Социально-экологические проблемы Урала, пути решения



Скачать 260.06 Kb.
Дата27.04.2016
Размер260.06 Kb.
Социально-экологические проблемы Урала, пути решения

Территория УЭР вытянута в меридианном направлении более чем на 2 тысячи километров. Территория уральского экономического района (Свердловская, Пермская, Челябинская, Оренбургская, Курганская области, Республика Башкортостан и Удмуртская Республика) практически целиком находится в пределах Урала и равнинного Приуралья.  Современные природные комплексы Урала и Приуралья возникли в неоген-четвертичное время и относятся к Русской равнине, Уралу и Западно-Сибирской равнине. Климатические характеристики Урала определяются его расположением на пути движения теплых насыщенных влагой воздушных масс с запада. Поэтому восточные районы Русской равнины и западные предгорья Урала характеризуются высоким увлажнением, тогда как в Зауралье осадков выпадает сравнительно мало.

В пределах восточной части Русской равнины наблюдается зональная смена ландшафтов. Здесь выделяются зоны тундры, тайги, смешанных лесов, лесостепи и степи с отчетливыми подзонами. В прилегающих к Уралу частях Западно-Сибирской равнины господствуют ландшафты тайги и лесостепи с высокой степенью заболоченности территории. Собственно Урал подразделяется на Полярный Урал, Приполярный, Северный, Средний и Южный. Несмотря на сравнительно небольшие высоты, для Урала характерна ярко выраженная высотная поясность – к преобладающим типам ландшафтов относятся горная степь, горная лесостепь, горные леса, горные тундры и гольцы.

Речная сеть Урала принадлежит бассейнам Каспийского моря (реки Кама, Урал) и Карского (р. Тобол). Общее число рек (табл.1) составляет 69,4 тыс. Из них к бассейну р. Камы относится 53,4 тыс., к бассейну р. Тобол – 10,86 тыс. и к бассейну р. Урал – 5,1 тыс. рек. Суммарная протяженность рек равна 262 556 км.

            Удельные величины естественных ресурсов подземных вод по Уральскому региону следующие: в пересчете на единицу площади – 115 м3/сут. на 1 км2, в пересчете на душу населения – 5,0 м3/сут. на человека.

            Наиболее богат естественными ресурсами горный Урал: занимая в Уральском регионе 30,7% площади, он обладает 39,1% (13,56 км3/год) общей величины ресурсов подземных вод Урала. Близко к нему Предуралье, где на 46% площади сосредоточено 51,7% (17,92 км3/год) естественных ресурсов подземных вод. Значительно беднее Зауралье: на 23,3% территории – всего 9,2% (3,18 км3/год) ресурсов подземных вод.

            В распределении ресурсов подземных вод по территории выделяется зависимость подземного стока от литологических, структурно-гидрогеологических климатических факторов. Наиболее высокие модули подземного стока – на площадях развития закарстованных известняков. Формирование потоков подземных вод с величинами модуля более 4 л/с км2 происходит в сильно закарстованных районах  западного склона Урала и на Уфимском плато. В целом для территории характерно закономерное уменьшение величин стока  к востоку и западу от горно-складчатого Урала. Преобладающие значения модуля естественных ресурсов на горном Урале 2-3 л/с км2, в Предуралье 1,0-1,5 и в Зауралье 0,5-0,1 л/с км2.

            Более высокая водообеспеченность Предуралья по сравнению с Зауральем обусловлена климатическими факторами: горные сооружения Урала задерживают влажные воздушные массы, поступающие из Атлантики. В соответствии с этим условия формирования подземных вод в Зауралье наиболее неблагоприятные, и здесь наблюдаются минимальные значения модулей подземного стока – 0,01 л/с км2. Уменьшение значений модуля стока в южном направлении, обусловленное общим уменьшением количества атмосферных осадков, проявляется сравнительно слабо.           

          К водным ресурсам Урала, учитывая его положение в Срединном регионе, относятся воды рек, озер, водохранилищ, подземные воды, почвенная влага, пары атмосферы. Общий объем воды на Урале без учета влаги в парах атмосферы и подземных вод замедленного водообмена составляет 243 км3/год.

Общество в процессе своего развития использует не все природные воды, а лишь отдельные, экономически наиболее целесообразные их виды в зависимости от потребностей в воде и от возможностей получить ее и доставить потребителю в определенное время, в нужном количестве, в необходимое место и должного качества. С этих позиций природные воды подобно другим минеральным ресурсам выступают как сырье, требующее нередко значительных материальных затрат для превращения в воду необходимого качества и количества.

Естественной основой водоснабжения народного хозяйства Урала на современном этапе являются местный сток, запасы воды в озерах и подземные воды зоны активного водообмена, оцениваемые в 143 км3/год.

Неравномерность распределения поверхностных и подземных вод по территории и во времени затрудняет их использование в народном хозяйстве. В короткий период весеннего половодья реками проносится от 50 до 80% годового стока, а в южных районах Урала весенний сток с площадями водосбора менее 50 км2 достигает 90-95% от годового. Устойчивый сток речных вод и запасы воды в озерах в среднемноголетний год равны 39,5 км3, что составляет 29,4% от общего стока рек и запасов воды в озерах. Зарегулированный прудами и водохранилищами сток рек оценивается в 21,4 км3. Таким образом, величина устойчивого стока рек и запасов воды в озерах с учетом современных капитальных вложений в водное хозяйство Урала в настоящее время увеличена до 60,9 км3/год, что равно 43% от общих ресурсов природных вод Урала.

Среднемноголетний объем речного стока равен 136,0 км3/год. Из общего объема стока рек в пределах Урала формируется 129,72 км3, а 6,28 км3 поступает из сопредельных территорий. Средняя водность территории равна 157 тыс. м3/км2, а средняя водообеспеченность на душу населения – 6,8 тыс. м3/год. Ресурсы поверхностных вод распределены по территории крайне неравномерно.

            В пределах Уральского экономического региона, расположенного на стыке европейской и азиатской частей страны, высокой водообеспеченностью местным стоком отличается Пермская область (296,4 тыс. м3/км2).  По мере продвижения на юг величина водообеспеченности снижается. Так, в Оренбургской области, занимающей крайний юг Урала, она уменьшается до 58,9 тыс. м3/км2, в то время как в Республике Башкортостан, расположенной между указанными областями, составляет 168,5 тыс. м3/км2. Аналогичное изменение водообеспеченности характерно также для Свердловской и Челябинской областей (соответственно 144,8 и 72,7 тыс. м3/км2). Самую низкую удельную водообеспеченность в Уральском экономическом районе имеет Курганская область – 13,7 тыс. м3/км2.

Местный сток рек Свердловской, Пермской областей и Башкортостана, занимающих около 60% территории, составляет более 74%, а на Курганскую, Челябинскую, Оренбургскую области и Удмуртскую Республику, занимающие около 40% территории, приходится только 26% от суммарного стока рек Урала. Наиболее бедны поверхностными водами Курганская, Челябинская и Оренбургская области. Водоносность территории этих областей равна соответственно 26,  78,6 и 59 тыс. м3/км2.

Но и в наиболее обеспеченных областях поверхностные воды распределены по территории также неравномерно. Так, из 29,0 км3/год речного стока Свердловской области более 16,0 км3/год приходится на северные слабообжитые районы; на долю горно-таежных районов Башкортостана приходится около 16,5 км3/год из 25,4 км3/год. Из 189 административных районов Свердловской, Пермской, Курганской, Челябинской областей, Башкортостана и Удмуртской Республики лишь 20 имеют поверхностный сток более 1 км3/год и 113 районов – меньше 0,5 км3/год.

Наиболее водообеспечены Чердынский, Красновишерский и Гаинский районы Пермской области, Гаринский – Свердловской области и Белорецкий район Башкортостана. Поверхностные воды в этих районах превышают 3,5 км3/год, а по Чердынскому и Красновишерскому достигают даже 8,79 и 8,16 км3/год соответственно.Из областных центров и столиц республик наиболее водообеспечены Пермь (51,4 км3/год) и Уфа (23,7 км3/год). Самая низкая водообеспеченность Екатеринбурга и Челябинска. Она составляет всего лишь 0,27 и 0,35 км3/год соответственно, а в маловодный год ресурсы поверхностных вод снижаются до 0,19 и 0,14 км3. При этом для Екатеринбурга учтена переброска части стока р. Чусовой в р. Исеть, которая на 1974г. составила примерно 4,0 м3/с, или 0,13 км3/год.

Неравномерность внутригодового распределения стока рек и наличие на Урале преимущественно водотоков с низким стоком в периоды летне-осенней и зимней межени требуют особого подхода к водопользованию речного стока для целей водопотребления и главное – с учетом охраны поверхностных вод от загрязнения и истощения. Установившаяся практика использования устойчивого стока рек, вызванная в основном необходимостью питания подземных вод и не требующая значительных капитальных вложений для организации водоотдачи, не отвечает пока требованиям охраны вод.

При соотношении сточных и речных вод 1:1, что характерно для большинства промышленных районов Урала, наблюдается нарушение гидробиологических и санитарных условий водных объектов. Поэтому естественные водные объекты не могут быть полностью использованы. Включению в хозяйственный оборот подлежит лишь та их часть, которая не приводит к нарушению природных экологических систем гидросферы или допускает лишь такие количественные и качественные изменения, которые направлены на улучшение социально-экономических условий жизни общества.

Уральский регион, являясь целостным с физико-географической точки зрения, в то же время являет мозаику различных типов экосистем, где обширные малоосвоенные территории в настоящее время соседствуют с зонами, официально признанными в качестве зон экологического бедствия, где несбалансированное промышленное развитие, начавшееся два столетия назад, привело к катастрофическим последствиям (Нижний Тагил, Карабаш).

Современная социально-экологическая обстановка УВР складывалась под влиянием общеэкономической государственной ситуации и региональных природных и социально-экономических факторов.

Проблемы природопользования в Уральском регионе складывались с начала его промышленного освоения, основанного на получении качественного металла с использованием богатых руд и сопровождающегося «сведением» огромных площадей лесов в качестве топлива. Развитие и размещение производительных сил в регионе с момента его промышленного освоения велись без должного учета природно-ресурсного потенциала и его особенностей. Дальнейшее интенсивное освоение богатейших природных ресурсов привело к становлению и развитию отраслей специализации, в основе которых лежал экстенсивный тип природопользования, продолжавшийся и в годы Советской власти. Природной среде Уральского региона долгое время не уделялось должного внимания: шла индустриализация страны, затем Великая Отечественная война, период восстановления хозяйства. Все это увеличивало «давление» на природные ресурсы и природные объекты. «Долг» природе Урала рос из года в год и не «погашался». Ухудшение состояния природной среды увеличивалось и в периоды осуществления природоохранных мероприятий. Это объясняется тем, что сама «технология» природопользования основывалась и продолжает оставаться «очистной». Из природной среды изымаются большие объемы ресурсов, которые используются в процессе общественного производства, затем возвращаются в виде отходов обратно в природную среду, имея на этом отрезке пути «очистные сооружения и установки», не обеспечивающие предотвращение возможных негативных последствий. Кроме того, даже имеющаяся технология не достигла проектных характеристик из-за некачественного строительства, а потом износа оборудования. Такая «технология» природопользования явилась причиной образования огромных «хвосто-», «золо-», шламохранилищ, накопивших в регионе около 6 млрд.т отходов и занимающих огромные территории, что в свою очередь, представляют огромную опасность для загрязнения воздушного бассейна, почв, поверхностных и подземных вод региона .

Уральский экономический район (УЭР) объединяет субъекты Федерации в территорию, являющуюся промежуточным звеном между восточной, ресурсной частью страны и более развитой в экономическом отношении – западной. Вследствие этого через Урал всеми видами транспорта перевозится огромный поток грузов, сырья, материалов, энергии, пассажиров. Так, через регион идет почти весь поток транспортируемых с востока на запад энергоресурсов. По причине частых аварий, вызванных физическим износом основных фондов, транспортных средств, нарушением технологии, дисциплины труда, а также технологической и производственной дисциплины, имеют место значительные выбросы, высыпание, унос транспортируемых веществ, сырья, приводящие к их потере и к загрязнению природной среды региона.

Вышеназванные факторы обусловили целый ряд проблем, определяющих социально-экологическую обстановку УВР.



Обеспечение населения питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве является для Уральского экономического региона одной из приоритетных проблем, решение которой необходимо для сохранения здоровья, улучшения условий деятельности и повышения уровня жизни населения.

Загрязнение водных объектов в регионе - источников питьевого водоснабжения при недостаточной эффективности работы водоочистных сооружений влечет за собой ухудшение качества подаваемой потребителям питьевой воды и создает серьезную опасность здоровью населения в регионе, обуславливает высокий уровень заболеваемости кишечными инфекциями, гепатитом, увеличивает степень риска воздействия на организм человека канцерогенных и мутагенных факторов.

Ситуация, сложившаяся в хозяйственно- питьевом водоснабжении связана с целым спектром нерешенных нормативно-правовых, организационных и технологических вопросов.

Наиболее серьезными причинами, характерными для региона, являются нижеследующие:

-Несоответствие водных объектов требованиям, предъявляемым к источникам хозпитьевого водоснабжения;

-Несовершенство водоподготовки;

-Неудовлетворительное состояние разводящих сетей водопровода;

-Низкий технический уровень эксплуатации водопроводно-канализационного хозяйства.

Сложность решения этой проблемы определяется многими факторами, основными  из которых являются следующие:

-загрязнение и истощение большей части природных источников водоснабжения;

-неадекватность технологии подготовки питьевой воды изменившемуся качеству воды в источниках в результате их антропогенного загрязнения;

-несовершенство механизма финансирования водопроводно-канализационного хозяйства;

-большие потери (20% и более) питьевой воды у потребителей из-за отсутствия материальных стимулов экономить воду у населения, а также из-за низкого качества санитарно-технической арматуры, уровня ее эксплуатации, неэффективного учета и контроля расходования воды каждым из конкретных потребителей;

-использование подготовленной воды питьевого качества на производственные и технические нужды;

-незначительное использование подземных вод в качестве источников централизованного питьевого водоснабжения населенных пунктов в связи с недостаточной изученностью гидрогеологических условий во многих регионах страны и сложившейся практикой проектирования, направленной на всемерное применение типовых решений и проектов, которые зачастую не могут учесть всех природных и экономических факторов;

-неудовлетворительное состояние водопроводной сети вследствие износа и коррозионных обрастаний металлических трубопроводов, вызывающих частые аварии;

-несовершенство надлежащих законодательных, правовых и нормативных актов, регулирующих взаимоотношения между государственными органами и предприятиями ВКХ, управления этими предприятиями и осуществления ими финансово-экономической деятельности, отсутствие экономических механизмов.

Наводнения

Последствия наводнений, как стихийных бедствий, зависят не только от глубины и продолжительности затопления, но и от освоенности прибрежных территорий, уровня их социально-экономического развития, своевременности прогноза, эвакуации т.д. Так как тяжесть любого стихийного бедствия оценивается величиной ущерба, то и отличительной чертой наводнений (кроме факта затопления) является наличие ущерба. Под наводнением понимается затопление водой местности, причиняющее материальный ущерб промышленным, сельскохозяйственным и транспортным объектам, имуществу граждан, наносящее урон здоровью населения или приводящее к гибели людей.

Небольшие паводки повторяемостью раз в 5-8 лет и чаще практически мало воздействуют на нормальную жизнь людей и приносят небольшие материальные ущербы. Затоплениям от таких паводков подвержены, главным образом, старые города Урала (Ирбит, Орск и др.). Застройка низкой поймы р. Ницы у г. Ирбита является основной причиной затопления частных домов, отдельных хозяйственных объектов и предприятий практически один раз в два года.

Выдающиеся паводки охватывают чаще всего крупные речные системы. В периоды затоплений практически полностью парализуется хозяйственная деятельность. Возникает необходимость временной эвакуации из зон затоплений значительного количества людей, животных, консервации оборудования. В местах эвакуации возникает потребность в специальных затратах на оборудование жилья для людей и хозяйственных построек для скота и птицы. Подобного рода паводки наблюдаются в Курганской области и в Башкортостане.

Практика показывает, что затопления жилых и хозяйственных объектов в регионе происходят по двум основным причинам: из-за нерационального размещения их в поймах рек или в результате прорыва подпорных сооружений и резкого повышения уровней воды в нижних бьефах за счет быстрой сработки объемов воды, аккумулированных в водохранилищах.

Водоемкие производства, преобладающие в Уральском регионе, требуют больших объемов воды, поэтому на Урале, начиная с первых лет освоения природных богатств, имеет место крупномасштабное гидротехническое строительство. В настоящее время в регионе насчитывается несколько тысяч водохранилищ, образованных подпорными плотинами.

Размеры ущерба от затопления зависят от многих причин: высоты и продолжительности стояния высоких уровней, площади затопления, сезона затопления (весна, лето, осень, зима). Но при всех изложенных показателях ущерб во многом будет определяться густотой застройки пойменных участков.

Противопаводковые мероприятия совсем недавно осуществлялись, как правило, изолированно для одиночных населенных пунктов и территорий. Лишь в последние годы разрабатываются комплексные схемы защиты от этого стихийного явления.

Наиболее распространенными мероприятиями являются дамбы обвалования, противопаводковые водохранилища, каналы-быстротоки, вынос населенных пунктов и хозяйственных объектов из зон затопления.

Наиболее широко распространенный способ защиты от наводнений представлен устройством ограждающих дамб. Так, например, дамбы обвалования защищают от затоплений и подтоплений г.Курган.

Наиболее радикальным способом защиты от наводнений традиционно считается регулирование стока водохранилищами. Уменьшение паводковых расходов при этом достигается путем перераспределения стока во времени.

Регулирование максимального стока может осуществляться и системами водохранилищ. Роль отдельных водохранилищ каскада в трансформации паводкового стока неодинакова - вниз по течению регулирующее влияние каждого последующего водохранилища уменьшается. При прочих равных условиях система водохранилищ, расположенных веером, оказывает большее влияние на трансформацию паводка.

Повышение уровней воды по сравнению с естественными нередко наблюдается при стеснении речных русел оградительными дамбами, насыпями дорог и мостами, при засыпке старичных проток, увеличении шероховатости русел и пойм вследствие их зарастания, засорения, обмеления.

Так строительство автодорожного моста через р.Ницу и дамбы на пойме реки привело к повышению уровня воды в 1979 г. за счет подпора примерно на 80 см.



Подтопление

Подтопление - природно-социальное явление, вызванное увеличением влажности почв и грунтов, в результате которого резко ухудшается жизнедеятельность растений, разрушаются фундаменты сооружений и происходит ряд сопутствующих опасных нарушений геологической среды, что в конечном итоге приводит к значительному эколого-экономическому ущербу.

Подтопление, как правило, обусловлено нарушением естественного водного режима территории в результате хозяйственной деятельности, которая приводит к превышению приходных статей водного баланса над расходными. Причины подтопления территорий многообразны и достаточно хорошо изучены.

