geolike.ru

Источники загрязнения вод на Среднем Урале

Реки и озера Среднего Урала— основные источники водоснабжения промышленных предприятий и населенных пунктов. Многие реки, особенно на севере области, используются для лесосплава. Отдельные участки самых больших рек — Тавды, Сосьвы и Лозьвы, Туры и Уфы пригодны для плавания небольших судов. Кроме того, озера, пруды и водохранилища — места отдыха и любительского рыболовства жителей области. На некоторых озерах ловом рыбы занимаются рыболовецкие артели.

В больших центрах области—Свердловске, Нижнем Тагиле, Каменске-Уральском ощущается нехватка воды для бытового и промышленного потребления. Потребность в воде с ростом городов все увеличивается. Появляется необходимость в переброске воды в эти города из более отдаленных рек. Так, для Свердловска, кроме Исети и ближайших озер, воду берут из Волчихинского водохранилища на р. Чусовой. Вода идет через самотечный канал к р. Решотке (притоку Исети).

Многим рекам, озерам и прудам в области большой ущерб нанесли сточные воды промышленных предприятий. Вода в ряде рек и озер стала не пригодной для питья. В них почти исчезла рыба и водная растительность. Сплавные реки засорены затонувшей при лесосплаве древесиной. Это тоже портит реки. Ведется и должна вестись в еще большем масштабе работа по очищению рек, озер и прудов области.

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно – выражение «вода - это жизнь».

Среднеуральский подрайон специализируется на металлургии, черной и цветной, тяжелом и энергетическом машиностроении, химической и лесной промышленности. Это самый мощный промышленный район Урала.

Почти вся территория Урала подвержена мощной антропогенной нагрузке. Особенно негативное влияние на состояние окружающей среды в районе оказывают горнодобывающая промышленность, черная и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, тепло – и гидроэнергетика, лесозаготовки [ 23, с. 81 ]. В настоящее время Урал считается зоной экологического бедствия – пять городов занесены в «черную» экологическую книгу России: Екатеринбург, Курган, Нижний Тагил, Пермь, Каменск - Уральский. В атмосферу Урала только горными и металлургическими предприятиями выбрасываются сотни тысяч тонн вредных веществ ежегодно. Отходы производств почти не утилизируются, в регионе скопилось свыше 2,5 млрд. м³ отходов горного и металлургического производства.

Тысячи гектаров земель изымаются под горные работы, загрязняются подземные и поверхностные воды, почвы, атмосфера, уничтожается растительность.

Несомненно, экологический кризис ставит под угрозу здоровье и жизнь людей в регионе. Требуемые затраты на ликвидацию хотя бы основных экологических нарушений в несколько раз превышают суммы, выделяемые для этих целей во всей стране.

Главные источники загрязнения подземных вод в городах таковы: утечки из канализационных коллекторов, просачивание загрязненных атмосферных осадков сквозь загрязненные почвы, засыпанные и застроенные свалки, утечки и фильтрация из очистных сооружений, технологических коммуникаций и с канализированных и неканализированных промплощадок.

Исторически сложился прочный обычай размещать свалки в отработанных карьерах и оврагах, то есть как можно ближе к грунтовым водам; располагать заводы, очистные сооружения, поля фильтрации, склады - в речных долинах, т.е. там, где естественная защита подземных вод зачастую отсутствует.

Причины

1. Так как промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу, который они наносят, то решать проблему сбросов их в реки нужно в первую очередь. Из-за загрязнения вызываемого стоками начинаются различные биогенные мутации. Из рек и озер пропадают многие виды рыбы, а те которые остаются - непригодны в пищу. Значительно скудеет флора и фауна водоемов. Из-за промышленных стоков в водоемах наблюдается избыток кислорода, поэтому можно наблюдать так называемое «цветение» водоемов. Многие наверное не раз видели на поверхности воды нефтяную пленку, которая переливаясь на солнце кажется очень красивой, но на самом деле вызывает уменьшение проникновения света в водную толщу в несколько раз. Изменяется и химический состав водоемов, повышается содержание азота, фосфора и хлорсодержащих веществ.

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

Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны – аммонийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метил меркаптан, формальдегид и др. [20, с. 101]. Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий.

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 [ 20, с. 104 ]. 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.

2. Важной проблемой является загрязнение водоемов отходами сельского хозяйства. 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.

Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода [ 5, с. 56 ]. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает».

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

Многие наверняка с наступлением весеннего половодья не раз замечали неприятный запах, который источает питьевая вода. Запах этот вызван тем, что бурные весенние потоки смывают в реку фекальные массы, накопившиеся за зиму и вывезенных весной на поля. Вместо того, чтобы следить за попаданием этих веществ в реки, предпочитают перед тем как подать эту воду в дома смещать ее с огромным количеством хлорки, которая является далеко небезопасным веществом.

3. Третьей проблемой является попадание в реки и другие водоемы различного бытового и промышленного мусора. Многие, наверное, не раз гуляя по набережной бросали в воду бумажку, банку, ветку и т.д. В каком-то месте весь этот мусор скапливается и в русле реки образуются наносы, возникают островки. Все это ведет в засорению и пересыханию реки. Этот же мусор разлагаясь выделяет различные канцерогенные вещества, которые попадают вместе с пищей к нам на стол.

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 [ 5, с. 57 ]. 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 [ 5, с. 59 ].

В 2002 году были проведены исследования влияния загрязнения среды обитания на здоровье населения на основе многосредовой оценки риска. Этой работой были охвачены 12 зон в 9 городах Среднего Урала: Екатеринбурге, Нижнем Тагиле, Первоуральске, Красноуральске, Верхней Пышме, Среднеуральске, Кушве, Берёзовском и Сысерти с общей численностью населения 2028 500 человек, что составляет примерно 50% всего городского населения области.

При ранжировании вышеуказанных зон в порядке убывания суммы коэффициентов опасности (КО), характеризующих многосредовые не канцерогенные риски для детского и взрослого населения от загрязнения среды обитания мышьяком, цинком и медью, первые места в списке занимают города Красноуральск, Первоуральск, Екатеринбург и Нижний Тагил.

В Свердловской области потенциальным источником загрязнения подземных вод является разработка рудных месторождений. При подземной и открытой разработке рудных месторождений вынос токсичных металлов из недр происходит за счет их растворения подземными водами, поступающими в водоотлив. В воде шахтных водоотливов ОАО «Березовский рудник» в г. Березовском, эксплуатируемом с 1954 г., сухой остаток достигает 670 мг/дм³ (в 2 раза выше фона), содержание сульфатов – до 370 мг/дм³ (в 19 раз выше фона), хлоридов – до 66 мг/дм³ (в 7 раз выше фона), железа – до 3,83 мг/дм³ (13 ПДК), марганца – до 1,2 мг/дм³ (12 ПДК). Большая часть воды из шахт ОАО «Березовский рудник» (34,4 тыс. м³/сут) после частичной очистки в отстойниках сбрасывается в р. Пышму [ 10, с. 115 ].

В апреле июне 2002 года специалистами Уральского межрегионального территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды проверено восемь водных объектов Свердловской области, в результате чего выявлен высокий и экстремально высокий уровень загрязнения поверхностных вод водоемов.

Так, в реке Чусовая (около рабочего поселка Староуткинск) содержание меди превысило предельно допустимую концентрацию (ПДК) в 33 раза, хрома шестивалентного в 13,3 раза. В реке Исеть от Екатеринбурга до Каменск - Уральского содержание меди составило от 32 до 63 ПДК, в реке Тагил, в черте города Нижнего Тагила, - от 33 до 48 ПДК, в реке Ирбит, в черте г. Ирбита, - норма превышена в 40 раз. В реке Пышма, выше города Березовский, содержание меди составило 38 ПДК, никеля 13,8 ПДК, в черте города Березовский содержание азота нитритов составило 10,8 11,6 ПДК. Содержание азота нитритов в реке Кунара, около Богдановича, превышает норму в 26 раз [ 10, с. 118].

Практически все выявленные превышения ПДК вызваны деятельностью промышленных предприятий области.

Экологические последствия техногенного и природного характера выражаются в возникновении угрозы жизни и здоровью людей, разрушении или уничтожении объектов, а также нанесении серьезного ущерба окружающей среде за счет химического, биологического, радиоактивного загрязнения, уничтожения растительных и животных ресурсов.

На протяжении последних лет первое место среди приоритетных санитарно - гигиенических факторов формирования здоровья населения занимает комплексная химическая нагрузка, которой было подвержено в 2003 году около 3 млн. человек, в том числе 450 тыс. детского населения. Химическая нагрузка связана с загрязнением питьевой воды, атмосферного воздуха, почвы и продуктов питания.

В 2003 г. 15% источников централизованного водоснабжения по качеству воды не отвечают санитарным правилам и нормам (в 2000 г - 15,6%) [ 10, с. 121 ].

Только 23 % водопроводов обеспечивают в полном объеме производственный лабораторный контроль качества питьевой воды, на 36% - неполный, на 19,7% водопроводов производственный лабораторный контроль полностью отсутствует.

По данным мониторинга каждая шестая проба воды по санитарно-химическим и каждая четырнадцатая по микробиологическим показателям в сети централизованного водоснабжения не соответствуют гигиеническим нормативам (в 2000 году соответственно 20,9% и 6,9%).

Свыше 3,5 млн. человек обеспечивается водой из централизованных систем водоснабжения; из них потребляют воду, не соответствующую санитарным нормам по органолептическим показателям около 2,4 млн. человек, по санитарно - химическим (в частности хлорорганические соединения, группа азота, тяжелые металлы и др.) - более 1,29 млн. человек [ 5, с. 59 ].

Еще около миллиона человек использует для питьевых целей воду нецентрализованных источников, качество которой не соответствует гигиеническим требованиям по санитарно - химическим показателям (органолептические свойства, нитраты, нефтепродукты и др.) в 30% случаев и эпидемиологически опасную - в 25%.

Критическая ситуация по обеспечению населения питьевой водой создалась в городах Ирбите, Туринске, Талице, К-Уральском, Асбесте, Первоуральске, где питьевая вода зачастую подается по определенному графику.

В рамках работы по «Организации мониторинга загрязнения питьевой воды с учетом других путей поступления экотоксикантов в организм жителей крупных промышленных центров Свердловской области оценивалась вероятность развития неблагоприятных для населения, проживающего в 9 городах Свердловской области: Екатеринбурге, Нижнем Тагиле, Первоуральске, Красноуральске, Верхней Пышме, Среднеуральске, Кушве, Берёзовском и Сысерти [ 10, с. 120 ].

Результаты оценки риска свидетельствуют о том, что мышьяковая экспозиция обусловливает в течение всей жизни до 228 случаев рака среди всех групп населения, проживающих в изученных городах. Наиболее высокий мышьяковый риск прогнозируется в городах, водоснабжение которых организовано из поверхностных водоисточников.

Зависимость риска токсической нефропатии от дозы кадмия, позволяет прогнозировать, что при продолжающейся в течение всей жизни кадмиевой экспозиции населения в 9 изученных городах области может заболеть 4315 жителей.

Неблагополучными в отношении хлорорганических соединений остаются населенные пункты области, использующие для централизованного хозяйственно - питьевого водоснабжения поверхностные источники: г.г. В-Салда, Екатеринбург, Каменск-Уральский, Качканар, Краснотурьинск, Кировград, Красноуральск, Кушва, Нижний Тагил, Нижняя Тура, Новая Ляля, Североуральск, Ивдель, Первоуральск, Полевской, Ревда, Тавда и т.д.

Результаты изучения мутагенной активности воды, подаваемой населению Екатеринбурга, в годовом цикле показали, что в среднем максимальной мутагенной активностью обладала вода в разводящей сети, несколько меньшей - после водоподготовки перед подачей в разводящую сеть, и минимальной - исходная вода источника.

Практически все население Свердловской области (более 4,4 млн. человек) употребляет питьевую воду с низким содержанием фтора, обуславливающим высокий уровень заболеваний кариесом. В области фторирование питьевой воды осуществляется только в поселке Рефтинский (18,7 тысяч человек).

Избыток кальция и повышенная жесткость в подземных источниках питьевой воды наблюдается в Артемовском, Белоярском, Богдановичском, К-Уральском и Красноуфимском районах, что может способствовать развитию мочекаменной болезни, нарушению состояния водно-солевого обмена, раннему обызвествлению костей, замедлению роста скелета у детей [5, с. 61].

Более половины водопроводов области подают воду с повышенным содержанием железа и марганца. Особенно неблагополучны в этом отношении Верхотурье, Ирбит, Ивдель, Камышлов, Кировград, Кушва, Туринск, Асбест и др.

Периодически наблюдается превышение содержания остаточного алюминия в питьевой воде (г.г. Реж, Тавда и др.). Выявлено неблагоприятное влияние на состояние здоровья населения, длительно употреблявшего питьевую воду с содержанием алюминия в концентрациях 5,0 мг/л.

В восточных районах области (Байкалово, Талица, Тугулым, Туринск и др.) используются подземные водоисточники с повышенными уровнями содержания в питьевой воде натрия, хлоридов и сульфатов, что является факторами риска развития гипертонической болезни и заболеваний желудочно-кишечного тракта.

В воде большинства подземных источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения наблюдается повышенное содержание кремния (выше 10 мг/л).

Массовое обследование здорового населения, проживающего в провинциях с высоким содержанием кремния в питьевых водах (до 20,0 мг/л), позволило обнаружить комплекс предпатологических изменений, характерных для почечной формы эндемического уролитиаза.

Более 1,4 млн. человек на Среднем Урале продолжают потреблять потенциально опасную в эпидемиологическом отношении питьевую воду. В 6,8% пробы питьевой воды из сети централизованного водоснабжения не соответствует гигиеническим нормативам (в 2000 году - 6,9%) [ 17, с. 74 ]. Процент неудовлетворительных проб питьевой воды по микробиологическим показателям в распределительной сети составил 3,1% (в 2000 году - 3,7% - по данным А. Петухова ) [ 30, с. 5 ]. Наихудшие показатели зарегистрированы в гг. Ирбит, пос. Белоярский, Усть-Ница (Сл. Туринский район), уезд Верхотурье.

Наихудшие показатели качества воды наблюдались с апреля по сентябрь, что связано с периодами весеннего паводка, и летней межени, неблагоприятно влияющих на качество подземных и поверхностных вод водоисточников. Такая тенденция прослеживается в течение не одного периода наблюдения.

Территориями риска в связи с обеспечением эпидемиологически опасной питьевой водой являются Кушва, Слобода Туринская, Тугулым, Талица, Красноуфимск, Белоярский, Тавда, Туринск, Нижний Тагил, Ревда, Ирбит.

Так как водные ресурсы играют главнейшую роль в жизнедеятельности человека, а этот человек, понимая всю их важность для своей жизнедеятельности, продолжает их загрязнять, то начинать любить и бережно относиться к ним нужно учить с самого детства.