Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина»
Кафедра экономики и организации предприятия
Реферат по теме:
«Экологические проблемы реки Волги».
Выполнила:
студентка 2 курса 52 группы
Сметанина Т.Е.
Проверил:
к.т.н., доцент:
Дюповкин Н.И.
Иваново 2009
СОДЕРЖАНИЕ
I. Введение
II. Основные загрязнители
III. Экологическая обстановка в Самарской области
IV. Основные пути оздоровления Волги
I. ВВЕДЕНИЕ
Волга - великая русская река длиной 3530 км. Огромный бассейн реки Волги (1360 тыс.кв.км) составляет незначительную часть – всего около 8% - территории России. В то же время здесь проживает свыше 42% всего населения страны. Здесь производится свыше 20% промышленной и сельскохозяйственной продукции страны, что само по себе позволяет предполагать о существовании крайней экологической напряженности в регионе.
Но Волга для России - непросто река, непросто вода, непросто водный путь. Волга - путь исторический, где сходится прошлое и настоящее русского народа и всех больших и малых народов, населяющих волжские берега, где сплетаются воедино старое и новое, великое и вечное. Волга – исключительное явление природы, связавшее воедино разные географические зоны: лесное Нечерноземье, степное Саратовское Заволжье, полупустыни Астраханского низовья. Волга – уникальный экономический потенциал, вобравший в себя заводы и фабрики, гидростанции, старые и новые города, первоклассный речной флот, щедрое хлебное поле. Волга-это не только центр экономического могущества и основа независимости в прошлом, она испокон веков была ещё и кормилицей страны.
История Волги и Поволжья - это история становления Российского государства. Волга – это исток нашей государственности и культуры. Она символ духа, символ Российской державы, символ нации[1].
Сегодня восторженные интонации прошлого не очень соответствуют тому, что мы видим, хотя ещё вчера взахлёб писали о строительстве гидростанций, о создании каскада волжских плотин, не понимая и не желая понять, чем это обернется для Волги.
Слагали оды во славу тех, кто создавал рукотворные моря (слово «водохранилище» казалось слишком прозаичным, и его избегали), не подозревали, что живая волжская вода будет мертветь на глазах, и с этим уже ничего не поделаешь.
Безудержно хвалили мелиораторов как надежных творцов "великого изобилия", и мало кому приходило в голову, что мелиорация, устроенная по принципу "после нас хоть потоп" (а такой она во многих местах остаётся по сей день), окажется губительной для нашей земли. Целая армия браконьеров не смогла бы нанести такой ущерб рыбным запасам, как мелиоративные системы Саратовской губернии, так как на
подавляющем большинстве из них нет рыбозащитных сооружений. Хвалясь перед всем миром, что несколько раз покорили Волгу – матушку, и, называя себя её сыновьями, ее покорители обрекли матушку на долгую, страшную, мучительную болезнь. По словам академика Д.С.Лихачева: «Экология - не междисциплинарная наука, а проблема человеческой культуры в целом. Причины гибели биологических, экологических систем и культурных человеческих ценностей одни и те же, они в главном - в культурном уровне общества, в частности в его нравственной культуре. Без нравственной культуры никакие законы и постановления не будут действенными… Если состояние культуры в нашей стране не будет улучшаться, не улучшится и положение с экологией. Приказами отношение к природе изменить нельзя».
Вода - дар природы. Сегодня она стала стратегическим сырьем, товаром, который высоко котируется на международном рынке. Пресная чистая вода - предмет заботы каждого цивилизованного государства. Еще три десятилетия назад наше народное хозяйство обходилось половиной годового стока Волги. По подсчетам специалистов, в дальнейшем потребность в волжской воде в пять раз превысит сегодняшние ресурсы реки. С незапамятных времен человек использовал речную воду в своем хозяйстве и быту. Но для всего живого на нашей планете, и для людей в том числе, нужна не просто вода, а вода определенного качества. Прежде всего так называемая «пресная», т.е. содержащая в 1 л своего объёма не более 10 г растворенных веществ. Питьевая вода должна быть не только пресная, но еще и «чистая», т.е. среди растворенных или взвешенных в ней химических веществ или микроорганизмов не должно быть вредных для здоровья. Даже мизерное содержание в воде ряда токсичных веществ делает её для человека смертельным ядом. Многие химические вещества, накапливаясь в организме человека даже в очень маленьких количествах, приводят к генетическим изменениям, тяжелым заболеваниям, передающимся из поколения в поколение[2]. В таблице приведены смертельные дозы наиболее распространенных химических соединений.
|Наименование вещества |Минимальная смертельная доза, мг/л |
|Соляная кислота 200
|Азотная кислота 750
|Сернистая кислота 1
|Аммиак 25
|Калий 56
|Углекислый натрий 250 - 300
|Медный купорос 100
|Фенолы 10
|Цианистый калий 0,5
Важным показателем качества воды является количество растворенного в ней кислорода. Кислород необходим для жизни обитателей водоемов. За счет деятельности аэробных бактерий кислород используется для окисления органических веществ останков животных и растительных организмов с образованием а также небольших количеств, которые усваиваются растениями. Тем самым осуществляется самоочищение водоема. При избытке органических веществ растворенного кислорода оказывается недостаточно для существования аэробных бактерий. В этих условиях процесс разложения органических веществ выполняют анаэробные бактерии с образованием. Вода приобретает гнилостный запах, гибнет рыба и другие обитатели водоемов.
II. ОСНОВНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ.
Сегодня в понятие бассейн Волги входит многомиллионное население 39-ти субъектов федерации, здесь сконцентрирован огромный промышленный потенциал страны, в том числе гигантские химические предприятия, нефтеперерабатывающие заводы, крупные машиностроительные объединения, тепловые электростанции, не уступающие по мощности гидроэлектростанциям. Волга и её притоки заполнены до предела грузовыми и пассажирскими судами. Здесь ведется добыча углеводородного сырья (нефть, уголь, газ и др.). Десятки ведомств, тысячи организаций имеют свои интересы в Поволжье. Все они и являются загрязнителями Волги. Но на всей огромной территории нет единого хозяина. Никому точно неизвестны перспективы развития региона, нет технико-экономических обоснований развертывания строительства предприятий, роста городов, масштабов сельскохозяйственного производства. На долю Волжского бассейна приходится более трети общего сброса сточных вод в Российской Федерации. При этом действующие очистные сооружения обеспечивают эффективную очистку лишь 8% загрязненных вод. Значительное количество загрязняющих веществ поступает в бассейн Волги с водой рек Ока и Кама и их притоков. Наибольшие объемы загрязненных сточных вод приходятся на долю городов Москва, Нижний Новгород, Ярославль, Казань, Самара, Саратов, Уфа, Волгоград, Балахна, Тольятти, Ульяновск, Череповец, Набережные Челны, Иваново, Стерлитамак. «Причиной экологического кризиса очень часто называют научно-технический прогресс… Если, следуя нашей традиционной технологической практике, игнорировать научно-технический прогресс, мы получим ещё более тяжелые последствия… Главное, о чем следует сегодня говорить, - это ставшая очевидной неприемлемость, более того- гибельность сложившихся методов природопользования.» (Академик Б.Е.Патон) Практически все водные объекты бассейна Волги подвержены антропогенному[3] воздействию. Несмотря на тенденцию сокращения общей массы сброса загрязняющих веществ со сточными водами, степень загрязненности воды реки в целом устойчиво сохраняется на очень высоком уровне. Только 20% экосистем волжского водосбора находятся в нормальном состоянии. Например, для Угличского водохранилища характерна устойчивая, хотя и на уровне ПДК[4], загрязненность воды соединениями железа, марганца, аммонийным и нитритным(соли) азотом в пределах 1-2 ПДК, легко окисляемыми органическими веществами, такими как:
1) алкены, легко окисляющиеся по связи, в связи с этим алкены легко реагируют с водой, образуя спирты, в том числе вредный для живых организмов метанол и т.д.
2) альдегиды, очень легко окисляющиеся до соответствующей карбоновой
кислоты (или ее соли, если реакция идет в щелочной среде), низшие кислоты – жидкости с резким запахом, при попадании на кожу или внутрь организма дают ожог. Практически все низшие карбоновые кислоты до бесконечности растворяются в воде, из-за чего альдегиды и их производные являются очень опасными загрязнителями воды.
3) амины, окисляются даже кислородом воздуха.
4) фенолы, окисляются так же легко, как и амины даже кислородом воздуха (хинон)
5) анилин, очень легко окисляется (с разрушением ароматического кольца), в зависимости от условий окисление приводит к хинону, либо к окрашенным веществам сложного строения.
Вода Угличского водохранилища в целом оценивается как «очень загрязненная», большинства притоков – «весьма загрязненная» и «очень загрязненная». Реки, протекающие по Московской области, - как «грязные» и «очень грязные». Загрязненность воды Рыбинского водохранилища в последние годы практически не изменяется. Вода водоема относится к разряду 4 класса качества и характеризуется как «грязная», в отдельных створах относится к разряду 3 класса и характеризуется как «загрязненная». К наиболее характерным загрязняющим веществам водохранилища относятся нефтепродукты (все органические вещества), соединения меди (главную опасность представляют соли меди), легко окисляемые органические вещества. В качестве критических показателей загрязненности воды выделяются соединения меди, реже нефтепродукты. Анализы, проведенные в 2000 году, выявили единичные случаи дефицита растворенного в воде кислорода у п. Мышкино, с. Брейтово, с. Мякса, п. Переборы. Наиболее загрязненным притоком является река Кошта, которая на протяжении ряда лет характеризовалась как «чрезвычайно грязная».
К неорганическим и органическим веществам относятся соединения тяжелых металлов, нефтепродукты, пестициды (ядохимикаты), синтетические детергенты[5], фенолы. Они поступают в реку с отходами промышленности, бытовыми и сельскохозяйственными стоками. Многие из них в водной среде либо вообще не разлагаются, либо разлагаются очень медленно. Разложение органических материалов происходит под действием микроорганизмов и сопровождается потреблением растворенного в воде кислорода. Если кислорода в воде достаточно и количество отходов невелико, то аэробные бактерии довольно быстро превращают их в сравнительно безвредные стоки. В противном случае деятельность аэробных бактерий подавляется, содержание кислорода резко падает, развиваются процессы гниения. При содержании кислорода в воде ниже 5 мг на 1 литр, а в районах нереста ниже 7 мг многие рыбы погибают.
1.Энергетика
а) Гидроэнергетика. Плотины–тромбы
Еще не так давно на все лады расхваливалось, что сооружение гидроэлектростанций диктовалось заботой о человеке, о нуждах промышленности и народного хозяйства. Что они в действительности принесли народу знает каждый. Достаточно сказать, что лишь ежегодные испарения в водохранилищах волжского каскада составляют около 9 кубических километров пресной воды. Волга приносит Каспию в среднем 240 кубокилометров воды в год, которую для неё собирают 150 тысяч рек, речек и ключей. Народное хозяйство бассейна даёт четвертую часть промышленной и сельскохозяйственной продукции и 20 % речной рыбы добываемой в стране. За последние 50–60 лет здесь сооружено более 300 водохранилищ, прорыто тысячи километров каналов и обводнено миллионы гектаров земель. Развитие на берегах Волги и в её бассейне гигантского хозяйства не учитывало, что водные ресурсы волжского бассейна составляют только 5 % всех водных ресурсов страны. Здесь передвинуты толщи соленых скоплений в плодородные почвы. Главная водная артерия – Волга перегорожена глухими плотинами – тромбами. Именно тромбами, закупорившими реку.
Волга из могучей проточной реки превратилась в цепь слабопроточных водоёмов, где все её физические, химические и биологические свойства изменились коренным образом. Волга стала как бы иным природным телом.
Жители Ярославля, например, часто останавливаются на берегу Волги в недоумении: что творится с рекой? Ни с того ни с сего она вдруг начинает течь вспять или вовсе останавливается. Происходит это из-за неравномерного сброса воды Рыбинской ГЭС и слияния ее с Горьковским водохранилищем. Стоячая река теряет способность к самоочищению, ухудшая и без того сложную экологическую обстановку в Рыбинском водохранилище из-за постоянных сбросов Череповецкого металлургического комбината. Отсюда из-за низкой пропускной способности очистных сооружений создается угроза для здоровья населения городов, примыкающих к Горьковскому водохранилищу, особенно для Рыбинска, Тутаева, Ярославля, Костромы и Кинешмы.
Однако мнения о влияние медленного течения и стоячей воды разделились. Есть мнение, что за счет медленного течения Волги образуются донные отложения. Эти донные отложения после разлива Волги весной благоприятно действуют на пахотные и пастбищные земли. Но из всего вышесказанного можно сделать вывод, что донные отложения – это яд, так как в них сконцентрированы отложения многих химически вредных веществ.
Самоочищаемость Волги снизилась в десятки раз, и она стала на большом протяжении практически антисанитарным водоемом. На некоторых участках обнаружены целые скопища химических веществ, многие из которых токсичны. Донные и взвешенные наносы, поступающие с бассейна, - раньше они удобряли пойменные и заливные земли – теперь, в основном, задерживаются в водохранилищах и откладываются на дне.
До строительства плотин вода от Рыбинска до Волгограда добегала за 50 суток, в половодье - за 30 суток, а теперь – за полтора года: 450-500 суток! Силу Волге давали притоки. Но нынче и их утихомирили, подперев гигантскими разливами. Из 3500 километров всего лишь 400 от истока до Калинина - осталось от не зарегулированной Волги[6].
Во всей гидрографической системе Волги водообмен уменьшился в 12 раз. Из 150 тысяч исчезли более 30% притоков реки. Большинство из обследованных речек, впадавших в Волгу, забиты, загрязнены, обезлесенны, разрыты, осушены. Слаботекучие и стоячие воды быстро накапливают вредные вещества. Чем выше скорость потока воды, чем динамичнее её масса, тем больше она насыщается кислородом. Создание застойных водоемов - это заведомое отравление их, варварское уничтожение питьевых запасов пресных вод.
Развитие гидроэнергетики связано с огромными экологическими последствиями. Затопление плодородных долинных земель ведет к резкому обогащению водоемов соединениями азота и фосфора, органическими веществами (веществами полученными из нефти и газа) и вызывает дестабилизацию экологической ситуации на первом этапе эволюции водохранилищ. Развитие городов, промышленности и сельского хозяйства на водосборе водохранилища ведет к постепенной аккумуляции разного рода загрязнителей в нем, превышению экологической емкости водоема. В зависимости от типа грунтов, скорости водообмена, интенсивности загрязнения превращение водохранилищ в очень загрязненные водоемы происходит за 30-60 лет. Последствия такого экологического кризиса весьма далеко идущие, а первопричиной его служит плотина, построенная якобы для блага людей.
Сегодня Волга - это каскад полутора десятка водохранилищ в основном русле Волги и Камы, из которых крупнейшее – Куйбышевское. Кроме того, все притоки перегорожены сотнями дамб. В результате такой деятельности, как уже отмечалось, многократно замедлился водообмен, создались условия для интенсивного обогащения вод биогенными элементами, накопления органических веществ и постепенной деградации водоёма к болоту. О масштабах зарегулированности можно судить по тому, что в одной только Самарской области имеется более 100 учтенных плотин, забирающих воду главным образом для нужд сельского хозяйства. Сброс сточных вод в бассейне Волги, по достаточно заниженной оценки, достигает 25 км.куб/год, тогда как расход воды, например, в районе Волгограда составляет 243 км.куб./год. Если принять, что сточные воды после очистки должны разводиться чистыми водами в отношении минимум 1:20 – 1:30, то становится понятным напряженное положение, которое складывается в бассейне[7].
Таким образом, гидроэнергетика лишает население плодородных земель в затапливаемой долине, ухудшает качество воды в водохранилищах, особенно при интенсивном развитии хозяйства на водосборе, ведет к подъему грунтовых вод выше плотины и осушению земель ниже по течению и т.д. Строительство каскада ГЭС, цепи водохранилищ привело к разрушению природной водной системы Волги. Из экологически стройного живого целого она превратилась в хаотическое образование, находящиеся на грани уничтожения в нем всего живого.
б) Атомная энергетика
Атомную энергетику считают экологически чистой и как самую водоемкую привязывают к крупным рекам. Как и многие ведомства, атомщики, производящие «мирную» энергию и ядерное оружие, сознательно или бессознательно игнорируют один из базовых законов – закон сохранения энергии и вещества. Они считают абсолютно нормальным забор из реки огромных объёмов воды и сброс их обратно в перегретом состоянии. Повышение температуры природной воды изменяет естественные условия для водных организмов, снижает количество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ. Донные речные организмы не выдерживают таких температурных стрессов и погибают, а у выживших наблюдаются хромосомные мутации. Повышение температуры в водоеме до 25-30(С ведет к полной трансформации экосистемы. Постепенное загрязнение радионуклидами прилегающих акваторий также отрицается энергетиками. При этом ни одна атомная станция, привязанная к бассейну Волги, не прошла экологической экспертизы, ни по одной из них не была оценена коллективная доза.
2. Отрасли химического комплекса.
Отрасли химического комплекса занимают второе после энергетики место по антропогенному воздействию на окружающую среду. Бассейн Волги перенасыщен химическими предприятиями. Насыщение средней Волги уже достаточно для всего бассейна.
Маленький поселок Ставрополь на Волге и несколько деревень за четверть века превратились в крупнейший индустриальный центр Поволжья – город Тольятти- с мощной химией (4 завода, в том числе 3 по производству минеральных удобрений). От предприятий по производству фосфорных удобрений в окружающую среду поступают тонны твердых отходов: простой суперфосфат при производстве которого образуется сульфат кальция – гипс; двойной суперфосфат при производстве которого тоже образуется гипс[8]; кубометры отходящих газов и сточных вод. Кроме того, в Самарской губернии такие города, как Новокуйбышевск, Чапаевск, Сызрань, находятся в крайне напряженном экологическом состоянии из-за чрезмерно развитой химии.
В Балакове, Энгельсе и Саратове также сконцентрированы химические предприятия. А чего стоит Астраханский газоконденсатный комплекс! Даже сами проектировщики заявили о нецелесообразности строительства последующих очередей. Экологическая экспертиза проекта показала, что месторождение, где в состав конденсата входит до 25% сероводорода сероводород очень ядовит, длительное вдыхание воздуха, содержащего этот газ даже в небольших количествах, вызывает тяжелые отравления), по токсичности идентичного цианидам (соли синильной кислоты HCN – KCN цианид калия, также ядовит, как синильная кислота, NaCN цианид натрия) разрабатывалось без каких-либо серьезных природоохранных мероприятий. Предостережения экологов о возможных губительных последствиях разработки этого месторождения, к сожалению, не были услышаны ни местным руководством, ни заинтересованными ведомствами. А их прогнозы уже сбываются, но главное впереди. Когда начнут стареть скважины, трубопроводы и другое оборудование, вероятность аварий резко возрастет. В своих публикациях Коновалов С.М. последствия функционирования Астраханского газоконденсатного комплекса приравнивает к последствиям чернобыльской аварии[9]. Дельта Волги - это не только уникальнейшая кладовая ценных пород рыб, но и удивительнейший природный заповедник редких экземпляров пернатых, водоплавающих, многие их которых занесены в «Красную книгу». И все это поставлено под угрозу уничтожения АГК. Вверх по течению Волги от Тольятти ситуация аналогичная. Города Татарии и Башкирии – это города химии и нефтехимии. Известно, что предприятия Заволжского химического завода ежегодно сбрасывают в воду Волги 9 миллионов тонн неочищенных стоков, содержащих агрессивные, не поддающиеся нейтрализации токсичные вещества. Эти отходы вредят не только реке, но и нарушают иммунную и генетическую систему самого человека. Это, в свою очередь, ведет к бурному росту аллергических, раковых, сердечно-сосудистых заболеваний, увеличению числа детей, рождающихся с наследственными дефектами.
Химические производства наиболее энергоёмки и водоёмки, т.е. активно воздействуют на реку. Их стоки очень токсичны, поэтому вблизи заводов часто строят шламохранилища. К сожалению, через некоторое время отходы, которые выбрасываю химические предприятия на свалки, попадают в грунтовые воды и с ними поступают в Волгу. Все загрязняющие вещества, попадающие в воздух, в конце концов, оседают на водосборе и также попадают в реку, т.е. все отходы промышленных предприятий рано или поздно оказываются в реке. Большинство химических предприятий в бассейне Волги совершенно изношены и требуют реконструкции и обновления технологических линий.
Производство химических веществ связано с получением в виде отходов многих опасных токсичных веществ. Остановлюсь на одной группе – группе диоксинов, которые крайне токсичны, поражают поджелудочную железу. Диоксины могут синтезироваться попутно при производстве пестицидов, сжигании мусора и загрязнять среду как в районах, прилегающих к таким производствам, так и в местах использования пестицидов. Высокая токсичность диоксинов требует постоянного контроля за уровнем загрязнения окружающей среды. Однако этого не обеспечивается. Особую опасность для человека представляют полихлорбифеениды, используемые во многих производствах, в т.ч. в электротехнике. В ряде стран их производство ограничено, у нас в стране ситуация остаётся плохо изученной. Тогда как в ряде стран давно запрещено употребление рыбы пресных вод, загрязненной ПХБ, в бассейне Волги – ведущем промышленном и энергетическом регионе – этот вопрос не поднимается по той причине, что никто не владеет информацией о масштабах загрязнения.
В 2000 году значительную антропогенную нагрузку сточных вод нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, текстильной промышленности испытывало Горьковское водохранилище. На разных участках вода водохранилища характеризовалась, как «весьма загрязненная» или «грязная». К характерным загрязняющим веществам относились нефтепродукты, соединения меди (все соли меди ядовиты). Наиболее загрязнено водохранилище у г.г. Кострома, Ярославль, Чкаловск. Притоки Горьковского водохранилища так же оценивались как «очень загрязненные» и «грязные»[10].
Сточные воды предприятий лесобумажной, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, химической промышленности, а также судоходство оказывают отрицательное влияние на качество воды Чебоксарского водохранилища. Наибольшие объемы сброса сточных вод приходятся на Нижегородскую область, в которой не только снизились темпы ввода новых очистных сооружений, но и перестали работать некото
Очистка промышленных сточных вод весьма сложна. Они содержат вещества, которые являются ядовитыми для микроорганизмов и не могут быть очищены биологическими способами. Удаление соединений металлов может быть осуществлено осаждением их в виде нерастворимых веществ, экстракции[12] органическими растворителями. Для очистки воды от неорганических солей применяются дистилляция, вымораживание и др. Современная наука разработала немало способов очищать сточные воды. Есть методы химические, физико-химические.
3.Нефте- и газодобыча.
Нефте- и газодобыча широко распространены в Татарии, Башкирии, Самарской, Саратовской, Волгоградской, Астраханской и других губерниях Поволжья. Они интенсивно загрязняют поверхностные и подземные воды, а также почвы нефтепродуктами и высокоменирализированными водами. В результате резко возрастает минерализация речных вод, особенно притоков Волги, и грунтовых вод, а высокоминерализованная вода при длительном использовании для питья вызывает самые разнообразные заболевания населения, например, болезни почек и мочевого пузыря. Проблемы минерализации воды крайне остро стоят во многих районах Земного шара. В связи с этим проводятся крупномасштабные исследования антропогенной минерализации воды и имеются четкие представления о масштабах этого негативного явления. В бассейне Волги о масштабах этого недуга можно только догадываться. Если 1 куб. м сточных вод, сброшенных в реки и водоемы, в среднем портит10 куб. м чистой воды, то 1 л нефти делает непригодным для питьевого и технического использования, и даже для орошения, 1 млн. л воды Транспортировка газа и нефти, аммиака и других продуктов по трубопроводам приняла гигантский размах. Вся территория Самарской губернии покрыта сплошной сеткой этих транспортных магистралей. Трубопроводы сами по себе наносят огромный вред животному миру и ландшафтам в целом. Особенно же трагичны последствия аварий и прорывов, когда огромные количества нефти и газа попадают в атмосферу, землю и реки, уничтожая все живое вокруг. Вероятность таких аварий возрастает со временем при длительной эксплуатации. В целом нефтяное загрязнение земель и рек в процессе добычи и транспортировки нефти в бассейне Волги очень значительно. У нефти есть одно побочное свойство. Её углеводороды способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких как пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в поверхностном слое и еще более отравляют его. Ароматическая фракция нефти содержит вещества мутагенной и канцерогенной природы, например бензперин. Наибольшее количество нефти сосредоточено в тонком поверхностном слое воды, играющем особо важную роль для различных сторон жизни реки. Поверхностные нефтяные пленки нарушают газообмен, претерпевают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена.
4. Сельское хозяйство
Сельское хозяйство, которое длительное время считалось безвредной отраслью, сейчас можно сравнить с самым опасным промышленным производством. Из-за отсутствия у нас в стране перерабатывающей базы более половины продукции приходит в негодность. Для удовлетворения потребности её производство наращивалось за счет включения в оборот все больших площадей мелиорированной земли. К ветровой и водной эрозии почвы добавилась водная эрозия от полива, засоление и подтопление земель. В результате в степном Заволжье грунтовые воды на нулевой отметке, все погреба затоплены, обочины дорог превратились в каналы.
Мелиорация игнорировала основное требование: давать воду растениям вовремя, в определенные периоды вегетации, а не чем больше, тем лучше. Не принималось во внимание, что полив без внесения органических и минеральных удобрений, без внесения микроэлементов, давая кратковременную прибавку урожая, вымывает гумус, микроэлементы, биогенные вещества. По мнению экологов, повсеместное крупномасштабное использование полива оказывает мощное воздействие на плодородие почв, ухудшает качество воды в водохранилищах, озерах и реках, приводит к трансформации наземных и водных экосистем.
Самую настоящую крупномасштабную химическую войну напоминает борьба с сорняками и животными-вредителями сельского хозяйства, которая отражается на здоровье сельского и городского населения. Проанализировав ситуацию по применению пестицидов, академик А.В.Яблоков пришел к выводу о необходимости немедленного изменения практики этой борьбы, так как применение пестицидов наносит огромный ущерб наземным и водным экосистемам, устойчивости лесов и садов, от их применения в последующие годы снижается продуктивность, оно отражается на здоровье населения. Большинство пестицидов разлагается крайне медленно, а потому накапливается в почвах, грунтовых и поверхностных водах, концентрируются в донных осадках рек и водохранилищ. В бассейне Волги чрезмерное применение пестицидов уже привело к реальным генетическим изменениям у людей и животных. Так, наличие в воде 2,1 части пестицида (эндрина) на миллиард частей воды достаточно для гибели всех находящихся в ней рыб.
Большой вред природным водам наносят растворенные в сточных водах минеральные удобрения, смываемые с поверхности почвы. Удобрения (в особенности нитраты, фосфаты) вызывают бурное разрастание сорной травы и водорослей. Это приводит к засорению водоемов и их гибели.
5. Коммунальное хозяйство и животноводство
Бытовые стоки и стоки животноводческих комплексов сходны в том, что при их очистке стоит задача минерализации органического вещества. У нас в стране, как в том, так и в другом случае применяется только аэробная[13] очистка, после которой сбрасываются воды с высоким содержанием минеральных соединений азота и фосфора.
Соединения азота, фосфора и калия, попадая в водную экосистему, вызывают нарушения естественных циклов цветения. Появляется обилие сине-зеленых и зеленых водорослей при температуре выше 20С, чего в норме не бывает. В результате отмирания этих водорослей и разложения запасенного ими органического вещества в водоемах, у дна, образуются зоны аноксии[14]. В результате донные сообщества вымирают, начинаются гнилостные процессы, интенсивно развивается микрофлора, возможны эпидемии. Современные очистные сооружения, которыми хотят спасти Волгу, другие реки и моря не эффективны или малоэффективны по той причине, что из стоков
не удаляются соединения азота, фосфора и калия. В США при очистке сточных вод основные усилия направляются на связывание соединений фосфора и азота. Уровень загрязнения окружающей среды отходами животноводства зависит от численности сельскохозяйственных животных. В развитых странах жестко регламентирована численность домашнего скота на единицу сельхозугодий. У нас же, например, в Калмыкии (и в других местах) - полное неприятие концепции предельной урожайности полей и пастбищ. До революции вес одной овцы на территории нынешней Калмыкии достигал 32 кг, тогда как сейчас он равен 16кг, при одновременном увеличении поголовья более чем в два раза.
Неурегулированный рост численности домашних животных, низкий уровень очистки сточных вод позволяют предположить, что интенсивность воздействия животноводства на водные экосистемы выше, чем поселений человека. Этому способствует отсутствие специально подготовленных водопоев и привязка стад к ручьям, рекам и к самой Волге. Летние лагеря крупного рогатого скота размещают в водоохранной зоне. Животноводство часто выпадает из поля зрения жарких экологических дискуссий. Однако, как и химизация сельского хозяйства, как и мелиорация, монокультурная специализация, животноводство, развиваясь в экстенсивном русле, ведет к серьёзной трансформации водных экосистем и даже их гибели. Сегодня во многих странах создана индустрия по производству компостов с помощью анаэробного сбраживания. У нас же по-прежнему наблюдается полный застой в этом деле. А ведь производство органических удобрений требует значительно меньших затрат и капиталовложений, чем химии, исключаются затраты огромных количеств энергии. Всё это уроки других стран, а мы пока сбрасываем такое количество биогенов в реки, что быстрыми темпами привели многие притоки и всю реку к экологической катастрофе.
Способы очистки сточных вод зависят от характера содержащихся в них загрязнений. Бытовые сточные воды в основном содержат органические вещества. Поэтому они после обеззараживания хлором или озоном подвергаются биологической очистке. При биохимическом окислении органических веществ образуется биомасса, которую используют для получения белково-витаминного концентрата для подкормки животных. Биологически очищенную воду можно сбрасывать в естественные водоемы, где осуществляется дальнейшая естественно- биологическая очистка.
III.ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА В САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ.
Экологическая ситуация в Самарской губернии, как и на всей Средней Волге, сложная и в то, что она может измениться к лучшему мало кто верит. Основным источником загрязнения атмосферного воздуха и водоемов являются 650 промышленных предприятий энергетики, химии, нефтехимии, производства минеральных удобрений, нефтегазпрома и машиностроения, а также свыше 3000 автотранспортных предприятий[15].
Наиболее высокий индекс загрязнения атмосферы сохраняется в Самаре. По территории Самарской области протекает 143 реки протяженностью 4500 км, среди них - маловодные реки и крупные многоводные притоки Волги. Красавица Волга, огибая Жигулевские горы, превратилась в зарегулированные Куйбышевское и Саратовское водохранилища1. Качество воды обоих водохранилищ формируется под влиянием сброса недостаточно очищенных и загрязненных сточных вод крупных городов области,
поверхностного стока с площади водосбора, транзитного переноса загрязняющих веществ с верховьев.
Уровень загрязненности Куйбышевского и Саратовского водохранилищ на протяжении 90-х годов изменялся следующим образом:
в 1990-1991 г.г. по комплексным оценкам качество воды оценивалось III классом - «умеренно-загрязненная», в 1992-1994 г.г. наблюдалось ухудшение качества воды, которое оценивалось IV классом - «загрязненная вода»;
в 1995-1998 г.г. уровень загрязненности воды снижается,
в 1997-1998г.г. – стабилизируется на уровне III класса - «умеренно-загрязненная вода». Причина некоторого улучшения качества воды, очевидно, связана с падением производства и падением общего уровня развития экономики страны[16].
Среднегодовые концентрации основных загрязняющих веществ, характерных для этих водохранилищ, в эти периоды времени изменялись аналогичным образом: в 1990-1994г.г. среднегодовые концентрации фенолов, нефтепродуктов и соединений меди были самыми высокими и превышали норму в Куйбышевском и Саратовском водохранилищах в 3-15 раз; с 1995 отмечается снижение среднегодовых этих веществ, в 1997-1998 г.г. последние стабилизируются на уровне 1-3 ПДК. Наиболее загрязненным участком водохранилищ остается район сброса сточных вод у г. Тольятти («загрязненная вода» 1V класса качества)2. Наиболее загрязненными притоками Саратовского водохранилища, характеризующимися как «грязные» и «чрезвычайно грязные», остаются р. Падовая, р. Чапаевка - ниже г. Чапаевска и р. Криуша – ниже г. Новокуйбышевска. В воде р. Падовая высок уровень содержания соединений марганца (44ПДК) и цинка, в реке Чапаевка содержание хлорорганических пестицидов ГХЦГ достигает 98 нг/л. По результатам наблюдений 1998 года р. Съезжая являлась наиболее загрязненной рекой Среднего Поволжья2.
Оценивая загрязненность рек Самарской области, наблюдатели отмечают, что содержание многих загрязняющих веществ превышает установленные нормы. Это легкоокисляемые вещества, фенолы, аммонийный азот, соединения меди и марганца. Среднегодовые концентрации перечисленных веществ в 1998 году составляли 2-7 ПДК. Росгидромет, производя оценку экологического состояния водных объектов на территории России, делает вывод, что наблюдается тенденция к перегруппировке водных объектов из категории тяжелого состояния в категорию улучшенного состояния. Отмечается, что этот процесс особенно выражен в Поволжье.
По данным Приволжского территориального Центра по мониторингу загрязнения окружающей среды, в 1999 г. улучшилось качество воды р. Самары (в нижнем течении), рек Б. Кинель, Безенчук и Сызрань от «загрязненной» 1Vкласса до «слабо загрязненной» 111 класса. На Куйбышевском и Саратовском водохранилищах ни в одном из пунктов наблюдений не зафиксировано ухудшения качества воды.
Однако в результате многолетнего антропогенного воздействия, значительного загрязнения природной среды поверхностные водоисточники не отвечают современным нормам по химическим и бактериологическим показателям. На сегодняшний день, по данным Самарского облкомэкологии, остро стоит проблема обеспечения питьевой водой в городах Новокуйбышевск, Чапаевск, Отрадный, Похвистнево, в районных центрах Приволжье, Хворостянка, Шентала, Кошки, Богатое.
IV.ОСНОВНЫЕ ПУТИ ОЗДОРОВЛЕНИЯ ВОЛГИ.
Как я уже отметила в начале, Волга-это своеобразный символ всего нашего региона. Издавна она вдохновляла поэтов и художников на создание замечательных произведений искусства. Именно эту реку волжане, любя, называют матушкой, не уставая восхищаться красотой прибрежных пейзажей.
Сегодня наша гордость и любимица нуждается в заботе и защите. По поводу неблагополучной ситуации в Поволжье экологи бьют тревогу не один год. И кое-что для оздоровления Волги уже делается. Например, в 1997 году Правительством, была принята долгожданная федеральная программа «Возрождение Волги», которая должна была объединить организационные и финансовые ресурсы всех 39-ти территорий, входящих в бассейн этой могучей реки. Однако даже первоочередные задачи, предусмотренные этим документом, не укладываются во временные рамки и прошедший со дня принятия постановления Правительства РФ период показывает, что планы остаются планами.
В Самарской области проблемы оздоровления бассейна Волги решаются в рамках федеральной целевой программы «Социально-экологическая реабилитация территории Самарской области и охрана здоровья ее населения». Срок реализации этой ФЦП- 1997- 2010 годы. Общий объем затрат- 16,4 млрд. рублей. Частично эта программа уже действует. Сегодня на стадии реализации находятся свыше 100 объектов и видов работ. Из них треть выполняется на производстве, а остальная часть главным образом воплощается в коммунальном хозяйстве, на транспорте ив социальной сфере. Первые конкретные шаги, направленные на улучшение «здоровья» Волги – это производство современного строительного материала шлакозита на Тольяттинской ТЭЦ (созданное по отечественной технологии с использованием отработанных шлаков), строительство установки по сбору и переработке шламов на АО «Куйбышевазот» в Тольятти, ввод в эксплуатацию очистных сооружений на Рождественскомспиртозаводе, возведение станции ультрафиолетовой очистки воды на водозаборе в Отрадном и в Автозаводском районе Тольятти, на очистных сооружениях в поселке Прибрежный и на АО «АвтоВАЗ». Работают муниципальные очистные сооружения в поселке Солнечная Поляна. Кроме того, в рамках программы в Тольятти введен в эксплуатацию пусковой комплекс завода по переработке бытового мусора мощностью 300 тысяч кубометров в год. Со временем его мощность возрастет вдвое. Я разделяю и, поддерживая мнение специалистов – экологов, что крайне
важным для оздоровления Волги является:
- экологический прогноз состояния водных экосистем бассейна Волги на ближайшую и далекую перспективу, который бы служил основанием для разработки мероприятий по оздоровлению ситуации;
- мероприятия, в первую очередь включающие научное обоснование, конструирование и применение новых, экологически эффективных технологий;
- необходимо рассматривать организацию развития всего бассейна в целом, а не отдельных его частей, то есть должен быть единый бассейновый план развития;
- безусловно, должен быть пересмотрен порядок финансирования работ по экологической экспертизе, на неё должно выделяться больше средств и времени;
- необходим целый комплекс повседневных мероприятий по всему бассейну, чтобы избежать экологического кризиса;
- без сомнения, в столь освоенном регионе с высокой плотностью населения должна быть до минимума сведена атомная энергетика.
Взамен должны развиваться альтернативные источники энергии, основную долю в производстве энергии должны составлять ГРЭС нового поколения, работающие, по примеру западноевропейских стран, на обессеренном угле, оборудованные установками для удаления окислов азота и серы;
- строительство продуктопроводов должно сопровождаться обязательной экологической экспертизой, так как аварии на них представляют особую опасность для человека и животных. В сфере добычи, транспортировки и переработки минерального сырья должны быть обеспечены максимальная надёжность функционирования технологических схем и максимально полное использование исходного сырья;
- применение новых синтетических материалов в промышленном производстве и быту, химизация сельского хозяйства должны быть поставлены на научную основу и не выливаться в скрытую химическую войну против населения в районах производства и использования химической продукции;
- многие химические производства должны обновляться, модернизироваться, взамен экологически опасных должны приходить экологически чистые технологии. Колоссальный потенциал ресурсо- и энергосбережения заложен в стратегии исследования структуры, химического состава, физико-химических свойств отходов и в разработке технологий производства ценной продукции из отходов.
Сейчас это одно из наукоемких и перспективных направлений в развитых странах. Нет таких отраслей, которые бы не загрязняли окружающую среду, и выход только один - вкладывать деньги в накопление знаний по созданию малоотходных технологий;
- в сельском хозяйстве должен быть создан экономический механизм, стимулирующий выращивание экологически чистой продукции. Крестьяне должны владеть землей и должны так строить свою работу, чтобы сохранять ее плодородие. Государство должно финансировать создание индустрии по переработке отходов и производству органических удобрений. Еще одно важное условие развития экологически приемлемого сельского хозяйства - это создание перерабатывающей базы в местах производства сельхозпродукции и развитие сети организаций по хранению и реализации;
- в коммунальном хозяйстве крайне необходимо развивать инфраструктуру по рециклингу отходов потребления. Рециклинг тары, бытовой техники, бумаги и т.п. – один из важнейших рычагов энерго- и ресурсосбережений, источник оздоровления окружающей среды;
- население необходимо обеспечить качественной водой. При этом питьевая вода должна аккумулироваться в водохранилищах, на водосборах которых нет ни сельского хозяйства, ни промышленности, ни поселений человека. Обычная водопроводная сеть должна использоваться для получения только санитарно- гигиенической и технической воды. Вопрос обеспечения населения высококачественной
водой и экологической пищей может во многом снять экологическое напряжение, возникшее во многих районах Волжского бассейна;
- для рек, озер и водохранилищ исключительную опасность представляют биогены, вызывающие эвтрофикацию[17]. Бороться с этой страшной болезнью водоемов можно только одним способом – предотвращать попадание азота, фосфора и калия антропогенного происхождения в воду. Особенно перспективны экотехнологические способы изъятия биогенов с помощью высшей растительности, макрофитов и
микроводорослей. Наращиваемая масса могла бы использоваться для получения самой разнообразной продукции в зависимости от потребностей региона;
- тяжелые металлы могут извлекаться из сточных вод разными способами, в том числе с использованием различных групп низших организмов. Синтетические поверхностно- активные вещества могут разрушаться с помощью бактерий, живущих на фильтрах, через которые пропускается вода банно-прачечных комбинатов.
Осуществление этих мероприятий, на мой взгляд, возможно только в экономически развитом государстве. Наше же государство переживает очередной период реформ. Но хочется верить, что осознание отмеченных в моей работе проблем на государственном уровне будет подкреплено реальной возможностью их решения.
Список литературы:
1.Ахметов Н.С. Актуальные вопросы курса неорганической химии. Москва.
Просвещение, 1991
2.Волга боль и беда России. Под ред. В.А. Дорошенко,1989
3.Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. – 20-е изд.,
испр./Под ред. Рабиновича В.А. – Л.: Химия, 1979. – 720 с., ил.
4.«Зеленый луч» №1(25)2000. По данным обзора загрязнения окружающей
природной среды Российской Федерации за 1998г., подготовленного
Росгидрометом и Приволжским территориальным Центром по мониторингу
загрязнения окружающей среды.
5.Коновалов С.М. «Волга экологический диагноз»
6.Нифантьев Э.Е., Цветков Л.А. Химия: Орган. химия: Учеб. для 10-11 кл. для
общеобразоват. учреждений. – 4-е изд. - М.: Просвещение,2000 – 191 с.: ил.
7.Палькин Н.Е. Экологическая альтернатива/Под общ. ред. М.Я. Лемешева. –
М.: Прогресс,1990.
8.Рудзитис Г.Е. Химия: Орган. химия. Основы общ. Химии (Обобщение и
углубление знаний): Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений/ Фельдман
Ф.Г., Рудзитис Г.Е. – 7-е изд. – М.: Просвещение,2001. – 160 с.: ил.
9.Самарский губернский вестник 15.07.2000
10.Третьяков Ю.Д., Дайнеко В.И., Казимирчик И.В., Кеслер Я.А., Олейников
Н.Н. Химия: Справ. материалы. Учебное пособие для учащихся / Под ред.
Третьяков Ю.Д. - М.: Просвещение,1984. – 239 с., ил.
11.Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Химия: Неорганическая химия: Учеб. для 8
кл. общеобразоват. учреждений. – 5-е изд., испр. – М.:
Просвещение, 1997. – 176 с.: ил
12.Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Химия: Неорганическая химия: Учеб. для 9
кл. общеобразоват. учреждений. – 5-е изд., перераб. и доп. - М.:
Просвещение, 1997. – 158 с.: ил.
-----------------------
[1] Палькин Н.Е. Экологическая альтернатива. Под общей редакцией М.Я.
Лемешева. – М.:Прогресс,1990
[2]Палькин Н.Е. Экологическая альтернатива. Под общей редакцией М.Я.
Лемешева. – М.:Прогресс,1990
[3] Антропогенный – связанный с деятельностью человека.
[4] ПДК – предельная допустимая концентрация.
[5] Детергенты – моющие средства
[6] Волга боль и беда России. Под ред. В.А.Дорошенко. - 1989
[7]Коновалов С.М. Волга – экологический Диагноз. Экологическая альтернатива
под общ. ред. М.Я.Лемешева. –М.:Прогресс,1990
[8] Н.Л.Глинка. Общая Химия. – Л.:Химия,1979
[9] Коновалов С.М. Волга – экологический Диагноз. Экологическая
альтернатива под общ. ред. М.Я.Лемешева. –М.:Прогресс,1990
[10] “Зеленый луч” №1 (25) 2000. По данным обзора окружающей природной
среды РФ за 1998 г., подготовлено Росгидрометом
[11] “Зеленый луч” №1 (25) 2000. По данным обзора окружающей природной
среды РФ за 1998 г., подготовлено Росгидрометом
[12] Экстракция - извлечение
[13] Аэробная очистка – очистка связанная со свойством кислорода
образовывать оксиды с фосфором и др. веществами.
[14] Зоны аноксии – бескислородные зоны
[15] Самарский губернский вестник 15.07.2000.
[16]“Зеленый луч” №1 (25) 2000. По данным обзора окружающей природной среды
РФ за 1998 г., подготовлено Росгидрометом
[17] Эвтрофикация – увеличение запасов биогенных и органических веществ, из-
за чего бурно развиваются водоросли, поглощая весь кислород в воде.