Водные ресурсы: характеристика, использование, охрана

При строительстве  новых предприятий на отстойники, аэраторы, фильтры уходит иногда четверть и более капиталовложений. Сооружать  их, конечно, необходимо, но радикальный  выход в коренном изменении системы  водопользования. Надо перестать рассматривать  реки и водоемы как мусоросборники и перевести промышленность на замкнутую  технологию.

При замкнутой  технологии предприятие использованную и очищенную затем воду возвращает в оборот, а из внешних источников только пополняет потери. Во многих отраслях промышленности до недавних пор сточные воды не дифференцировались, объединялись в общий поток, локальные  сооружения очистки с утилизацией  отходов не строились. В настоящее  время в ряде отраслей промышленности уже разработаны и частично реализованы  замкнутые водооборотные схемы  с локальной очисткой, что значительно  снизит удельные нормы водопотребления.

В 1997 г. правительство РФ утвердило “Положение о введении государственного мониторинга водных объектов”. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды ведет наблюдение за загрязнением поверхностных вод суши.

Санитарно-эпидемологическая служба РФ отвечает за санитарную охрану водоемов. Работает сеть санитарных лабораторий на предприятиях для изучения состава сточных вод и качества воды водоемов.

08.12.2010г. правительство  утвердило проект федеральной  целевой программы "Чистая  вода" на 2011 - 2017 годы, который предусматривает  выделение 18 млрд рублей бюджетных денег на ремонт водопроводных и канализационных сетей. Проект предусматривает улучшение санитарно-эпидемиологических показателей водопроводной воды, расширение сети централизованного водоснабжения и замену канализационных и водопроводных труб. Согласно документу, после трех лет реализации программы в России должно с 42 до 28% сократиться количество нуждающихся в замене уличных водопроводных труб и с 36 до 27% доля уличной канализационной сети.

Следует отметить, что традиционные методы наблюдений и контроля имеют один принципиальный недостаток – они неоперативны и, кроме того, характеризуют состав загрязнений объектов природной среды только в моменты отбора проб. О том, что происходит с водным объектом в периоды между отборами проб, можно только догадываться. К тому же лабораторные анализы занимают немалое время (включая и то, что требуется для доставки пробы с пункта наблюдения). Особенно эти методы неэффективны в экстремальных ситуациях, в случаях аварий.

Несомненно, более действен контроль за качеством воды, осуществляемый с помощью автоматических приборов. Электрические датчики постоянно измеряют концентрации загрязнений, что способствует быстрому принятию решений в случае неблагоприятных воздействий на источники водоснабжения.

конец

 

 

 

 

 

 

     

 

Глава 3

 

Водные ресурсы Республики Татарстан

 

 

Крупнейшие  реки — Волга и Кама, а также два притока Камы — Вятка и Белая, обеспечивают общий сток 234 млрд. м/год (97,5% общего стока всех рек). Кроме них, по территории Республики Татарстан протекают еще около 500 малых рек длиной не менее 10 км и многочисленные ручьи. Большие запасы водных ресурсов сосредоточены в двух крупнейших водохранилищах — Куйбышевском и Нижнекамском. В республике насчитывается также более 8 тыс. небольших озер и прудов.

В недрах республики содержатся значительные запасы подземных  вод — от сильно минерализованных до слабосолоноватых и пресных.

 

 

3.1. Размещение и ввод в эксплуатацию 4-х автоматизированных станций контроля загрязнения воды (АСКЗВ) в г.Казани

 

Казань - город, обладающий значительным количеством  водных ресурсов. Непосредственно в  черте города располагаются Куйбышевское водохранилище, река Казанка, ее притоки  Нокса и Киндерка, озера Нижний, Средний и Верхний Кабан, озера системы Лебяжье, более 200 малых озер.

Особую актуальность для г. Казани имеет решение проблем, которые накопились  с периода создания Куйбышевского водохранилища на реке Волге, которое изменило гидрологические характеристики не только самой Волги, но и ее притоков, озерной системы. Зарегулированность стока, появление подпора, рост уровня грунтовых вод, то есть результаты  функционирования Куйбышевского водохранилища, негативно сказываются на  объектах инфраструктуры, инженерных коммуникациях г. Казани,  приводят к загрязнению и разрушению береговой зоны, изменению гидрогеологических характеристик водосборных бассейнов, территорий, где располагаются пригородные леса и сельхозугодия.

То есть деформация и разрушение экосистем, произошедшие  в речных бассейнах,  приводят к  изменению структурно-функциональной организации водных экосистем.

Этот процесс, совместно с антропогенным  сведением  лесов, продолжает углублять изменение  режима стока, что выражается в увеличении эрозии берегов,  наносах, в заилении малых рек.

Землепользование  в охранных зонах водных объектов и мероприятия по задержанию стока  путем создания прудов также  приводят к загрязнению водоемов. Качество вод в основных водных источниках остается неудовлетворительным, что  актуализирует задачу внедрения  передовых технологий водоочистки  и водоподготовки, а также  обеспечения  резервного водоснабжения населения  из защищенных подземных источников в периоды чрезвычайных ситуаций.

Одним из негативных факторов изменения качества поверхностных  вод является их прямое загрязнение  сточными и ливневыми водами. Наибольший вклад в загрязнение водных объектов вносят предприятия жилищно-коммунального  хозяйства, химической и нефтеперерабатывающей  промышленности.

Важным фактором, влияющим на состояние поверхностных  вод Республики Татарстан, является также транзитный  перенос загрязнений  с территорий сопредельных субъектов  Российской Федерации.

 

3.2.Мониторинг  поверхностных вод

 

Для оценки качества поверхностных  вод используются комплексные показатели степени загрязненности, которые  позволяют оценить загрязненность воды одновременно по широкому перечню  ингредиентов и показателей качества воды, классифицировать воду по степени  загрязненности. В составе ГУ «УГМС Республики Татарстан» в настоящее время функционируют 33 гидрологических поста, 21 из них расположен на реках республики, 12 постов озерного типа - расположены по берегам двух крупнейших водохранилищ - 8 постов на Куйбышевском и 4 поста на Нижнекамском.

Расчет комплексных показателей  проводится по результатам наблюдений за загрязненностью воды рек и  водоемов, выполненных по единым методикам. Для подготовки информационных материалов используется обязательный перечень, который включает 15 загрязняющих веществ, наиболее характерных для большинства  поверхностных вод всей территории Российской Федерации (таблице. 1).

Наиболее информативными комплексными оценками, являются удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ) и класс качества воды.

УКИЗВ – относительный комплексный  показатель степени загрязненности поверхностных вод. Он условно оценивает  долю загрязняющего эффекта, вносимого  в общую степень загрязненности воды, обусловленную одновременным  присутствием ряда загрязняющих веществ, одним из ингредиентов и показателей  качества воды. Позволяет проводить  сравнение степени загрязненности воды в различных створах и  пунктах.

Классификация качества воды по степени  загрязненности осуществляется с учетом следующих данных: УКИЗВ, числа критических  показателей загрязненности воды (КПЗ) воды, количества учтенных в оценке ингредиентов и показателей загрязненности.

 

Таблица 1

Перечень ингредиентов и показателей  качества воды для расчета комплексных  оценок

 

Ингредиенты и  показатели
Для водохранилищ	Для рек
1. Растворенный в воде  кислород	1. Растворенный в воде  кислород
2. БПК5	2. БПК5
3. ХПК	3. ХПК
4. Фенолы	4. Фенолы
5. Нефтепродукты	5. Нефтепродукты
6. Нитрит-ионы	6. Нитрит-ионы
7. Нитрат-ионы	7. Нитрат-ионы
8. Аммоний-ион	8. Аммоний-ион
9. Железо общее	9. Железо общее
10. Медь	10. Медь
11. Цинк	11. Цинк
12.Хлориды	12.Хлориды
13.Сульфаты	13.Сульфаты
14. Алюминий	14. Фосфаты
15. Марганец	15. АСПАВ

 

По данным ГУ «Управление по гидрометеорологии  мониторингу окружающей среды Республики Татарстан» качество поверхностных  вод в районе г. Казани в 2009 г. улучшилось в пределах одного класса, воды по-прежнему характеризовались как «грязные», УКИЗВ по пункту в целом уменьшился и составил 3,61 (в 2008 г. – 4,26). По значению общего оценочного балла соединения меди относятся к критическому показателю загрязненности (КПЗ=1).

Максимальные  концентрации составили: соединений меди – 25,0 ПДК; нефтепродуктов – 9,8 ПДК; фенолов  – 4,0 ПДК; железа общего – 4,1 ПДК; соединений азота – 1,9 ПДК; биохимического потребления  кислорода по БПК₅ – 1,8 ПДК.

Случаев высокого загрязнения (ВЗ)  и  экстремально высокого загрязнения (ЭВЗ) не наблюдалось.

Поверхностные воды р. Казанка в 2009 г., как и в  течение ряда лет, характеризовались  как «грязные» (4 «а» класса качества). УКИЗВ практически не изменился  и составил 4,53 (в 2008 г. – 4,42). Наибольшую долю в общую оценку степени загрязненности воды, как и прежде, вносили сульфаты (КПЗ=1), соединения меди, фенолы и нефтепродукты.

Максимальное  содержание сульфатов составило 7,4 ПДК, нефтепродуктов – 4,6 ПДК, меди – 15,0 ПДК, азота аммонийного – 3,0 ПДК, фенолов – 4,0 ПДК, железа общего – 6,1 ПДК, азота нитритного – 2,2 ПДК, органических веществ по БПК₅ – 2,9 ПДК.

Информация  об экстремально высоком загрязнении  поверхностных вод в настоящее  время поступает со значительным опозданием, что существенно влияет на развертывание работ по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Для контроля качества поверхностных вод на акватории  Куйбышевского водохранилищах в  районе г. Казани, планируется использовать судно «Фламинго» оборудованное природоохранным комплексом экоаналитического контроля «Волга - М» (рисунок 1).

 

Рисунок  1–  Судовой природоохранный  комплекс экоаналитического контроля «Волга - М», установленный на судне Фламинго

 

Для обеспечения  круглосуточного мониторинга поверхностных  вод целесообразна установка  автоматических станций контроля загрязнения  водных объектов выше водозабора и  ниже сброса очистных сооружений г. Казани, а также на р. Казанка на границе подпора Куйбышевского водохранилища.

Предполагается, что базовый комплект автоматической станции контроля качества поверхностных  вод будет определять ежечасно такие  параметры как мутность, растворенный кислород, удельная электропроводность, Eh, pH, ионы pCl, pNa и др., ХПК, содержание нитратов, фосфатов, нефтепродуктов, металлов и т.п.

В настоящее время водомерные посты  расположены достаточно равномерно по территории Татарстана, однако, в  г. Казань, где будет проводиться XXVII Всемирная летняя универсиада в 2013 году, в настоящее время гидрологические посты в устьевой части р. Казанка отсутствуют.

Для обеспечения  контроля качества водных объектов, учитывая, что комплекс объектов универсиады  размещен на правом берегу р.Казанка, в том числе и один из крупных объектов проведения Универсиады – Футбольный стадион   на 45 тыс. зрителей,   а также предусмотрено строительство Центра гребных видов спорта на озере средний Кабан, необходимо четыре стационарных автоматических станции контроля загрязнения воды (АСКЗВ). Три поста вблизи объектов Универсиады на правом берегу р.Казанка и один пост на озере Средний Кабан.

Установка четырех  автоматических станций контроля загрязнения  водных объектов выше водозабора и  ниже сброса очистных сооружений г. Казани, а также на р. Казанка на границе подпора Куйбышевского водохранилища и на озере Средний Кабан позволит обеспечить круглосуточный мониторинг поверхностных вод.

 

 

 

 

Заключение

 

Планета наша хрупка. Этот  эпитет родился, когда людям удалось взглянуть из космоса на  Землю - пока единственное известное обиталище не только живого , но и разумного, с тонким слоем  биосферы в черноте бесконечных и безжизненных пространств. А.Швейцер,философ,музыкант, врач и великий гуманист 20-го века, писал в предверии космического века  и глобальных  проблем человечества, что Земля может погибнуть от любой космической случайности или первоначально незаметного нарушения в биосфере планеты.

Сотрудничество  с природой, ее реставрация и разумное развитие требуют колоссальных новых  усилий и жертв. Для слаженной  работы  многомиллиардного экипажа требуется  социальная совместимость (т.е. взаимодействие и сотрудничество между государствами, культурами, этническими  группами), чтобы наш  " космический корабль Земля " не остановился.  

Сегодня окультурен весь земной шар, на котором не найти  клочка, прямо или косвенно не свидетельствующего о присутствии человека. Но сегодня разросшиииеся древо культуры грозит заглушить и погубить древо жизни. Человек может предотвратить уход Земли. И чтобы выжить, ему нужно пересмотреть свой взгляды на сочетание искусственного и естественного в его окружении и перестраивать природопользовательную практику. И так, первый шаг к этому: необходимо новое видение Земли, сегодняшней Земли, как уникальной планеты с её главной достопримечательностью - жизнью.