Методы восстановления водных ресурсов кратко

Обновлено: 02.07.2024

Введение
В общем смысле водные ресурсы представляют собой запасы всех вод на нашей планете. Они представлены следующими категориями:

• Поверхностные воды (океаны, озера, реки, моря, болота)

• Ледники (замерзшая вода ледников Антарктиды, Арктики и высокогорья).

• Вода, содержащаяся в растениях и животных.

Последние 3 пункта относятся к потенциальным ресурсам, потому что человечество еще не научилось использовать их.

Общий объём гидросферы Земли составляет 1,4 млрд км 3 . Однако ресурсы пресной воды, необходимой человечеству, животным и растениям, составляют всего около 3%, из которых технически доступны для использования лишь 0,3%.

Главное назначение воды как природного ресурса – поддержание жизнедеятельности растений, животных и человека. Она – основа всего живого на нашей планете, главный поставщик кислорода в самом важном процессе на Земле – фотосинтезе. Также вода – важнейший фактор климатообразования. Поглощая тепло из атмосферы и отдавая его обратно, вода регулирует климатические процессы.

1 Использование водных ресурсов

Водные ресурсы – важнейший компонент и жизнедеятельности человека. Люди используют воду в промышленности и в быту. Больше всего водные ресурсы задействованы в сельском хозяйстве (около 66% всех запасов пресной воды). Примерно 25 % использует промышленность и всего 9% идет на удовлетворение нужд в коммунальной и бытовой сфере.

1.1 Сельскохозяйственное водоснабжение

В сельской местности водоснабжение осуществляется главным образом по локальным системам и путем индивидуального обеспечения водопользователей. Системы локального водоснабжения в очень сильной степени зависят от качества воды в источниках и, в случае необходимости, оборудуются специальными сооружениями. В районах с высокой плотностью сельского населения применяются групповые системы.

Для нужд отрасли из природных водных источников забирается около 28% суммарного объема изъятия воды.

Среди сельскохозяйственных отраслей основным потребителем свежей воды и крупным загрязнителем поверхностных водоемов, сбрасывающим через коллекторно-дренажную сеть неочищенные сточные воды, является орошаемое земледелие. Серьезную опасность для поверхностных водоемов представляет вынос с сельскохозяйственных полей удобрений и ядохимикатов.

Другим крупным водопотребителем и мощным источником загрязнения поверхностных и подземных вод являются животноводческие комплексы по выращиванию крупного рогатого скота, свиней, птицы. Очистка животноводческих сточных вод связана с большими трудностями, поскольку перед сбросом в водные объекты их необходимо длительное время выдерживать в прудах-накопителях.

1.2 Промышленное водоснабжение

Промышленное водоснабжение, обеспечивающее функционирование технологических процессов, является ведущим направлением водопользования. Системы промышленного водоснабжения включают в себя гидротехнические сооружения по забору технической воды и доставке се предприятиям, а также системы водоподготовки.

Объемы водопотребления зависят от структуры промышленных предприятий, уровня технологии, выполняемых мероприятий по экономии воды. Наиболее водоемкими отраслями являются теплоэнергетика, черная и цветная металлургия, машиностроение, нефтехимическая и деревообрабатывающая промышленность. На долю самой водоемкой отрасли - электроэнергетики - приходится около 68% суммарного потребления свежей и 51% - оборотной воды.

Так как большинство промышленных объектов сосредоточено в крупных городах, в России преимущественное развитие получили объединенные промышленно-коммунальные системы водоснабжения, что, в свою очередь, приводит к неоправданно высоким расходам на промышленные нужды воды питьевого качества (до 30-40% суточной подачи городских водопроводов).

Предприятия промышленности являются основным источником загрязнения поверхностных вод, ежегодно сбрасывая большое количество отработанных сточных вод. Особенно разнообразны по своим свойствам и химическому составу сточные воды химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и угольной промышленности. Несмотря на достаточную мощность очистных сооружений, только 83-85% отводимых сточных вод соответствуют нормативным требованиям. В структуре отводимых вод, содержащих загрязняющие вещества выше нормативного уровня, сброс без очистки составляет в настоящее время 23%, остальные воды сбрасываются недостаточно очищенными.

1.3 Коммунальное водоснабжение

Коммунальное хозяйство России удовлетворяет потребность городского населения в воде, коммунальных, транспортных и прочих непромышленных предприятий, а также расходы воды на благоустройство населенных пунктов, полив улиц и тушение пожаров.

Отличительная особенность коммунального хозяйства - постоянство водопотребления и жесткие требования, предъявляемые к качеству воды.

Основной объем (84-86%) потребляемой воды используется для хозяйственно-питьевых нужд населения. Например, по России среднее удельное водопотребление на одного городского жителя составляет 367-369 л/сут.

Из-за неблагополучного состояния источников питьевого водоснабжения и несовершенства системы водоподготовки не теряет своей остроты проблема качества воды. Стандартные сооружения очистки, включающие двухступенчатую схему осветления, обесцвечивания и обеззараживания не справляются с возрастающими нагрузками новых загрязнителей (тяжелых металлов; пестицидов, галогенсодержащих соединений, фенолов, формальдегидов). Хлорирование воды, содержащей органические вещества, накапливающиеся в водных источниках, приводит к ее вторичному загрязнению и образованию канцерогенных хлорорганических соединений.

Около 70% промышленных предприятий сбрасывают в коммунальную канализацию сточные воды, в которых, в частности, содержатся соли тяжелых металлов и ядовитые вещества. Осадок, образующийся при очистке таких сточных вод, не может быть использован в сельском хозяйстве, что создает проблемы с его утилизацией.

1.4 Водный транспорт

Водный транспорт является едва ли не самым древним водопользователем. По внутренним водным путям России (рекам, озерам, водохранилищам, каналам), имеющим общую протяженность свыше 400 тыс. км, перевозится до 50 млн. т грузов.

При использовании рек и других водных объектов для судоходства необходимо поддерживать на них гарантированные глубины, режим стока и прочие условия, обеспечивающие бесперебойную работу водного транспорта в навигационный период.

В ряде случаев интересы водного транспорта вступают в противоречия с интересами других водопользователей и водопотребителей, таких как водоснабжение, орошение, гидроэнергетика. Например, гидростроительство, с одной стороны, позволяет увеличить глубину и ширину водного пути, ликвидировать пороги, а с другой - вносит серьезные осложнения в работу водного транспорта за счет сокращения продолжительности навигационного периода, резких суточных и недельных колебаний расходов и уровней воды в нижних бьефах гидростанций.

Водный транспорт, не предъявляя высоких требований к качеству воды, является одним из значительных источников загрязнения водных объектов нефтепродуктами и взвешенными веществами.

Весьма неблагоприятное воздействие на экологическое состояние водоемов оказывает лесосплав, изменяя естественное состояние русел, засоряя водные объекты затопленной древесиной, разрушая нерестовые участки.

1.5 Рекреационные ресурсы

Водные объекты - излюбленное место для отдыха, спорта, оздоровления людей. Практически все рекреационные учреждения и сооружения размещены либо на берегах водоемов, либо вблизи них. В последние годы масштабы рекреационной деятельности на водных объектах постоянно растут, чему способствует увеличение численности городского населения и совершенствование транспортных коммуникаций.

В Российской Федерации на берегах водоемов расположено около 60% всех санаториев, свыше 80% учреждений отдыха. 60% туристических баз и 90% рекреационных объектов для самого массового в стране пригородного отдыха.

2 Восстановление водных ресурсов

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их. Очистка сточных вод – обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения – сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
2.1 Механические методы очистки
К механическим способам очистки сточных вод можно отнести фильтрование, осаждение и флотацию стоков.

Пожалуй, самым широко используемым в настоящее время методом очистки сточных вод от крупнодисперсных агентов является процесс фильтрации стоков через пористые материалы или сетки с нужным пространственным рейтингом фильтрации. Очистка сточных вод с использованием указанных процессов важна, если необходимо использование оборотной воды.

Другим методом очистки загрязненных вод является метод осаждения. Он может использоваться, например, для очистки сточных вод от взвешенных веществ. Фильтрация сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, или же под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей миллиметра. При фильтрации сточных вод нередко используют многоступенчатые отстойники. При этом частично очищенная на первой ступени сточная вода под напором подается в следующие отстойники.

Нейтрализация представляет собой обработку стоков кислотами или щелочами, в результате достигается требуемая величина водородного показателя рН. Этот способ активно используется во многих производственных сферах: в текстильной, химической промышленности, в машиностроении, в фармацевтической промышленности и др. В качестве реагентов, добавляемых в стоки, выступают растворы кислот и щелочей. Иногда воду пропускают через специальные загрузки нейтрализующего действия (магнезит, доломит, мел).
Окисление заключается в добавлении в стоки разного рода окислителей. Это может быть сжиженный или газообразный хлор, диоксид хлора, хлорная известь, гипохлорат натрия или кальция, кислород и т.д. Такой метод особенно эффективен для отработанных стоков, в составе которых имеется цианид меди, цинка и другие похожие соединения. Эти стоки являются продуктом машиностроения и приборостроения, свинцово-цинковых производств, горнодобывающей и целлюлозобумажной промышленности. При этом протекают химические реакции, и токсичные вещества становятся безвредными. Единственный минус очистки сточных вод окислением – большой расход довольно дорогостоящих реагентов.

Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях – электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности. Однако иногда этих методов бывает недостаточно, и для глубокой очистки загрязненных промышленных сточных вод используется так называемые мембранные методы очистки стоков. Одним из таких методов очистки является обратный осмос, в процессе которого сточные воды по давлением подаются на специальную полупроницаемую полимерную мембрану. При этом мембрана пропускает чистую воду, а загрязняющие агенты стоков эффективно задерживаются. Мембранными методами возможно выделять из сточных вод и утилизировать низкомолекулярные вещества, например соли, кислоты и т.д. При мембранных методах очистки сточных вод рекомендуется проведения предварительной очистки стоков. Также загрязненные сточные воды очищают с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления.
2.4 Биологическая очистка
Среди методов очистки сточных вод большую роль играет и биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть два типа биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры и аэротенки.

В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.

Аэротенки – огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало – активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.

Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.) Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.
Список использованных источников

Активное развитие промышленности и рост населения в последние 50-60 лет стал основным фактором ухудшения экологической ситуации, в частности, стремительного уменьшения количества природных водоемов и их постепенного исчезновения. Из-за канализационных стоков и мусора они мелеют, заболачиваются. Большинство рек требуют капитальной прочистки от донных наслоений. Много вреда приносит сооружение плотин, перенаправление русел и строительство водораспределительных узлов.

Государственные программы по реабилитации рек

Состояние водоемов и водохранилищ, которые используются для водоснабжения городов, стало настолько безнадежным, что призывы от экологов услышали в правительстве. Остро строит проблема деградации рек, длиной до 100 км. Объем их стока да последние 50 лет сократился вдвое. Заиливание, загрязнение отходами и мусором, береговая эрозия приводят гибели уникальных экосистем и непригодности их для хозяйственного использования.

затонувшие объекты;
захоронения биологических отходов;
загрязненные прибрежные территории;
неправильное обращение с отходами производства/бытовым мусором.

Для восстановления реки разрабатывается комплекс инженерных, ландшафтных, санитарно-гигиенических и биологических мероприятий. Улучшение состояния водоема невозможно без жесткого регулирования водостока и забора воды для хозяйственных целей

Государственные программы, как обычно, запаздывают с появлением и требуют достаточно много времени для запуска в полную силу. Часть выделенных денег осядет в различных комитетах и проектных инстанциях. Пока найдут подрядчика, пока определятся с тем, что и как нужно делать, состояние водоемов продолжает регрессировать.

Внебюджетные волонтерские организации работают намного быстрее, хоть и не имеют достаточного финансирования. Некоммерческие фонды регулярно проводят добровольные акции по уборке прибрежной территории и сбора мусора. Особое беспокойство вызывает загрязнение микроскопическими фрагментами полимеров, вред которых однозначен, но не окончательно изучен.

Методика восстановление запущенных водоемов

Спасать нужно не только красавицу Волгу, но и многие другие реки. Для ревитализации рек необходимо:

Сохранить естественные речные долины для саморегуляции водоемов. Отказаться от насыпных и бетонированных набережных, выпрямление русел, хозяйственного освоения прибрежных территорий, которые разрушают водные системы.
Сохранить непрерывность речной сети по всей протяженности. Прекратить закрывать реки в коллекторы и не использовать прибрежную зону для застройки. Такая деятельность чревата повышением УГВ и подтоплением территорий.
Организовать активное озеленение пойменных, прибрежных и городских территорий. Контролировать вырубку деревьев, которая приводит к снижению грунтовых вод, пересыханию и медленной смерти водоема.
Сохранять и восстанавливать специфическое для конкретного водоема разнообразие флоры и фауны. Их состояние помогает определить степень разрушения речной и озерной экосистемы.

Загибающиеся водоемы - это проблема международного масштаба. В сравнении с другими странами, ситуация в России считается неудовлетворительной, но терпимой. Наши реки безопаснее печально известных Цитарума или Марилао.

Снижение наполняемости привело к тому, что вместо сильного и быстрого течения, реки просто останавливаются. Образовываются затоны и заводи с процессами гниения органических остатков с соответствующим запахом

Многолетний опыт, накопленный организациями в разных странах, приводит к выводу, что максимальный результат дает восстановление водотока к уровню до индустриализации региона. Улучшения качества воды и реконструкция гидротехнических сооружений традиционных для периода до промышленного развития.

Подобные проекты активно реализуются в европейских странах для рек с критическим состоянием. Они нуждаются в тщательной проработке. Между концептуальным планированием и началом работ проходит несколько лет. Параллельно с техническим благоустройством, ведется работа с местным населением и властями.

Программы восстановление основываются на степени обратимости последствий антропогенного влияния. Реки считаются относительно устойчивыми и гибкими природными системами, которые способны сопротивляться негативному воздействию. Предел устойчивости - это период, когда река еще способна вернуться в прежнее благополучное состояние, как прекратится негативное влияние, и исчезнут отягощающие факторы.

Экологическая устойчивость определяется рядом показателей:

наполненностью русла;
отсутствием мест со стоячей водой;
объемом загрязненных стоков;
сохранением растительности и деревьев;
степенью застройки и бетонирования территории.

Визуальная оценка по указанным пунктам позволит реально оценить экологическое состояние реки и прибрежной зоны, чтобы разработать проект восстановления. Управление речными системами в городских зонах снижает индекс экологического неблагополучия. Для новой жизни водоем недостаточно прочистить. Такое же значение имеет и благоустройство прилегающих территорий. Для стабилизации гидрологического режима необходимо формировать русло, укреплять берега, восстанавливать растительность и условия, пригодные для популяций водных организмов.

На состоянии рек отображается степень износа очистных сооружений и канализационных станций. Нет смысла восстанавливать водоем, если в него продолжат попадать опасные неочищенные стоки

Причина печального состояния малых рек

В любых экологических проблемах виноват человек. Каждый школьник знает, о вреде который наносит выброшенная обертка от конфеты или пластиковая бутылка, но мусора вокруг меньше не становится. Сильный удар по рекам наносит промышленность - огромные заборы воды и такие же огромные сбросы неочищенных стоков. Государственный учет 2016 года определил, что в стране находится 200 000 объектов с негативным воздействием на окружающую среду.

Крупные водосборы страдают больше малых, но за счет большого водоизмещения и притока, они регрессируют медленнее. Для мелких речек и ручьев местного значения наступило худшее время. В СССР все они были на учете и проверялись, сейчас с ними буквально делают, что на ум взбредет. Без них пропадут и большие водные артерии.

Частных случаев уничтожающего хозяйствования на небольших реках огромное количество. В каждом районе своя грустная история. Например, река Саргатка в Иркутской области. Ранее судоходный приток Иртыша превратился в мелкий ручей, который переходят вброд. Сначала соорудили дамбу и отрезали приток из каскадных озер. Дальше начали строить дорогу и нескольких местах реку спрятали в трубу и засыпали русло. Вода в устроенные рамки не помещается и подмывает дорожное полотно и заболачивает окружающую местность.

Бездумно испортить реку легко, а на восстановление потребуются годы и миллионы, которых точно нет в районных бюджетах. Приструнить нарушителей экологии пытаются увеличенными штрафами. Также Росприроднадзор начал тестирование приложения для видео и фото фиксации экологических нарушений, которые сразу отправляются специалистам организации. Это должно помочь быстрее выявлять нарушителей, оперативно выезжать на место и локализовать масштаб последствий.

Охрана и восстановление водных ресурсов

Очистка загрязненных стоков

Выполнили: учащиеся 11 класса

Руководитель проекта: Русскова Л.Н.

Вода, наряду с энергией и продовольствием, стала одной из основных глобальных проблем человечества.

Проблема дефицита пресной воды становится все актуальней для многих регионов мира. Её обострение связывают с ростом населения, климатическими изменениями и рядом других причин. Однако для многих мест на земном шаре эта проблема не является новой и обусловлена климатическими особенностями, а именно небольшим количеством осадков. К засушливым областям относятся те территории, где выпадает менее 400 мм осадков в год. При таких значениях невозможно ведение сельского хозяйства без дополнительных источников воды

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в развивающихся странах лишь 25% сельского населения имеют приемлемый доступ (т.е. не требующий значительного времени хождения) к источнику водоснабжения. Территории 36 государств мира включают засушливые области, а территории 11 стран представляют собой на 100% засушливые области (Египет, Саудовская Аравия, Йемен, Джибути и др.). В России к районам, испытывающим дефицит пресной воды, относится Калмыкия, из стран ближнего зарубежья – Крым, Казахстан, Туркмения, Узбекистан.

Основное количество пресной воды потребляется сельским хозяйством, расход на которое почти в два с половиной раза превышают промышленное и коммунальное использование воды. В промышленности использование воды в три раза превосходит ее расход в коммунальном хозяйстве. Начиная с середины XX в. рост водопотребления в мире резко увеличился, практически в 4 раза. В основном связано это было с расширением площади орошаемых земель.

Поэтому мы взяли тему очистки загрязненных стоков, так как в наше время она актуальна; в настоящее время много загрязненных рек, озер, которые мы должны беречь, сохранять их биоразнообразие, так как на здоровье человека в первую очередь влияет здоровье природы.

Работа над проектом по Спасскому району продолжалась в течение трех недель. Над проектом работали ученики 11 класса Губанова Елена, Жукова Анна, Синягина Ксения.

Сформулировать проблему, обосновать ее актуальность. Собрать необходимый материал по данной теме, а так же изучить загрязненные участки водных ресурсов.

В заключение проекта предложить пути решения очистки сточных вод.

Реализовать пути решения проблемы.
Разнообразить методы по очистке водных ресурсов.
Уменьшить возможности загрязнения вод.
Привлекать все больше людей к решению данных проблем.

Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.

Вмешательство человека в природные процессы затронуло даже крупные реки (такие, как Волга, Дон, Днепр), изменив в сторону уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы и, следовательно, не возвращается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8%, а у таких рек, как Дон, Терек, Урал — на 11-20%. Весьма драматична судьба Аральского моря, по сути, прекратившего существование из-за чрезмерного забора вод рек Сырдарьи и Амударьи на орошение.

Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения 1за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности (более 10 ПДК) и числа случаев экстремально высокого содержания (Свыше 100 ПДК) загрязняющих веществ в водных объектах.

Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод.

Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностным и ливневым стоком с территорий санитарно неблагоустроенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах, в том числе и в Новосибирске. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений.

Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при ПДК — 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.

Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения.

Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.

Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов.

Эвтрофизация — обогащение водоема биогенами, стимулирующее рост фитопланктона. От этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски.

Во многих водных объектах концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами.

Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные воды. В целом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения.

Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов. Происходит ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров.

Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота.

Перечень веществ контролируемых в подземных водах не регламентирован, поэтому нельзя составить точную картину о загрязнении подземных вод.

Конечно, на здоровье человека влияют все компоненты экологической обстановки: загрязнение воздуха, почвы и воды, но качество последней имеет самое важное значение.

Существует высказывание, что большинство болезней человек выпивает с водой. Учитывая, что у большого количества населения нарушен обмен веществ, процессы накопления вредных соединений стали ускоряться, и нередко в 30 лет молодые люди имеют камни в почках, камни в желчном пузыре, онкологические заболевания и другие виды болезней, связанных с качеством воды. Особое место занимают инфекционные заболевания, которыми мы можем заразиться через воду.

Некоторые люди думают, что не на всей территории Нижегородской области существует проблема загрязнения вод. На самом деле, даже в нашем Спасском районе есть водоемы, за которыми требуется особый присмотр, нуждающиеся в очистке.

На территории Спасского района протекает река Урга с притоками Имза, Урынга, Мигинка, Чёрная и Ватраска. Средняя величина годовых ресурсов поверхностных вод района составляет 91000000 кубических метров. Однако главным источником водоснабжения района являются подземные воды, и только на орошение в основном используются речки и пруды. В районе имеются 86 артезианских скважин, большинство которых относятся к муниципальной собственности. Среднегодовой объём забора воды составляет 1230000 кубических метров.

Для того, чтобы выяснить, каким водоемам требуется очистка, а каким - просто поддержание в чистоте, для начала нужно собрать материал о том, какие водоемы наиболее загрязнены.

ЦЕЛЬ: Восстановление гидрологического режима поверхности путём моделирования естественных природных процессов.

Всем известно критическое состояние водоёмов на Земле. От некоторых остались только таблички с названиями. Волга, Урал, Лена и многие другие когда-то полноводные реки превращаются в застойные болота, мелеют и исчезают малые реки. Происходит постепенное опустынивание. Ещё в 1992 году более 1,5 т. известных учёных из разных стран мира подписали воззвание к человечеству с предупреждением о происходящем ухудшении окружающей среды, которое является угрозой существования земной цивилизации как таковой. В нём говорилось о повсеместном снижении плодородности почвы, об исчезновении лесов и рек.

Восстановить гидрологический режим поверхности возможно только через моделирование естественных природных процессов. Это контурно — полосная организация территории, широко опробованная на площади более 9 тыс.га в течение 50 лет советскими учёными во главе с Потапенко Я.И. и показавшая свою эффективность.

В ней собран огромный опыт и высокая теория трех выдающихся учёных: Куражковского Ю.Н., Лукина Н.Ф. и Потапенко Я.И.

Это настоящее руководство к действию по прекращению эрозии почвы, по восстановлению гидрологического режима поверхности и возвращению воды в реки.

Это новое слово в науке и на практике. И наша задача не только чётко обосновывать и вводить это в общественное сознание, но и на практике повсеместно широко внедрять контурно — полосную организацию территории, в первую очередь в бассейнах тех рек, которые находятся на грани исчезновения.

Этот комплекс противоэрозионных мелиоративных мероприятий разработан на основе многолетних наблюдений и опытов Всероссийским НИИ виноградарства и виноделия ( с учётом исследований русских учёных В.В. Докучаева, А.А. Измаильского, Н.А. Костычева, Г.Н. Высоцкого, К.А. Тимирязева, В.Р. Вильямса, В.И. Вернадского и многих других, а также современных работ С.С. Соболева, А.И. Бараева, А.А. Роде и др.

В зависимости от угла наклона местности контурные полосы могут быть шириною от 500 до 50 метров. По границам полос устраиваются водозадерживающие засеваемые валы с широким основанием и водопоглощающие канавы, заполненные отходами различных органических материалов, которые заменяют отсутствующие лесную подстилку и степной войлок. На водозадерживающих валах закладываются лесополосы из плодовых и лесных, зерновых, бахчевых и др. культур через 500 – 250 метров.

В канаве интенсивно идут биологические процессы разложения, повышается температура, увеличивается количество ходов дождевых червей и т. д. Её задача – поглотить скопившуюся воду, с чем эта система фильтров успешно справляется. Работая в любое время года, она готова принять осадки и сохранить их. В жизни в естественном биоценозе и осуществляется этот естественный гидрологический режим. Потапенко из всей совокупности естественных процессов, что существуют в биоценозах, промоделировал главный процесс, связанный с гидрологией поверхности. И тем дал основу для моделирования любых биоценозов, и, естественно, для эффективного использования любой самой современной агротехники.

Ширина полос зависит от климатических, экологических, почвенных условий, от угла наклона и экспозиции склонов, от количества и характера осадков, от глубины промерзания почвы и от вида агрогидромероприятий. Например, ширина контурных полос в южных 93

районах Ростовской области и в сходных условиях других областей при изменении крутизны склонов от 0° до 8° составляет от 470 до 30 м.

При освоении территорий с уклонами до 15° создаются полосы шириной 30 м. путём сполаживания склонов до 8°. Устройством ступенчатых склонов при сполаживании можно освоить территории с уклонами до 24°. А склоны свыше 24° осваиваются террасированием.

Для проектирования комплекса противоэрозионных мероприятий в различных условиях и хозяйствах подготовлена инструкция (в книге). В ней отражены результаты исследований Всероссийского НИИ виноградарства и виноделия, а также опыт, полученный при проверке предлагаемой системы в колхозах и совхозах, в том числе в Матвеево-Курганском и Куйбышевском районах Ростовской области, в Грибановском районе Воронежской области и в других районах.

В инструкции даны расчёты по проектированию комплекса противоэрозионных мелиоративных мероприятий с контурно-полосной организацией территории колхозов, совхозов и других сельскохозяйственных предприятий зон недостаточного и неустойчивого увлажнения. В соответствии с инструкцией, составление проектов выполняется в такой последовательности: проводят подготовительные изыскательские работы, изучают природные условия, почвенный и растительный покров, собирают климатические данные, планово-картографические материалы. Производят детальные почвенно-мелиоративные изыскания в увязке с инженерно-геологическими, гидрогеологическими, ботанико-культуртехническими и агролесомелиоративными обследованиями. Собирают подробные сведения о характере сельскохозяйственного использования земель и т. д.

Намеченные программой инженерно-технические изыскания должны обеспечить комплексное изучение водно-физических свойств почвы, их плодородия и получение исходных расчётных параметров в объёме, достаточном для проектирования полного комплекса мелиоративных мероприятий. Руководством предусмотрены способы выполнения проектных работ, состав и содержание проектно-сметной документации, способы перенесения проекта в натуру, технология производства строительных работ, порядок осуществления противоэрозионных мелиоративных мероприятий.

В подготовленном руководстве по проектированию комплекса противоэрозионных мероприятий для решения задачи полного перехвата поверхностного стока и перевода его в почву, приведены формулы для расчёта расстояний между валами-канавами, ширины полос и т. д.

1. В настоящее время установлена насущная потребность в восстановлении гидрологического режима поверхности как естественного и лучшего во всех отношениях водохранилища. Такая потребность существует во многих странах и во многих регионах России, в частности вбассейне реки Урал, в котором положение специалистами характеризуется как катастрофическое.

2. Найдено практическое решение возможности восстановления гидрологического режима поверхности через моделирование естественных природных процессов. Метод разработан Я.И. Потапенко и широко апробирован в течение 50 лет на площади более 9 тыс. гектар в Ростовской, Воронежской областях.

4. В материалах подробно изложен порядок, объёмы и технология работ; приведены опорные положения для составления сметы на проведение работ и практические примеры составленных смет. В настоящее время появились новые механизмы и технологии, изменились экономические условия и, соответственно, требуется определённая проектная работа в этом направлении.

5. Кроме того требуется проектная работа по обустройству всегобассейна реки Урал, как первого пилотного проекта. Скорейшее внедрение контурно — полосной организации территории в бассейне реки Урал даёт возможность восстановить естественный гидрологический режим поверхности и спасти Урал от исчезновения.На очереди составление таких проектов для других рек, например, Волги и других.

6. Как показывает опыт Я.И. Потапенко, технические и другие практические условия для выполнения таких работ имеются, затраты по их осуществлению небольшие.

В советских ценах это 30 копеек на обустройство 1 гектара территории. С учётом получаемых эффектов это затраты микроскопические.

Потому что восстановление гидрологического режима поверхности связано с возможностью дальнейшего существования нашей цивилизации.

ПЕРВООЧЕРЕДНАЯ ЗАДАЧА ПЛАНЕТАРНОГО МАСШТАБА СЕГОДНЯ: ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПОВЕРХНОСТИ ПУТЁМ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ Открытие Я.И. Потапенко и его практическое воплощение даёт человечеству шанс прекратить дефицит пресной воды и открывает дополнительные возможности, о которых шла речь выше. Широкая практика подтвердила возможность моделирования естественного гидрологического режима поверхности и восстановления гидрологического режима рек.

Стена проекта

Учителям — экологам о том, как просто вернуть воду в реки

Знание о методе восстановления гидрологического режима поверхности путём моделирования естественных природных процессов распространяется! В детском эколого-биологическом центре г.Оренбурга состоялся обучающий семинар для руководителей экологических кружков города. Экологи других центров дополнительного образования включились в работу через онлайндемонстрацию мероприятия.

Знание о методе, который позволяет легко вернуть воду в реки, вызывает большой интерес и желание нести его в народ. Это даёт шанс оренбуржцам спасти реку Урал, катастрофическое обмеление которого тревожит всех живущих на его берегах в Оренбургской и Челябинской областях, в Казахстане и Башкирии.

В ней собран огромный опыт и высокая теория трех выдающихся учёных: Куражковского Ю.Н., Лукина Н.Ф. и Потапенко Я.И. Это настоящее руководство к действию по прекращению эрозии почвы, по восстановлению гидрологического режима поверхности и возвращению воды в реки. Книга является методическим пособием по сохранению и приумножению нашего водного фонда.

Это новое слово в науке и практике. И наша задача не только чётко обосновывать и вводить это в общественное сознание, но и на практике повсеместно широко внедрять контурно — полосную организацию территории, в первую очередь в бассейнах тех рек, которые находятся на грани исчезновения.

На презентацию пришли преподаватели экологических кружков городских центров дополнительного образования, студенты аграрного университета и простые люди, которых волнует состояние водоёмов, в том числе катастрофическое обмеление реки Урал.

Информация о методе восстановления полноводности рек вызвала живой отклик и неподдельный интерес. Книга подарена в фонд библиотеки, благодаря этому у оренбуржцев есть возможность изучить метод и, внедрив его на практике, вернуть реке Урал былую полноводность.

Читайте также: