Экология города миасса реферат

Обновлено: 08.07.2024

По данным ГИБДД, прирост транспорта в России составляет в среднем 5,5 % в год и насчитывает в настоящее время более 50 миллионов автомобилей. Рост автопарка приводит к увеличению загрязнения окружающей среды выхлопными газами. В связи с этим оценка уровня воздействия автомобиля на окружающую среду является актуальной [1, 2, 3, 4].

Выхлопные газы — отработавшее в двигателе рабочее тело. Они являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива.

Основными составляющими выхлопных газов являются диоксид азота, бенз(а)пирен, оксид углерода, формальдегид, диоксид серы.

Токсическое действие диоксида азота сводится к воздействию в основном на дыхательную систему организма. Имеются данные о снижении сопротивляемости организма к заболеваниям, и усиления действия канцерогенных веществ [5].

Бенз(а)пирен — химическое соединение, представитель семейства полициклических углеводородов, вещество первого класса опасности. Является наиболее типичным химическим канцерогеном окружающей среды, он опасен для человека даже при малой концентрации, поскольку обладает свойством биоаккумуляции [6].

Действие оксида углерода основано на вытеснении кислорода из оксигемоглобина (НЬО) крови, и образовании устойчивого соединения — карбоксигемоглобин (СОНЬ). Диссоциация СОНЬ происходит в 3600 раз медленнее, чем НЬО.

Формальдегид представляет собой раздражающий газ, вызывает дегенеративные процессы в паренхиматозных органах, сенсибилизирует кожу. Есть указания о сильном действии на центральную нервную систему, особенно на зрительные бугры. Однако такое действие связывают не с прямым действием формальдегида, а с наличием в техническом формалине примеси метилового спирта, а также его распадом в организме на муравьиную кислоту и метиловый спирт, избирательно поражающий зрительные бугры и сетчатку глаза [7].

Общее действие диоксида серы заключается в нарушении углеводного и белкового обмена; угнетении окислительных процессов в головном мозге, печени, селезенке, мышцах; торможении окислительного дезамииироваиия аминокислот и окисления пировиноградной кислоты; снижении содержания витаминов B1 и С. Токсичность резко возрастает при одновременном воздействии S02 и СО.

Для определения количества машин, проходящих за единицу времени через фиксированную длину участка в городе, было выбрано пять точек согласно рис. 1.

Рис. 1. Точки подсчета количества машин на территории города

Количественную оценку выделяющихся при движении автомобиля газов проводили согласно методике определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов утвержденную приказом Госкомэкологии России № 66 от 16 февраля 1999 года [8].

Выброс i-го вредного вещества автотранспортным потоком () определяли для конкретной автомагистрали, на всей протяженности которой, структура и интенсивность автотранспортных потоков изменялась не более, чем на 20–25 % по формуле

(1)

где (г/км) — пробеговый выброс i-гo вредного вещества автомобилями k-й группы для городских условий эксплуатации;

k — количество групп автомобилей;

(1/час) — фактическая наибольшая интенсивность движения, т. е. количество автомобилей каждой из К групп, проходящих через фиксированное сечение выбранного участка автомагистрали в единицу времени в обоих направлениях по всем полосам движения;

- поправочный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока;

L (км) — протяженность автомагистрали (или ее участка).

Для моделирования границ участков с превышением ПДК по веществам, содержащихся в выхлопных газах, определяли длину (B)

(2)

условного эллиптического цилиндра шириной (L) равной длине исследуемого участка. За высоту (h) фигуры брали среднюю высоту пятиэтажного дома для районов города с высотными застройками, и высоту двухэтажного дома, для районов с преобладанием частного сектора. Объем цилиндра рассчитывали исходя из ПДК по конкретному веществу, время выделения газов взяли равным 8 часам.

Наибольшее выделение составляющих выхлопных газов наблюдалось в районе Старого города, что так же вызвано большим количеством грузовых машин, проходящих по данной автомагистрали.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ РЕКИ МИАСС КАК ГЛАВНОЙ ВОДНОЙ АРТЕРИИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Проблема экологии является одной из глобальных проблем современности. Особенность ее заключается в том, что эта проблема касается абсолютно каждого жителя планеты. Экологические проблемы в первую очередь затронули обширный Уральский регион, поскольку в его разных уголках на протяжении последних 50 лет активно работали и работают десятки крупных заводов, производя самую разную продукцию, в том числе новейшее вооружение. При этом нещадно эксплуатируется природа, загрязняются недра, воздух и вода. Не исключением стала и крупнейшая река южного Урала – Миасс, в которую сбрасывают стоки 25 предприятий.

Река Миасс – главная водная артерия Челябинска. Она протекает по восточному склону Уральских гор и является притоком бассейна реки Тобол. На реке находится два водохранилища: Аргазинское и Шершневское, за режимом эксплуатации, которых природоохранные органы ведут постоянное наблюдение и контроль.

По данным Управления Роспотребнадзора РФ река Миасс используется в качестве объекта питьевого водоснабжения первой категории. Но сбросы сточных вод почти трех десятков предприятий серьезно осложняют ситуацию с качеством питьевой воды. В результате этого оно ухудшилась по микробиологическим показателям на 3,6%, а по санитарно-химическим показателям на 0,4%. Таким образом, доля проб водного объекта 1 категории не соответствует гигиеническим нормам по санитарно-химическим и микробиологическим показателям [1].

Среди основных причин загрязнения питьевой воды можно назвать:

антропогенные загрязнения поверхностных и подземных вод,

повышенное содержания железа и марганца,

несоответствующее санитарно-техническое состояние водопроводных сетей и водоочистных сооружений,

отсутствие санитарной охраны на водоисточниках и водопроводах.

Веществами, загрязняющие реку Миасс, являются: сульфаты, хлориды, фосфаты, взвешенные вещества, сухие вещества, БПК и марганец.

Основными источниками загрязнения водных объектов являются предприятия:

Одно из генеральных направлений государственной политики в области охраны природы и экологической безопасности было обеспечение качественной питьевой воды для сохранения здоровья и улучшения условий проживания населения. Поэтому, методами обеззараживания сточных вод является хлорирование или облучение ультрафиолетом. Также выполняется проект реконструкции очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод.

Многие предприятия и природоохранные структуры активно проводят мероприятия по снижению водопотребления и загрязнения. Прежде всего, ими внедряются/реконструируются системы обратного и повторно-последовательного водоснабжения, проектируются сооружения очистки промывных вод от фильтров очистных сооружении водопровода, заменяются аэрационные системы, проводятся ремонтные промывочные работы внутренних сетей трубопроводов сточных вод и ряд других мероприятий.

Несколько лет назад была отмечена еще одна проблема реки Миасс и ее бассейна, связанная с дефицита воды. В 2011 г. водохранилища были заполнены водой всего лишь на 50%. Для исправления этой ситуации в настоящее время ведется строительство трассы по межбассейновой переброске речного стока из реки Уфы в реку Миасс.

Таким образом, экологическая ситуация реки Миасс очень сложная, связанная с большой загрязненностью органическими веществами, возникающими периодически дефицитом воды в водохранилищах. Но в настоящее время проводятся мероприятия по улучшению качества воды в реке Миасс и активные действия по недопущению дифицита воды во водохранилищах.

1. Река Миасс превращается в сточную канаву //Промышленность и экология севера – Екатеринбург, 2012. № 10 (29). С. 7.

Экологическое состояние реки Миасс

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Вода – это удивительное вещество, благодаря которому сформировалась наша планета, и возникло все живое на ней. Если бы на Земле не было воды, то не было бы растений, животных, не было бы нас с вами.

Вода входит в состав многих минералов и горных пород, присутствуют в почве, во всех организмах. Вода нужна практически во всех отраслях народного хозяйства (Приложение 1). Водопотребление связано с забором воды из источников, ее загрязнением и безвозвратным расходованием ее части. Наиболее крупные водопотребители:- сельское хозяйство (58%), промышленность и энергетика (35%), коммунально-бытовое хозяйство (7%). Водопользование-способ использования воды без изъятия из водоемов . При этом различные категории водопользователей могут без ущерба друг для друга использовать одну и ту же воду. Основные водопользователи: водный транспорт , лесосплавные организации, рыбное хозяйство , гидроэнергетика .

Однако промышленные предприятия, сельское хозяйство выбрасывают в окружающую среду огромное количество сточных вод, содержащих вредные органические и неорганические вещества в таком количестве, который наносит большой, а иногда и непоправимый ущерб природе. Накапливаясь в водоемах и передвигаясь по цепям питания, все эти вещества вызывают тяжелые заболевания и отравления организмов.

Практически непригодной для питья стала вода многих рек Челябинской области. Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной.

Мы выдвинули гипотезу: существует взаимосвязь между нарушением в балансе экосистемы реки и качественными показателями её воды.

Нами была обозначена цель работы: провести анализ уровня загрязнения реки Миасс в черте города Челябинска.

Для её выполнения были определены задачи:

изучить состояние реки Миасс в черте города Челябинска

выявить причины загрязнения реки Миасс;

исследовать качество воды реки Миасс;

Предметом исследования является: река Миасс.

Объектом исследования мы определили: физические свойства воды в реке Миасс.

В ходе работы мы использовали методы: изучение научно-популярной литературы и средств Интернета, анализ собранной информации и обобщение сведений, проведение наблюдений и опытов, анкетирование и опрос, сравнение.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Река Миасс – главная водная артерия Южного Урала

Река Миасс является главной и самой протяженной водной магистралью Челябинской области. Она относится к бассейну реки Иртыш. На данной реке располагаются города Челябинск и Миасс. Исток реки Миасс располагается на башкирской земле и представляет собой маленький ручеек, текущий с гор. Река берет свое начало на склоне хребта Нурали на высоте 700 метров над уровнем моря. Она обладает довольно извилистым руслом (Приложение № 3).

В 1823 году в долине реки Миасс были обнаружены залежи золота. С того времени на ее территории стали функционировать прииски и промывальные фабрики, принадлежащие государству. По стране разлетелась весть о речке, дно которой покрыто золотыми зернами и самородками. Наступила пора золотой лихорадки. Устье данной реки стали называть "русским Клондайком" (Приложение № 4).

Начиная от истоков река зарегулирована плотинами, которые перемежаются с раскопанными драгой котлованами и небольшими озёрами. Первое серьёзное водохранилище — Миасский пруд. Далее река течёт через одноимённый город на север, вдоль Ильменского хребта, на северной оконечности которого устроено ещё одно водохранилище — Аргазинское. Это самый большой водоём на Южном Урале, служащий резервным источником водоснабжения города Челябинска. Следующее водохранилище на Миассе — Шершнёвское, уже в черте Челябинска. Используется для водоснабжения города. В центре Челябинска Миасс подпружен и разливается на ширину около трёхсот метров.

Очень богат растительный и животный мир реки Миасс.

Рыба есть практически по всей длине Миасса: это караси, окуни, лини, язи, налимы, лещи, плотва.

На реке также водится трубочник, которого используют для корма аквариумным рыбам.

Так же по берегам Миасса сумели сохраниться и даже увеличить потомство насекомые, животные и птицы, находящиеся на грани исчезновения. В долине реки можно встретить норку европейскую (в отличие от норки американской, этот вид не был завезен на континент), в озере Смолино и в некоторых местах Миасса видели выдру, а вдоль реки выше и ниже Челябинска по течению обосновались бобры. Вблизи деревни Костыли на берегу находится Харлушевский государственный природный биологический заказник, где обитают многочисленные колонии этих зверьков.

В реке Миасс обнаружено 36 видов водорослей, относящихся к 29 родам, 4 отделам. Наиболее представленными являются Bacillariophyta– 14 видов и Euglenophyta– 12 видов, отдел Cyanophyta– 9 видов, а из отдела Chlorophitaбыл обнаружен только 1 вид: StaurastrumparadoxumMeyen.

В тех частях реки, где течение не очень быстрое обильно распространены осоки, тростник, камыш, рогоз, стрелолист, сусак. Из растений с плавающими листьями наиболее распространены кубышки, кувшинки, гречиха земноводная, водокрас; а из растений, которые произрастают под водой на р. Миасс и в озерах чаще всего встречаются рдесты, уруть колосовидная, телорез, элодея.

1.2. Причины загрязнения реки Миасс

В Челябинской области расположены 198 крупных промышленных предприятий - по добыче полезных ископаемых, по выплавке стали и чугуна, по производству бумаги и т.д. Все они требуют большого количества воды для производства и осуществляют сброс загрязняющих веществ в водоёмы. Из них 180 предприятий осуществляют сброс в пределах лимитов временно согласованных сбросов, 18 предприятий - предельно допустимых сбросов (Приложение №5).

Среди основных причин загрязнения питьевой воды можно назвать:

антропогенные загрязнения поверхностных и подземных вод,

повышенное содержания железа и марганца,

несоответствующее санитарно-техническое состояние водопроводных сетей и водоочистных сооружений,

отсутствие санитарной охраны на водоисточниках и водопроводах.

Веществами, загрязняющие реку Миасс, являются: сульфаты, хлориды, фосфаты, взвешенные вещества, сухие вещества, БПК и марганец (Приложение № 6).

Основными источниками загрязнения водных объектов являются предприятия:

Таким образом, экологическая ситуация реки Миасс очень сложная, связанная с большой загрязненностью органическими веществами, возникающими периодически дефицитом воды в водохранилищах. Но в настоящее время проводятся мероприятия по улучшению качества воды в реке Миасс и активные действия по недопущению дефицита воды во водохранилищах.

1.3. Органолептические свойства и химический состав воды

Органолептические свойства:

Определение органолептических показателей воды является важным этапом ее анализа на пригодность для питья и санитарных нужд. Органолептическими свойствами воды называются те ее параметры, которые воспринимаются органами чувств человека и оцениваются по интенсивности их восприятия. К ним относятся вкус и привкус, запах, окраска, мутность. Окрашенная, мутная, с осадком или имеющая неприятный вкус и запах, вода неполноценна по своему качеству, поэтому человек не может употреблять ее для питья, приготовления пищи или для других бытовых нужд. Плохое качество питьевой воды по органолептическим показателям сказывается на многих физиологических функциях организма человека, в частности - при употреблении мутной воды с неприятным вкусом или запахом снижается секреторная деятельность желудка.

Рассмотрим подробнее основные органолептические свойства воды - прозрачность, мутность, цветность, наличие осадка, запах.

- Прозрачность воды:

Так же прозрачность можно определить с помощью следующих методов - По диску Секки - Способ применяется для открытых водоемов. Диск диаметром 30 см с прикрепленным к нему грузом погружают в воду так, чтобы он опускался вертикально. Когда диск пропадет из виду, измеряется длина отрезка веревки. Для самостоятельной оценки вместо специального диска используют тарелки, миски, крышки кастрюль. По кресту -Измеряют высоту водяного столба, через который различим крест. Он рисуется на белом фарфоровом диске черными линиями толщиной 1 мм, на концах каждой перекладины – сплошные круги диаметром 1 мм. Минимальная высота столба в лабораторных условиях – 3,5 м. Его низ подсвечивается мощной лампой (около 300 Вт).

- Мутность:

Мутность воды вызвана присутствием тонкодисперсных взвесей диаметром более 100 нм. Они имеют органическую и неорганическую природу. Взвешенные вещества попадают в воду в результате смыва твердых частичек (глины, песка, ила) с почвы дождями или талыми водами во время сезонных паводков, а также в результате размыва русла реки. Также повышение мутности воды может быть вызвано выделением некоторых карбонатов, гидроксидов алюминия, высокомолекулярных органических примесей гумусового происхождения, развитием микроорганизмов и микроводорослей, а также окислением соединений железа и марганца кислородом воздуха. Главным отрицательным следствием высокой мутности является то, что она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и стимулирует рост бактерий. Поэтому во всех случаях, когда производится дезинфекция воды, мутность должна быть минимальной для обеспечения высокой эффективности этой процедуры.

Цвет воды зависит от наличия в ней примесей, а также от количества и состава растворенных в ней веществ. Природные воды рек и озер могут иметь темно-коричневую или желтовыатую окраску, обусловленную растворенными в ней фульвокислотами, вымывающимися из почв. Большое количество сероводорода, растворенного в воде, придает ей изумрудно-зеленоватую окраску за счет окисления сероводорода и образования тонкой взвеси серы. Рыжую или бурую окраску воде из колодца может придавать содержащееся в ней железо. Загрязнение воды соединениями азота приводит к массовому развитию микроводорослей, вследствие чего вода приобретает зеленоватый оттенок. Определение цветности в лаборатории проводят путем сравнения цвета анализируемой воды со стандартной окраской, создаваемой в растворе хлорплатинатом калия и хлористым кобальтом. Согласно ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01 цветность питьевой воды не должна превышать 20 градусов по платиново-кобальтовой шкале. Высокая цветность воды свидетельствует о ее неблагополучном состоянии.

При стоянии пробы воды может образоваться осадок. Это происходит за счет осаждения механических примесей, присутствующих в воде. Осадок по количеству может быть незначительный, заметный, большой. По качеству различают осадок кристаллический, хлопьевидный, илистый, песчаный, указывают также его цвет: бурый, желтый, черный и т. д. Отмечают изменения при стоянии: выпадение осадка, образование кристаллов на внутренней поверхности бутылки, образование мути, осветление.

В химической лаборатории запах воды определяют при нагревании ее до температуры 60 °С. Воду взбалтывают вращательным движением и оценивают запах. Характер запаха выражается описательно: без запаха, сероводородный, болотный, гнилостный, плесневый. Интенсивность запаха оценивают по пятибалльной шкале (0 - нет, 1 - очень слабый, 2 - слабый, 3 - сильный, 4 - очень сильный).

Качественной можно считать лишь такую воду, которая, по мнению потребителей, не имеет запаха. Обычные люди не чувствуют запаха интенсивностью 0 и 1 балл по пятибалльной шкале.

Химический состав:

Химический анализ необходим для определения качества питьевой воды, а также для выяснения состава проб из колодцев или скважин, других источников. Отдельно проводятся анализы сточной воды, прошедшей очистку и предназначенной для сброса в водоем.

Особое внимание уделяют воде, которую используют для изготовления:

Основной задачей проверки является обнаружение веществ, растворенных в воде и способных нанести вред здоровью людей.

Исследованиям подлежат следующие показатели:

соли тяжелых металлов;

растворенные газы, в т.ч. сероводород, углекислота;

соединения хлора и другие реагенты, применяемые в процессе водоподготовки;

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ В РЕКЕ МИАСС

2.1. Определение органолептических свойств воды

Изучив научную литературу и средства Интернет, мы выяснили, что на загрязнение водоемов, в том числе и на реку Миасс оказывают влияние поступление загрязняющих веществ из промышленных и коммунальных канализационнонных стоков, смыв с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты, дренажные воды систем орошения, стоки животноводческих ферм, попадание в водоемы с осадками и ливневыми стоками аэрогенных загрязнений. В настоящее время выявлено 72 различных вещества, загрязняющих воду. Учёными и экологами они поделены на группы:

Причина в том, что протекая по территории Челябинской области, река Миасс принимает на себя промышленные и хозяйственно-бытовые стоки одноимённого города Миасс, а недалеко от Аргазинского водохранилища в реку впадает река Сак-Элга, которая несёт загрязнённые стоки с города Карабаш. Правда сейчас строится обводной канал, который должен перекинуть русло в обход опасного участка, по прогнозам это улучшит качество воды в реке Миасс на 20-25%. Пока же на входе в Челябинск в воде отмечаются превышения по меди и цинку (2-3 ПДК), а также марганцу (4ПДК) и прочим веществам.

В целом насчитывается до 15 загрязняющих веществ, среди которых и ионы металлов, и азот аммония, фосфаты, марганец и прочее.

Виновных много

О сложной ситуации с рекой и необходимости её оздоровления говорили с 70-80 годов прошлого века. Но дальше проектов и изыскательских работ дело не шло.

Тем временем город разросся, и нагрузка увеличилась. На сегодняшний день по данным регионального Росприроднадзора, в реку сбрасывают свои стоки около 30 промышленных предприятий. Большинство не имеет оборотных систем водоснабжения (вода не используется вторично) и пользуется устаревшими технологиями очистки сточных вод.

Есть ещё так называемые незаконные водопользователи, которые используют ливнёвки для своих личных нужд. Речь идёт в том числе об автомойках. Формально все знают, что у них есть сбросы, но заняться ими и перевести в правовое поле муниципальные власти не торопятся.

В итоге в черте города река Миасс представляет собой отстойник сточных вод. А из-за характерных для реки маловодия и низкой проточности загрязняющие вещества оседают на дне. В отдельных местах их толщина (мощность) составляет около 2 метров.

Проектом очистки реки Миасс занимались пермские учёные. С апреля по август 2018 года они исследовали водный объект в центральной части города (от пруда Коммунар до плотины ЧГРЭС), и пришли к тем же выводам об источниках загрязнения.

Они также обнаружили около 90 несанкционированных свалок по берегам, в самом русле – строительный мусор, железобетонные блоки, брёвна и прочие бытовые отходы, которые также снижают пропускную способность реки.

Одной очисткой дело не решить

Третий вариант - это ликвидация двух плотин на пруду Коммунар и ЧГЭС и создание подобного 20-метрового канала.

Местные учёные восприняли рекомендации с некоторым сомнением. Увеличивать проточность реки только лишь за счёт изъятия донных отложений вряд ли получится. «В черте города мы имеем не реку, а систему прудов, где в некоторых прибрежных местах течение и вовсе отсутствует, - уверен завкафедрой биоэкологиии ЧелГУ Владислав Ячменёв. – Здесь невозможно создать дополнительную проточность и, что бы мы ни делали, течение будет слабенькое.

Возможно, как один из вариантов, стоит рассмотреть частичное сужение набережной. Одно изъятие ничего не даст, более того, будет иметь временный эффект. Если не устранить многочисленные источники загрязнения, новые донные отложения накопятся уже через десять лет. И чистить придётся снова.

Заказчиком проекта и работ, выполненных пермичами, выступило Министерство экологии области. Пока проведены изыскания и даны рекомендации, подрядчик и рабочий проект очистки реки Миасс не определены. Тем не менее благоустройство набережной и улучшение качества воды в городской реке звучит чуть ли не в каждой губернаторской повестке и из предложенных вариантов рано или поздно придётся выбирать.

Главный специалист-эксперт отдела водных ресурсов по Челябинской области Нижне-Обского бассейнового водного управления Анна Второва также напомнила, что объективных данных о состоянии реки Миасс крайне мало. В последние годы не проводилось крупных исследований, а количество постов мониторинга (контрольные створы) водной артерии за пару десятилетий сократилось с 15 до трёх.

В то же время Миасс, как источник наполнения Шершнёвского водохранилища, на гран истощения. Сейчас Челябинск выпивает до 90% стока реки, и альтернативного источника водоснабжения у города нет.

Заведующий отделом гидролого-экологических исследований Российского НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов г. Екатеринбург, доктор географических наук Андрей Носаль:

- Замечательно, что есть желание очистить речку Миасс, но всё рассматривается, как будто мы пришли к новой проблеме. На самом деле только я этой проблемой – реабилитацией реки Миасс – занимаюсь 30 лет. Это третий заход на благоустройство реки. Наиболее детальный проект был выполнен десять лет назад, где в том числе рассматривалось обеспечение пропускной способности.

Но тогда в разрез принятому архитектурному плану благоустройства реки были построены несколько мостов (по ул. Братьев Кашириных), которые усложнили и усугубили ситуацию. Также не решён вопрос с прудом Коммунар и мельзаводом. Получается, всё идёт по кругу.

Но проблему надо решать комплексно. Не только углублением, но и с ливнёвками что-то решать. В каком-то месте сузить, где-то почистить, а борьбу с заиливанием обеспечивать теми рабочими попусками (промывками), которые осуществляются при весеннем половодье.

Читайте также: