Качество водоемов - показатель устойчивого развития регионов

УДК 502

КАЧЕСТВО ВОДОЕМОВ - ПОКАЗАТЕЛЬ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ РЕГИОНОВ

© 2016

Кудинова Галина Эдуардовна, кандидат экономических наук, доцент, старший научный сотрудник, руководитель группы «Экономика природопользования» Розенберг Анастасия Геннадьевна, младший научный сотрудник группы «Экономика природопользования» Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти

Аннотация. Особое положение среди природных богатств Земли занимает вода. В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. куб. км. воды ежегодно. Именно качество водоемов является одним из показателей устойчивого развития регионов. В результате различных воздействий природного или антропогенного характера происходит: загрязнение, засорение и истощение водных объектов. В статье приведен анализ и сделана классификация различных факторов и видов загрязнений, влияющих на качество водоемов. Особое внимание уделено рассмотрению антропогенных факторов, вызывающих загрязнение водоемов: твердые бытовые отходы, атмосферные осадки, водный транспорт и сточные вода. Негативное антропогенное воздействие ведет к деградации экосистем, потере запасов чистой воды и влияет на устойчивое развитие регионов. Рассмотрены ущербы, образующиеся в результате различных видов загрязнения водоемов и предложены мероприятия, обеспечивающие сохранность водоемов. Комплекс мероприятий по охране и рациональному использованию водных ресурсов должна быть составной частью общегосударственных планов. Законодательная база, система контроля и исполнения природоохранного законодательства в части, касающейся водных объектов, отвечающая требованиям современного состояния водоемов, позволит сохранить запасы чистой воды и обеспечит устойчивое развитие регионов.

Ключевые слова. Водная среда, водоемы, устойчивое развитие, загрязнения, ущербы, рациональное природопользование.

THE QUALITY OF WATER BODIES AS AN INDICATOR OF SUSTAINABLE DEVELOPMENT OF REGION

© 2016

Kudinova Galina Eduardovna candidate of economical sciences, Head of the Group of "Environmental Economics" Rozenberg Anastasia Gennadievna, candidate of biological sciences, research associate in the Group of "Environmental Economics" Institute of Ecology of the Volga River Basin of RAS, Togliatti

Abstract. A special position among the natural resources of the Earth is water. Currently, humanity uses 3.8 thousand cubic km of water annually. The quality of water bodies is one of the indicators of sustainable development of regions. As a result of various impacts of natural or anthropogenic impacts: pollution, contamination and exhaustion of water bodies. The article presents the analysis and offers the classification of different factors and types of pollution that affect the quality of water bodies. Special attention is paid to consideration of the anthropogenic factors causing water pollution: municipal solid waste, atmosphere, precipitation, water transport and waste water. Negative human impact leads to the degradation of ecosystems, loss of clean water supplies, and affects the sustainable development of the regions. Considered damages, obra-suhushina as a result of various types of pollution and proposed measures to ensure the We consider the damages resulting from the different types of water pollution and propose measures to ensure the safety of reservoirs. A complex of measures on protection and rational use of water resources should be an integral part of national plans. The legislative framework, control and enforcement of environmental legislation as it relates to water bodies meeting the requirements of the current state of water bodies, will preserve clean water resources and ensure sustainable development of the regions.

Key words: Water environment, water bodies, sustainable development, pollution, damages, environmental management.

«Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты - сама жизнь...

Ты - самое большое богатство на свете...»

Антуан де Сент-Экзюпери

Особое положение среди природных богатств Земли занимает вода. А. П. Карпинский - основатель русской геологической школы, указывал, что без наиболее драгоценного ископаемого - воды, жизнь невозможна.

Водная среда - гидросфера - включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле. Акватория океана составляет 361 млн. кв. км, что примерно в 2,4 раза больше площади суши (149 млн. кв. км). Подземные воды и в океане (94%) - соленые. Количество пресной воды составляет 6% от общего объема воды на Земле, при этом всего около 0,36% имеется в легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах, пресноводных айсбергах и ледниках (1,7%), находящихся в основном в районах южного полярного круга, а также глубоко под землей (4%). Годовой мировой речной сток пресной воды составляет 37,3-47 тыс. куб. км. Кроме того, для нужд жизнеобеспечения использоваться часть подземных вод, равная 13 тыс. куб. км.

В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. куб. км. воды ежегодно. При нынешних темпах роста потребления существующих запасов пресной воды хватит на ближайшие 25-30 лет. Выкачивание грунтовых вод приводит к оседанию почвы и зданий, к понижению уровней подземных вод на десятки метров. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов, все больше усложняет проблемы сохранения водных запасов [1; 2]. Для обеспечения устойчивого развития регионов, подразумевающего сохранение окружающей природной среды для нынешних и будущих поколений, необходимо сохранение водных объектов, одного из основных факторов существования экосистем и человечества, как части биосферы.

Снижение антропогенной нагрузки на водные объекты является чрезвычайно важной и актуальной проблемой. Однако для разработки комплекса мероприятий по обеспечению устойчивого развития регионов и сохранению естественных экосистем следует провести анализ видов загрязнения и их влияния.

В результате различных негативных воздействий природного или антропогенного характера на водные

объекты происходит [3]:

- загрязнение водных объектов - сброс или поступление иным способом в водные объекты, а также образование в них вредных веществ, которые ухудшают качество поверхностных и подземных вод;

- засорение водных объектов - сброс или поступление иным способом в водные объекты предметов или взвешенных частиц, ухудшающих состояние и затрудняющих использование водных объектов;

- истощение водных объектов - устойчивое сокращение запасов и ухудшение качества поверхностных и подземных вод.

Рассмотрим более подробно загрязнения водных объектов (рис. 1). Под загрязнением водных ресурсов нами понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, делая воду водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения или окружающей природной среде.

В зависимости от воздействия на водоемы можно выделить природные и антропогенные факторы.

Поскольку природные факторы, вызывающие загрязнение водоемов, существуют всегда и не зависят от деятельности человека, остановимся более подробно на рассмотрении антропогенных факторов, негативно влияющих на водоемы.

Твердые бытовые отходы вызывают загрязнения водоемов, так как многие виды ТБО не разлагаются и не изменяются в течение длительного периода времени. В период «жидкой фазы» воды часть отходов погружается на дно, остальное остаётся на поверхности или рассеивается по берегам. «Загрязнения постоянно накапливаются на дне водоёмов, в летний период залежи дна значительно прогреваются, а это приводит к высвобождению веществ, вызывающих быстрое цветение микроводорослей. Такой процесс неумолимо влечёт за собой скорое истощение запаса биогенов, и, как следствие, массовой гибели тех организмов, которым этого вещества не хватает для жизнедеятельности. Гибель (разложение) большого количества органических веществ неминуемо ведёт к понижению концентрации кислорода, растворённого в воде. Такая ситуация приводит к замору рыбы и других живых существ и, в итоге, к гниению воды. Цветущий водоём опасен не только для экосистемы, но и для человека, находящегося вблизи него» [4].

Атмосферные осадки влияют на водоемы в виде вымываемых из воздуха загрязнителей (оксиды серы и азота), особенно после смыва их при стекании по городским улицам и промышленным площадкам. Атмосферные осадки увлекают с собой массы веществ: мусор, нефтепродукты, кислоты, фенолы, пестициды, минеральные удобрения и другие загрязняющие вещества промышленного, бытового и сельскохозяйственного происхождения. Например, инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий, растворяются в нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера, что приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений.

Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом.

Водный транспорт наносит большой вред водоемам: с судов идет сброс ТБО, а так же сточных вод: фановых, хозяйственно-бытовых и подсланиевых. Для фановых сточных вод характерно высокое бактериальное загрязнение, а также органическое загрязнение (химическое потребление кислорода достигает1500-2000 мг/л.). Объём этих вод сравнительно невелик. Хозяйственно бытовые сточные воды, включающие стоки от камбуза, душей, прачечных и других подсобных помещений, характеризуются невысоким органическим загрязнением.

Эти сточные воды обычно сбрасываются за борт судна по мере образования. Сброс их запрещён только в зоне санитарной охраны. Подсланевые воды, образующиеся в машинных отделениях судов, отличаются высоким содержанием нефтепродуктов и оказывают чрезвычайно негативное влияние на окружающую среду, животный и растительный мир как в водной акватории, так и на прилегающих территориях. [1].

Сточные воды, поступающие в водоемы и вызывающие их загрязняющие, приводят к накоплению в больших концентрациях загрязняющих веществ в донных осадках, к резкому повышения уровня вредных и опасных веществ в паводковых водах, а так же к вторичному загрязнению, связанному с образованием новых (часто более вредных, чем исходные) химических соединений [5; 6; 7]..

Сточные воды подразделяются на промышленные, бытовые и сельскохозяйственные.

Рис. 1. Классификация факторов и видов загрязнений водоемов

Бытовые сточные воды - в основном канализационные стоки. Образуются в результате практической деятельности и жизнедеятельности людей. Это - поступающие в коллекторы стоки от туалетных комнат, душевых, кухонь, бань, прачечных, столовых, больниц; от жилых и общественных зданий, а также от бытовых помещений, содержащие вредные для здоровья синтетические моющие, легкоокисляемые органические и другие вредные и опасные вещества, примеси минерального и органического происхождения. Особую форму примеси бытовых сточных вод представляют микроорганизмы. Иногда могут присутствовать и болезнетворные формы микроорганизмов (бактерии и вирусы).

Промышленные сточные воды - воды, использованные в технологических процессах, не отвечающие более требованиям, предъявляемым к их качеству; к этой категории относят также воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых. Состав

промышленных сточных вод зависит от характера производственного процесса и отличается большим многообразием. В зависимости от состава примесей и специфичности их действия на водные объекты сточные воды могут быть разделены на следующие группы:

Воды, в которых неорганические примеси не обладают токсичным действием. К этой группе относятся сточные воды рудообогатительных фабрик, цементных заводов и других. Примеси такого типа находятся во взвешенном состоянии. Для водоёма особой опасности эти воды не представляют.

Воды, содержащие нетоксичные органические вещества. Сюда входят сточные воды в основном предприятий пищевой промышленности (мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, микробиологической, химической промышленности, заводы по производству каучука, пластмасс и другие). При попадании их в водоем возрастает окисляемость, снижается концентрация растворённого кислорода.

Воды, содержащие органические вещества со специфическими токсичными свойствами. К этой группе относятся сточные воды нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности; заводы по производству сахара, консервов, продуктов органического синтеза и другие).

Воды, содержащие неорганические примеси со специфичными токсичными свойствами. Сюда входят стоки металлургии, гальванических цехов, предприятия, машиностроительной, рудо- и угледобывающей промышленности, заводы по производству кислот, строительных изделий и материалов, минеральных удобрений и другие. Они могут вызвать изменение рН воды водоёмов. Соли тяжёлых металлов являются токсичными по отношению к водным организмам. [8]

Сельскохозяйственные сточные воды несут в водоемы огромное количество удобрений и пестицидов (отходы животноводческих комплексов, смыв с полей удобрений и пестицидов дождями и весенними талыми водами и др). Большую опасность для экосистем водоемов представляет накопление в них органики, поступающей с сельскохозяйственными (и особенно животноводческими) стоками, содержащими биогенные элементы, в том числе азот и фосфор. В результате в водоеме развивается процесс эвтрофикации, т.е. повышения биологической продуктивности водных объектов вследствие накопления биогенных элементов, сопровождающейся так называемым цветением воды из-за массового размножения фитопланктона, сине-зеленых водорослей и высших водных растений. В результате вода становится непригодной для жизни. [6]

По видам загрязнения водоемов, рассматривают:

- физическое (механическое) загрязнение - увеличение в содержании воды нерастворимых, механических примесей (песка, глины, ила) в результате смыва дождевыми водами почв с полей, горнорудной пыли, разносимой ветром, и др;

- химические загрязнения - попадание в воду химических органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия (например отходов различных производств: нефтехимических, целлюлозно-бумажных), а также коммунально-бытовых стоков, отходов животноводческих ферм и т. д.;

- биологическое и бактериологические загрязнение - попадание в водоемы вместе со сточными водами патогенных микроорганизмов (бактерий, вирусов), спор грибов, яиц, червей и др. Основными источниками биологических загрязнений являются коммунально-бытовые сточные воды, предприятий сахарных заводов, мясо- и деревообрабатывающей промышленности и др. Особо опасны такие загрязнения водоемов в местах массового отдыха, в рекреационных зонах (курортные зоны побережий морей и рек);

- радиационное загрязнение - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах.

Чаще всего именно атомные электростанции являются основной причиной загрязнения рек и других водных объектов радиоактивными отходами. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в зараженной области водоемов в тысячи раз выше воды, в которой они живут. [9];

- тепловое загрязнение - составляют стоки подогретой воды от теплоэлектростанций и атомных станций. Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на 5-15 С0. В результате сброса в реки и озёра горячих стоков быстро устанавливается новый температурный режим. Времени для акклиматизации у живых организмов не хватает, они получают тепловой шок и гибнут. Так же в результате повышения температуры воды, содержание в ней кислорода падает, а потребность в нём живых организмов возрастает. Нехваток кислорода провоцирует жестокий физиологический стресс, и даже смерть обитателей водоемов. Искусственный подогрев воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать несвоевременный нерест, изменить миграцию. Так же повышение температуры воды способно нарушить структуру растительного мира водоёмов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей.

По скорости воздействия различают:

- первичное загрязнение - связано с ухудшением качества водной среды за счет поступлений загрязняющих веществ, проявляющееся в момент загрязнения;

- вторичное загрязнение вызывается появлением избыточных концентраций продуктов жизнедеятельности и остатков водных животных, обусловленных нарушением экологического равновесия вследствие первичного загрязнения, проявляющееся в будущие периоды. [10]

Ущербы, образующиеся в результате различных видов загрязнения водоемов, можно разделить на:

- экономические - потери вследствие снижения продуктивности водоёмов, затраты на ликвидацию последствий от загрязнения, затраты на лечение и реабилитацию населения, пострадавшего вследствие воздействия загрязняющих факторов, восстановление нарушенных экосистем;

- социальные - эстетический ущерб от деградации ландшафтов, моральный ущерб при нарушении рекреационных зон и естественных экосистем вблизи водоемов;

- экологические - необратимые разрушения естественных экосистем, ухудшение состоянии флоры и фауны как в самом водоеме, так и на прилегающих территориях, исчезновение видов, генетический ущерб.

Для предотвращения загрязнения водоемов применяется комплекс мероприятий:

- нормирование качества воды;

- сокращение стоков в водоемы путем усовершенствования технологических процессов;

- очищение сточных вод;

- воспитание культуры потребления воды;

- экологическое просвещение населения по вопросам водопользования и водоотведения;

- воспитание этики и культуры поведения вблизи и непосредственно на поверхности водоемов.

Комплекс мероприятий по охране и рациональному использованию водных ресурсов должна быть составной частью общегосударственных планов. Законодательная база, система контроля и исполнения природоохранного законодательства в части, касающейся водных объектов, отвечающая требованиям современного состояния водоемов, позволит сохранить запасы чистой воды и обеспечит устойчивое развитие регионов [11].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. [Электронный ресурс] Режим доступа: http:// xreferat.com/112/612-1-zagryaznenie-vodoemov.html

2. Костина Н.В., Кудинова Г.Э., Розенберг Г.С. Волжский бассейн: как пройти к устойчивому развитию? // На пути к устойчивому развитию России. 2011. № 58. С. 66.

3. [Электронный ресурс] Режим доступа: http:// knowledge.allbest.ru/ecology/2c0b65625b3ad78a4d53a895 21216d37_0.html

4. Гаврилова О. А. Водоёмы России - место отдыха или мусорный могильник? проблемы и некоторые направления их решения // Научное сообщество студентов XXI столетия. Естественные науки: сб. ст. по мат. IX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 9. [Электронный ресурс] - Режим доступа.- URL:http://www.watermap.ru

5. Розенберг Г.С., Саксонов С.В., Костина Н.В., Кудинова Г.Э. Прогноз и моделирование управления биоресурсами Волжского бассейна. // Ресурсы регионов России. 2005. № 6. С. 49.

6. [Электронный ресурс] Режим доступа: http:// ecology-education.ru/index.php?action=full&id=518.

7. Костина Н.В., Розенберг Г.С., Шитиков В.К. Экспертная система экологического состояния бассейна крупной реки. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2003. Т. 5. № 2. С. 287-294

8. [Электронный ресурс] Режим доступа: http:// otherreferats.allbest.ru/ecology/00096971_0.html

9. [Электронный ресурс] Режим доступа: http:// shkolo.ru/zagryaznenie-vodoemov/;

10. [Электронный ресурс] Режим доступа: http:// shkolazhizni.ru/world/articles/55391/

11. Костина Н.В., Кудинова Г.Э., Розенберг А.Г., Розенберг Г.С., Юрина В.С. Об «экологии культуры» и устойчивом развитии Волжского бассейна. // В сборнике: Устойчивое развитие территорий: теория и практика: Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции Ответственные редакторы: Я.Т. Суюндуков, А.А. Барлыбаев, Р.Ф. Хасанова, Ф.М. Сулейманов. 2012. С. 327-339.

Авторы благодарны Российскому гуманитарному научному фонду «Волжские земли в истории и культуре России», грант № 15-12-63006 а(р), за частичную финансовую поддержку данной работы.