Наиболее распространенными являются следующие:

- засыпка оврагов, балок, мелких речек и ручьев и других естественных водотоков, служащих естественными дренами для грунтовых и поверхностных вод, без проведения соответствующих инженерных мероприятий в виде укладки дренажей. Все это ведет к накоплению на поверхности территорий вод, к их инфильтрации в породы и пополнению водоносных горизонтов. При этом может происходить подпор грунтовых вод, которые ранее дренировались существующими естественными дренами, что также вызывает повышение их уровня;

- эксплуатация оросительных гидромелиоративных систем, вызывающая изменение водного режима, особенно в засушливых районах, в которых искусственным орошением охвачены значительные площади;

- снегозащитные полосы, в определенных условиях способствующие повышению уровня грунтовых вод (УГВ);

- разработка котлованов, траншей и других земляных сооружений, способствующая накоплению поверхностных вод и частичному переводу их в подземные вследствие длительного разрыва между земляными и строительными работами, в течение которого идет накопление атмосферных осадков в открытых выработках. Эти воды, постоянно проникая в породы, вызывают их обводнение и повышение УГВ. На застроенных территориях этому способствует барражный эффект;

- срезка почвенного и растительного покрова и выкорчевывание пней, облегчающие проникновение в породы поверхностных вод по открытым порам, а также способствующие сохранению влаги в породе за счет уменьшения транспирации ее растениями. Обнажение поверхности и пересечение пор в породе вызываются срезкой ее при планировке территорий или террасировании. Особенно интенсивно происходит при этом обводнение макропористых пород, благодаря вертикальной направленности их пор;

- планировка подсыпкой, способствующая накоплению влаги в насыпных грунтах за счет большей их проницаемости, вследствие нарушения структуры и за счет конденсации водяных паров на границе их с грунтами ненарушенной структуры;

- отсутствие или незавершенность вертикальной планировки на застраиваемой территории, создающие условия для накопления на ее поверхности атмосферных вод.

- строительные ошибки (строительство зданий поперек гидрографической сети, заключение стока засыпаемых водотоков не в перфорированные, а в сплошные трубы и т.п.).

При подтоплении территорий изменяются не только уровни подземных вод, но и их гидрохимический режим, влажностный и солевой режимы грунтов зоны аэрации, прочностные свойства грунтов, почвообразовательные процессы и др. Таким образом, проблему подтопления следует рассматривать как комплексную, приводящую к изменению природных условий.

Таким образом, сегодня проблему подтопления надо решать как водохозяйственную, включающую в себя ряд подпроблем второго уровня, о которых говорится давно, но пока реальных шагов не предпринимается. Основные из них:

- создание математических моделей подземной гидросферы урбанизированных территорий;

- оптимизация водного хозяйства городов, включающего блоки водоотлива метростроя, отвода воды с подтопляемых территорий, организации децентрализованного и резервного водоснабжения на базе подземных вод;

- увязка вопросов управления подземной гидросферой с инженерно-геологическими, экологическими (состояние свалок, санитарное состояние парков и т.д.) проблемами, с взаимовлиянием с поверхностными водами, атмосферой, биообъектами и т.д.

Малые реки

В структуре водохозяйственного комплекса УЭР особое место занимают малые реки. Это наиболее многочисленный класс относительно небольших постоянных водотоков, экологическое состояние которых в основном зависит от местных условий формирования стока.

Начало индустриального периода на Урале сопровождалось постоянным увеличением антропогенных нагрузок на бассейны малых рек. Здесь возникали зоны максимальной концентрации промышленности. На многих реках сооружались плотины, водяные мельницы, простейшие шлюзы и мосты. Промышленное производство стимулировало приток трудовых ресурсов, что сопровождалось увеличением плотности населения в долинных и придолинных комплексах, дальнейшим возрастанием нагрузки на водные экосистемы. Расширение масштабов природопользования вызвало заметное сокращение площади лесов, распашку не только пойменных, но и плакорных пространств, активизировало процессы склонового смыва и увеличило поступление в реки возросшего количества минеральных частиц. Избыточный вынос продуктов эрозии на водосборах привел к увеличению мутности речных вод, их накоплению в овражно-балочной и в верхних звеньях речной сети.

Истощение, загрязнение и деградация малых рек Урала требует осуществления комплекса мер, реализация которых займет длительный период времени. Главным в решении проблемы малых рек является идея о необходимости осуществления комплекса мероприятий на всех уровнях управления водохозяйственной деятельностью от федерального до локального.

На федеральном уровне необходимо создать нормативно-правовое пространство, регулирующее отношения по поводу владения, пользования и распоряжения водными объектами, что обеспечит предпосылки для региональных и бассейновых инициатив в сфере охраны и рационального использования малых рек. На бассейновом уровне управления должна быть учтена дифференциация территории УЭР по естественным природным и хозяйственным факторам. Это позволит осуществлять деятельность на каждой реке в соответствии с обусловленными местными условиями, допустимыми нормативами предельно допустимых вредных воздействий.

Возможность дифференциации платы за водопользование, предоставленная законодательством РФ субъектам Федерации, формально позволяет регулировать водопользование и на малых реках. Для этого необходимо лишь ввести в структуру цены на воду затраты, необходимые для восстановления и сохранения экосистем малых рек.

Управление природопользованием однозначно совпадает с функциями запрета экспансии населения и хозяйства в прирусловые области долин. Их ширина является линейной функцией ширины рек.  Поскольку ширина малых рек изменяется от первых метров до нескольких десятков метров, то придание этой полосе оздоровительных функций является вынужденной и формальной мерой. На основной части территориально-аквального комплекса фактически допускается любой режим природопользования. Реальное разрешение проблемы состоит в объявлении всего речного бассейна водоохранной зоной.

Локальный уровень осуществления мероприятий по восстановлению малых рек в существенной мере зависит от состава и эффективности проведения природоохранной деятельности, он носит достаточно субъективный характер. Жителям населенных пунктов по берегам рек полезно реально оценивать собственный малый “вклад” в загрязнение водотоков, замусоривание их долин. В равной степени это относится к отдыхающим на акватории и на берегах малых рек. Воспитание личной ответственности за состояние территориально-аквальных комплексов малых рек, за обеспечение безопасности проживания местного населения на их берегах, за сохранение собственной среды обитания представляется крайне важным и сложным делом. Очевидно, что решение задачи воспитания людей с соответствующей экологической ориентацией требует длительного времени.

Преодоление негативных изменений в средних и нижних звеньях речной сети, безусловно, важно, но оно в большинстве случаев ориентировано на устранение следствий, а не причины возникновения природно-хозяйственных кризисов. Устранение нерационального использования территориальных и долинно-русловых ресурсов малых рек потребует существенных изменений в структуре и технологиях землепользования, в методах повышения естественного плодородия, в методах и глубине очистки сточных вод различных производств и т.п. Ясно, что эти задачи весьма дорогостоящи и требуют достаточно большого времени для их осуществления.

Средние и малые водохранилища

Уральский регион отличается сравнительно высоким уровнем экономического развития. Первые гидроузлы были построены в конце семнадцатого – в начале восемнадцатого столетий (Невьянская плотина на р. Нейве – 1696 год, Алапаевская – 1700 год). За столетие в горно-заводских районах Урала их было создано 160, а к середине девятнадцатого века – 230. В настоящее время в регионе насчитывается несколько тысяч водохранилищ, образованных подпорными плотинами. Водохранилищ емкостью больше 1 млн. м3 насчитывается более 400, в том числе в бассейнах Камы и Тобола более 85% и практически по одинаковому количеству в каждом из них.

Суммарная емкость таких водохранилищ составляет почти 25,4 км3 в бассейне р. Камы, 3,3 км3 в бассейне р.Тобола и 4,3 км3 в бассейне р.Урала.

Часть гидроузлов этих водохранилищ являются бесхозными, не имеют службы эксплуатации, не ремонтируются в течение десятилетий. Часть сооружений не имеют технических проектов. Часть плотин находится в опасном состоянии и требует капитального ремонта плотин и водосбросов. Поэтому обследование и составление кадастра сооружений такого типа является насущной задачей. С течением времени в массе гидротехнических сооружений при водохранилищах происходит нарастание дефектов, и вероятность аварий увеличивается до 10-19%. Существующий фонд малых и средних водохранилищ постепенно создает, таким образом, угрозу аварий и катастроф. По ориентировочным подсчетам две аварии в Уральском экономическом районе - Тырмянский и Киселевский гидроузлы - нанесли ущерб в размере 190 млрд.руб.

В УЭР имеются системы и каскады водохранилищ, регулирующие сток и одновременно оказывающие огромное влияние на развитие паводков. Ошибки в эксплуатации таких систем приводят к тяжелым последствиям - каскадному прорыву плотин, затоплению и сносу жилых и производственных зданий, разрушению дорог, мостов, ЛЭП и т.п. Лишь незначительная часть из созданных водохранилищ способна обеспечить срезку паводка и защитить территории УЭР от затопления в весенний период, еще меньше - при ливневых паводках.

Качество воды в водохранилищах в различные периоды их существования с момента заполнения постоянно изменяется и подвержено еще влиянию экстремальных климатических факторов. Резкое повышение температуры воздуха, воды, солнечной активности способствует, как правило, усилению анаэробных процессов в придонной зоне хорошо прогреваемых водоемов. Это приводит к ухудшению качества воды, увеличению органических веществ, тяжелых металлов, к нарушению газового режима, которые не наблюдаются в обычные периоды (близкие к норме).

Управлением качеством воды в водохранилищах практически никто не занимается, т.к. не известно, как это можно и нужно делать. Нарушение качества воды просто констатируется, и только в отдельных случаях делаются попытки его улучшения дополнительными мерами (аэрирование воды, лестратификация и т.п.). Большинство средних и малых водохранилищ относится к мелководным, средней глубиной до 3,5 - 5,0 м. Такие водоемы подвергаются интенсивному зарастанию водной растительностью.   Отрицательные явления наиболее часто вызывают низшие водные растения, в т.ч. фитопланктон. В малых и средних водохранилищах, благодаря хорошей прогреваемости и наличию питательных веществ в воде, фитопланктон продуцируется почти круглогодично. В мае-июне преобладают диатомеи, в июле-августе - зеленые водоросли, в сентябре - сине-зеленые и, наконец, в некоторых водоемах в подледных условиях развиваются и золотистые водоросли. Для хозяйственно-питьевых водоемов помехи от фитопланктона приводят к значительному снижению качества воды и увеличению затрат на ее очистку.

Загрязнение малых и средних водохранилищ веществами, поступающими с поверхностным стоком и в результате эвтрофирования, снижает возможность их использования не только для хозяйственно-питьевых целей, но и для рекреации. В большинстве случаев основными причинами ухудшения качества воды являются общее ухудшение экологической ситуации в водоохранных зонах, отсутствие действенных административных, правовых, экономических мер, которыми бы располагали соответствующие органы.

Многие средние и малые водохранилища постепенно оказались в окружении селитебных территорий с современной застройкой и благоустройством территории. Это приводит к тому, что ливневые стоки попадают в водоем, поставляя в него огромное количество нефтепродуктов, органических веществ и специфических загрязнителей. Использование водохранилищ по первоначальному назначению становится невозможным, а иногда они становятся непригодными и для любого водопользования.

Таким образом, проблема обеспечения качества воды водохранилищ затрагивает часть водосбора, где происходит  формирование стока в водоем, а это в свою очередь связано со структурой хозяйствования и культурой использования земель, степенью их хозяйственного освоения, а также технологией основных производств, размещенных в зоне формирования стока.



Водосбор

В процессах формирования водных ресурсов важнейшее место занимает водосбор. Именно здесь - на водосборе происходит трансформация выпадающих атмосферных осадков на поверхностную и подземную составляющие, испарение, формирование начального гидрохимического облика природных вод.

Водосборная территория генетически определяет количество и качество стока, закладывая тем самым основные параметры природных водных ресурсов.

В последнее время происходит явление, которое не наблюдалось ранее: при увеличении объема поступающего в гидрографическую сеть стока с водосбора в периоды паводков значительно возрастает масса загрязняющих веществ, приносимых этим стоком. Это вызвано тем, что за последние 40-50 лет в связи с небывалым по размаху и интенсивности хозяйственным освоением природных ресурсов, строительством новых и увеличением производственной мощности действующих промышленных и агропромышленных предприятий, ростом городов и населенных пунктов, созданием многочисленных прудов и водохранилищ, вырубкой на громадных территориях лесных массивов, воздействие на геоэкосистемы водосборов многократно возросло. В совокупности это воздействие привело к появлению новых проблем, среди которых можно выделить следующие:

-истощение водоисточников речных бассейнов, особенно в маловодные сезоны и годы;

-усиление эрозионных процессов на поверхности водосборов и в русловой сети;

-повсеместное загрязнение почвы, малых и средних рек.

Поэтому для решения указанных проблем требуется разработка комплексных системных мероприятий по защите водных объектов от загрязнения стоком с водосборной территории. Причем, при осуществлении хозяйственных мероприятий необходимо прогнозировать степень их воздействия на все компоненты природной среды: почвы, водотоки и водоемы, биогеоценозы, условия обитания и воспроизводства животного и растительного мира, воздушный бассейн, ландшафты, расположенные как в пределах трансформируемой (осваиваемой) территории, так и на прилегающих к ней территориях.

Таким образом, важнейшим параметром при разработке указанных выше мероприятий является учет закономерностей формирования стока на водосборной территории в изменившихся условиях. При этом необходимо учитывать всю цепь образования стока и его поступления в речные системы.

Техногенные территории

Существенное влияние на формирование стока имеют техногенные территории (или техногенные провинции), т.е. ландшафты, нарушенные хозяйственной деятельностью, в первую очередь горными работами. На техногенных территориях интенсивно протекают процессы выветривания горных пород и слагающих их минералов.

Как правило, сток, формирующийся на техногенной провинции и имеющий контакт с техногенными образованиями, загрязнен металлами, сульфат- и хлор-ионами, другими компонентами, содержание которых значительно превышает ПДК. В таком стоке на ряде обследованных предприятий УЭР, например, содержание меди, цинка и железа достигает 100-500 мг/л. Этот сток оказывает негативное воздействие на открытые и подземные водные источники.

Наибольшую опасность для водных источников представляют отвалы руд и минерализованных пород горнодобывающих предприятий, особенно цветной металлургии. Эти предприятия складируют в отвалы труднообогатимые забалансовые руды, хвосты обогащения и так называемые “пустые” породы, содержащие значительное количество загрязняющих элементов и соединений. С подотвальными и шахтными водами сбрасываются химические вещества, в том числе крайне опасных тяжелых и редких металлов, что приводит к значительному загрязнению как открытых, так и подземных водных источников.

Характерным примером могут служить отвалы Высокогорского рудника, находящиеся в г. Нижний Тагил, в паспортах которых записано, что они не оказывают вредного воздействия на окружающую среду. В то же время в стоке с них обнаруживаются медь, железо и другие ингредиенты, имеющие концентрацию, значительно превышающую ПДК.

Наибольшую угрозу водным объектам представляют отвалы руд и минерализованных пород цветной металлургии. Сток, формирующийся на них за счет естественного выщелачивания, загрязнен, как показало обследование 31 предприятия (Гайский ГОК, Кировградский и Красноуральский МК, Медногорский и Башкирский МСК и другие), медью, цинком, железом, свинцом, молибденом, сульфатами и другими металлами и соединениями с концентрациями в тысячи и десятки тысяч раз превышающими ПДК. 

Исходя из приведенного выше анализа, следует, что на водосборной территории происходят следующие процессы при формировании стока:

смыв иловой составляющей почв, которая вместе со стоком попадает в водные объекты, загрязняя их взвешенными веществами;

эрозионное разрушение почв и горных пород, их выщелачивание, что приводит к загрязнению стока взвесями, химическими элементами и соединениями;

загрязнение атмосферных осадков газовыми выбросами промышленных предприятий. Высокая химическая активность ингредиентов газовых выбросов придает атмосферным осадкам значительную агрессивность, интенсифицирующую процессы выщелачивания пород и почв, в том числе и на ненарушенных хозяйственной деятельностью территориях, что, естественно, приводит к значительному загрязнению водных объектов стоком с этих территорий.

Решение проблем, возникающих при этих антропогенных процессах, видится в осуществлении мероприятий по защите водных объектов от загрязнения техногенным стоком путем восстановления водосборных территорий.

Проблемы трансграничных отношений

В пределах бассейнов Урала и Тобола Уральский экономический район имеет протяженную границу с Казахстаном. Эти реки пересекают государственную границу РФ: р. Тобол в Курганской области, а р. Урал в Оренбургской области.

Трансграничные проблемы в бассейне р. Урал вытекают из специфики бассейна, на территории которого расположены две страны: Россия и Казахстан. Эти проблемы связаны с водами рек Урала, Ори, Илека и Хобды, бассейны которых расположены на этих территориях.

Все негативные последствия от хозяйственной деятельности России отражаются в Казахстане - особенно остра эта проблема для нижнего течения р. Урал, служащего для сохранения и воспроизводства осетровых рыб.

Глубокая зарегулированность стока р. Урал Ириклинским водохранилищем, находящимся в Оренбургской области, препятствует поддержанию оптимальных условий нереста осетровых рыб, главным лимитирующим фактором которых является уровень воды во время нерестовых и зимовальных миграций.

С другой стороны, экологическую напряженность для Оренбургской области усиливает трансграничный перенос загрязненных веществ из Казахстана. Для бассейна р. Илек характерны огромные по объему массы загрязнений: в Оренбургскую область приходит вода с высоким содержанием тяжелых металлов, нефтепродуктов, а что особенно опасно - бора и хрома, что делает ее непригодной для водоснабжения всех нижерасположенных водопотребителей.

Особенно тяжелое положение складывается с водоснабжением г. Кургана и Курганской области, где источником является р.Тобол, которая в своем верхнем течении маловодна, и на территории Казахстана, и на территории Курганской области. Так, минимальный сток р.Тобол в створе г.Кургана 95% обеспеченности равен 0,4 м3/с, а сброс сточных вод 2 м3/с. Разбавления сточных вод практически не происходит. Режим стока зависит от попусков водохранилищ на территории Казахстана: Каратамарского, Верхне-Тобольского, Джилкаурского и др. От работы этих же водохранилищ зависит и затопление г.Кургана и других российских населенных пунктов в период весеннего половодья. По трансграничным рекам с территории Казахстана поступает значительное количество загрязненных веществ, особенно солей тяжелых металлов.

В советский период был сооружен Пресновский групповой водопровод, который  забирает воды из р. Тобол (д. Новоберезово в России и н.п.Красная горка и Эн Бек в Казахстане) и из р.Ишим на территории Казахстана. Водопровод снабжает сельские населенные пункты на востоке Курганской области, Кустанайской и Северо-Казахстанской областях. Сегодня его эксплуатация является межгосударственной проблемой.



Водохозяйственные отношения между Российской Федерацией и Республикой Казахстан по трансграничным рекам в настоящее время регулируются межправительственным соглашением, подписанным в 1992 году. В рамках соглашения действует двухсторонняя Российско-Казахстанская комиссия, осуществляющая регулирование вопросов оперативного управления, охраны и совместного использования трансграничных водных объектов.



База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал