водных объектов играет сброс отработанных промышленных вод. Они загрязняют более 1/3 всего речного стока. При стекании по поверхности земли атмосферные и талые воды увлекают за собой органические и минеральные вещества из почвы. В первую очередь это касается территорий санитарно неблагоустроенных населенных пунктов, сельскохозяйственных объектов и угодий, особенно в период весеннего паводка, что приводит к сезонному ухудшению качества питьевой воды. Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, которые содержат большое количество поверхностно-активных моющих средств, также являются источниками загрязнения природных вод. Наличие в стоках поверхностно-активных моющих средств губительно сказывается на флоре и фауне. Например, 10-25 мг моющих химических средств на 1 л воды ядовитых для водной флоры. Разложение большого количества органических веществ в стоках приводит к дефициту кислорода и накоплению сероводорода, в результате чего со временем такие водоемы «умирают». Большое значение для организации водопотребления и водопользования имеет состояние подземных вод, которое может нарушаться проведением мелиоративных и гидротехнических работ, строительством городов и поселков, сооружением и эксплуатацией шахт и рудников. В результате уровень грунтовых вод может меняться на обширных территориях. Откачка подземных вод из шахт, рудников и карьеров и сброс их на поверхность ведут к загрязнению рек и водоемов. Не меньший вред по загрязнению водных объектов наносят удобрения и ядохимикаты (пестициды), применяемые в сельском хозяйстве, которые, попадая на поверхность почвы, смываются с нее и оказываются в водоемах. Необходимо отметить, что прочесы регенерации, или самоочищения, протекают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздухе. Источники загрязнения водоемов более разнообразны, а естественные процессы, происходящие в водной среде и подвергающиеся действию загрязнителей, более чувствительны и имеют большее значение для обеспечения жизни на Земле, чем те, которые происходят в атмосфере.
Естественная очистка водоемов
Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам (рекам, озерам и т.п.) для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо прежде всего прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. А эффективность дорогостоящих приспособлений для очистки таких вод пока еще недостаточно изучена. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной. В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается от них. Многие их примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождём или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека. Дым, пепел и промышленные газы вместе с дождём оседают на землю; химические соединения и нечистоты, внесённые в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами. Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям - дренажным канавам и канализационным трубам. Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать, чем тех, которые переносятся в процессе природного круговорота воды. Общемировое водопотребление на хозяйственные и бытовые нужды составляет примерно 9% суммарного стока рек. Поэтому не прямое водопотребление гидроресурсов вызывает нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара, а их качественное истощение.
Методы очистки сточных вод
Производственные сточные воды по своему составу разнообразны. Присутствующие в них загрязнения могут находиться в различных агрегатных состояниях. Для выбора методов очистки сточных вод и оборудования примеси, содержащиеся в воде, подразделяют на четыре группы.
1 группа - частицы почвы, песка, глины, эмульсий, которые попадают в водоёмы с промышленных предприятий, а так же в результате смыва почв. Для удаления примесей этой группы используют физико-химические процессы, позволяющие с помощью специальных веществ укрупнять частицы с последующим их осаждением.
2 группа – коллоидные примеси, которые находятся в воде в виде тонкодисперсных образований. Вещества этой группы изменяют цвет воды. Для удаления этих примесей применяют коагулянты – вещества, вызывающие слипание и укрепление частиц.
3 группа – растворенные в воде газы и органические соединения. Вещества этой группы придают воде различные запахи, привкусы, окраску. Наиболее эффективные способы очистки: аэрирование – продувка воды воздухом, введение окислителей, под действием которых разрушается большинство примесей этой группы, и адсорбция – удаление примесей с помощью активированного угля, который впитывает (сорбирует) многие примеси.
4 группа – примеси ионной степени дисперсности. Соли, кислоты, основания при поступлении в воду распадаются на ионы. Очистка от примесей этой группы сводится к связыванию ионов; можно применять также вымораживание и другие методы.
Мониторинг водных объектов.
14 марта 1997 года правительство РФ утвердило «Положение о введении государственного мониторинга водных объектов».
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды ведет наблюдение за загрязнением поверхностных вод суши. Санитарно - эпидемологическая служба РФ отвечает за санитарную охрану водоемов. Работает сеть санитарных лабораторий на предприятиях для изучения состава сточных вод и качества воды водоемов. Следует отметить, что традиционные методы наблюдений и контроля имеют один принципиальный недостаток – они неоперативны и, кроме того, характеризуют состав загрязнений объектов природной среды только в моменты отбора проб. О том, что происходит с водным объектом в периоды между отборами проб, можно только догадываться. К тому же лабораторные анализы занимают немалое время (включая и то, что требует для доставки пробы с пункта наблюдения). Особенно эти методы неэффективны в экстремальных ситуациях, в случаях аварий. Несомненно, более действен контроль за качеством воды, осуществляемый с помощью автоматических приборов. Электрические датчики постоянно измеряют концентрации загрязнений, что способствует быстрому принятию решения в случае неблагоприятных воздействий на источники водоснабжения. Степень опасности сноса пестицидов в период обработки сельскохозяйственных угодий зависит от способа применения и формы препарата. При наземной обработке опасность загрязнения водоемов меньше. При авиаобработке препарат может сноситься потоками воздуха на сотни метров и осаждаться на необработанной территории и поверхности водоемов. Возрастает загрязнения подземных вод, используемых для водоснабжения. В РФ выявлено около 1200 очагов загрязнения подземных вод, из которых 86% расположены в европейской части. Ухудшение качества воды отмечено в 76 городах и поселках, на 175 водозаборах. Многие подземные источники, особенно обеспечивающие крупные города Центрального, Центрально-Черноземного, Северо-Кавказского и других районов, сильно истощены, о чём свидетельствует снижение санитарного уровня воды, местами достигающее десятков метров.
На территории России обнаружено около 500 участков, где подземные воды загрязнены сульфатами, хлоридами, соединениями азота, меди, цинка, свинца, кадмия, ртути, уровни содержания которых в десятки раз превышают ПДК.
Ростовская область относится к регионам с малой водообеспеченностью; в таких регионах проблема загрязнения, истощения и охраны вод сильно обостряются. В 2004 году на производственные нужды было использовано 55% свежей воды, 26% - на орошение, 11% - на хозбытовые и питьевые нужды, 3% - на сельскохозяйственное водоснабжение. Диаграмма №3

Водные объекты Ростовской области
В водные объекты Ростовской области сбрасываются нефтепродукты, сульфаты, хлориды, азот аммонийный, нитраты, нитриты, железо, свинец, медь, сероводород и многие другие вещества. По данным Экологического атласа РФ (2000 года) ее поверхностные воды отнесены преимущественно к IV классу – грязные и очень грязные. В состав загрязнителей входят нефтепродукты, нитритный азот, соединения тяжелых металлов (особенно меди, в последние голы обнаружена ртуть). Их содержание превышает ПДК в 50 раз, а в отд годы в 100 раз. Не обходит эта проблема стороной и подземные воды, которые являются основным источником водоснабжения в южных районах Ростовской области. На большей части территории области в подземных водах некоторые загрязняющие вещества превышают ПДК в 2-10 и более раз. Они загрязняются непосредственно вблизи источников загрязнения, инфильтраций вод поверхности водоемов и ливневых стоков с сельскохозяйственных угодий и населенных пунктов. Загрязнению подземных вод способствуют заброшенные скважины. Грунтовые воды загрязняются при авариях на водопроводах, канализационных сетях и теплотрассах. На большей части территории Ростовской области загрязнение подземных вод оценивается как опасное. В настоящее время общий объём извлекаемых подземных вод, учтённых в Ростовской области, составляет 679,3 тысяч м3/сут., из них на хозяйственно-питьевые нужды используется около 32%, на сельхозводоснабжение- 49%. Как показал анализ водопользования, в Ростовской области из 43 административных районов в 31 водоснабжение населения полностью базируется на использовании подземных вод, а из 48 городов и посёлков городского типа в24- источниками хозяйственно – питьевых вод являются подземные воды. В такой ситуации очень важно очищать подземные воды нашей области.
Основные меры по очистке подземных вод:
утилизация твёрдых и жидких отходов промышленных предприятий, животноводческих ферм, птицефабрик и других загрязняющих производств;
контроль за соблюдением правил использования ядохимикатов в сельском хозяйстве.
Первые пруды сооружались в области Войска Донского ещё в начале XIX в для водопоев. Сейчас в Ростовской области насчитывается около 3000 прудов. Они используются преимущественно для орошения водопоев и отдыха. По размерам пруды подразделяются на малые (до 2 га), на долю которых приходится около 48% их численности, средние (2-10 га) – 40%, и крупные (свыше 10 га) -12%. Диаграмма №4

На территории Зерноградского района располагается 101 водоём естественного происхождения общим объёмом воды до 3 млн3. Из этого числа водоёмов на территории Манычского сельского поселения приходится 8 овражно-балочных прудов. На протяжении нескольких последних лет пруды нашего поселения постоянно заиливаются и мелеют. Заиливание прудов связано с их загрязнением. Отсутствуют службы, которые призваны очищать естественные водоёмы. Обмеление прудов связанно с понижением уровня грунтовых вод, уменьшением количества выпадаемых осадков, повышением температуры, что в свою очередь, связано с изменениями климата нашей планеты.
В этом 2015 году пруды нашего поселения мелели катастрофически; к осени некоторые из них вообще перестали существовать как водные объекты. Это связано с катастрофически быстрым понижением уровня грунтовых вод.
Происходят процессы глобального изменения климата: саванны и степи умеренного пояса становятся более засушливыми и превращаются в полупустыни. Крупные водоёмы мелеют, малые превращаются в небольшие озерца или вовсе исчезают, что и произошло с нашими прудами.
Заключение
Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы ещё недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Китайская пословица гласит: «Если мы не изменим курс, то можем прийти туда, куда направляемся». Если не изменить направление движения, многие районы будут по – прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему страдать, будут продолжаться конфликты из-за воды и новые площади ценных сильно увлажнённых земель будут уничтожены. Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства – одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения.
Стремительное и нарастающее вмешательство человека в природные процессы обусловило реальную угрозу существованию окружающей нас среды. Для решения экологической проблемы использование только достижений научно-технического прогресса явно недостаточно. Огромный интерес общественности к этим проблемам, ее требования гласности в оценке качества окружающей среды убеждают, что охрана природы в настоящее время является делом не только специалистов разных областей знаний, но и каждого человека.
Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов – это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.
Список литературы
Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек М.: 1998.
Общая экология: взаимодействие общества и природы СПб: Химия 1998.
Родзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. М.: Просвещение, 1986.
Хрусталёв Ю.П, Смагина Т.А Природа, хозяйство и экология Ростовской области. Ростов-на-Дону 2002 г
Экология, природопользование, охрана окружающей среды М.: Дёмина Т.А. Аспект - пресс, 1995





Приложенные файлы

  • docx file18.doc
    Охрана и восстановление водных ресурсов бассейнов местных рек
    Размер файла: 47 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий