авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |

Хозяйственно-питьевоговодопользования в верхнем и среднемприобье

-- [ Страница 2 ] --

Н.И. Алексеевским ссоавторами предложено новое направлениев геоэкологии – "гидроэкологическая безопасность". Этоособое состояние водных объектовтерритории, при котором природопользование вбассейнах рек не препятствуетудовлетворению запросов потребителей, неприводит к негативному изменению низдоровья населения, ни условийсуществования экосистем. Мы будемрассматривать вопросы геоэкологическойбезопасности хозяйственно-питьевого водопользования спозиций стабильности качества подземных вод,тенденций антропогенного изменения,пригодности для использования, а такжевзаимодействия "водный объект (источникводоснабжения) – техническая система", имея в виду,что, водозаборное сооружение и вся системаводоснабжения, а также водоотведение иочистка сточных вод – технические системы. Кроме того,расширим рамки некоторых представлений об опасностяхи рисках, связанных с эксплуатациейподземных водозаборов, расположенныхвблизи потенциальных очагов загрязнения, включаяхранилища радиоактивных отходов.

Население, особенно в экономическиразвитых районах, подверженодополнительному риску вследствие залповыхзагрязнений воды во время внештатныхситуаций на промышленных предприятиях, припорывах трубопроводов, в результатестихийных бедствий. В воду вследствиепроизводственных аварий и катастроф, а всельской местности - при нарушенииагрохимических принципов поступаютхимические и бактериальные загрязнители, втом числе высокотоксичные.

Защита биоты и человекаот вредного воздействия вод и защитаприродных вод от техногенного воздействия– две стороныпроблемы геоэкологическойбезопасности.

Территория Верхнего иСреднего Приобья характеризуется сложнымгеологическим строением и многообразиембиотических, абиотических факторов среды,предопределяющих разнообразиекачества природных вод питьевогоназначения (рис.1).

Мощное техногенноевлияние ресурсного и промышленногокомплексов проявляется в классическомварианте триады: истощение ресурсов,загрязнение окружающей среды, ухудшениездоровья человека и состояния других живыхорганизмов. Сказанное напрямую относитсяк водным ресурсам и питьевой воде.

Таблица 1. Основныепоказатели водопотребления иводоотведения

в Верхнем и СреднемПриобье (по материалам Государственногодоклада

"О состоянии и об охранеокружающей среды РФ в 2004г.")

Регион

Использовано воды, млн. м3

Объемоборотной и повторно-последовательноиспользуемой воды, млн. м3

Сброссточных вод, млн. м3

всего

загрязненных

из них безочистки

нормативночистых

нормативноочищенных

АлтайскийКрай

487,95 969,37 283,45 36,36 6,41 88,80 158,3
Кемеровскаяобласть 1954,23 4382,91 1886,28 708,02 265,67 1172,14 6,12

Новосибирская область

775,74 873,75 626,96 74,39 39,64 278,86 275,71

Омскаяобласть

322,65 1105,15 221,21 218,77 19,38 0,90 1,54

Томскаяобласть

616,27 2524,56 540,06 16,86 5,90 446,64 76,55

Тюменскаяобласть

395,51 1089,70 343,61 74,79 9,78 258,83 9,99

Ханты-Мансийский АО

1054,32 7960,98 634,41 31,00 5,06 517,76 85,65

В табл.1.систематизированы сведения оводохозяйственном факторе воздействия наокружающую среду в регионе. Объемыиспользуемой воды и сточных вод,сбрасываемых в водотоки и водоемы,значительны.

В урбанизированныхрайонах Приобья наблюдается ростзаболеваемости людей, вызванныйиспользованием недоброкачественнойпитьевой воды, повышается экологический игеологический риск проживания вблизиводных объектов и на подтопляемыхтерриториях, происходит утратабиоразнообразия гидробионтов, падаетспособность водоемов к самоочищению. Этотне полный перечень водно-экологическихпроблем и их последствий показывает, чтоони не могут быть решены в рамках однойнаучной дисциплины и отдельнымиведомствами и организациями.

Трактуя понятие"техносфера" как "практически замкнутаярегионально-глобальнаятехнологическая система утилизации иреутилизации вовлекаемых вхозяйственный оборот природныхресурсов, рассчитанная на изоляциюхозяйственно-производственных циклов отприродного обмена веществ и потокаэнергии" (Понятийно-терминологическийсловарь по геоэкологии иприродопользованию), мы полагаем, чтоэтому определению соответствуетрассматриваемое нами в данной работересурсосберегающее водопользование иводопотребление.

В кратком обзоре развития естественных наук,экологизация которых создала условия дляформирования геоэкологии игидрогеоэкологии как ее части, показананеобходимость в интегрированном научномподходе к оценке техногенного воздействияна компонентыгидросферы и ее ответных реакций.Охарактеризована системообразующая функциягеоэкологии среди современных наук оЗемле и вклад в развитие геоэкологииизвестныхученых: Г.К. Бондарика, С.П. Горошкова, Д.Г. Зилинга, В.В.Ковальского, Е.А. Козловского, Л.М. Корытного,И.В. Крутя, А.Н. Ласточкина, А.Б. Лисенкова,В.И. Осипова, Н.Ф. Реймерса, Ю.Е. Саета, Е.М.Сергеева, В.Т. Трофимова, Ф.И. Тютюновой, Н.В. Шебалина,и др.

Вода вовлекается вхозяйственный оборот в составеприродно-техногенных комплексов и систем.Динамика их развития и воздействия наокружающую среду – предмет изучения гидрогеоэкологии(экологической гидрогеологии). Основателемгидрогеоэкологии можно считать В.И.Вернадского, глубоко проанализировавшегороль природных вод в биосфере и значениеживого вещества для гидросферы.

Проблемы формированияподземных вод в природных и техногеннонарушенных условиях рассмотрены в работахН.К. Игнатовича, Г.Н. Каменского, В.А.Кирюхина, С.Р. Крайнова, А.М. Овчинникова,А.И. Перельмана, Е.В. Пиннекера, Б.И.Писарского, Е.В. Посохова, Б.Н. Рыженко, Л.С.Табаксблата, Н.И. и О.Н. Толстихиных, С.Л.Шварцева, В.М. Швеца и других известныхученых.

Природные водыиспытывают на себе возрастающийтехногенный пресс. Все меньше остаетсятерриторий с неизмененными природнымиусловиями.

Большой вклад вразвитие гидрогеоэкологии внесли А.П.Белоусова, К.Е. Питьева, А.Ф. Порядин идругие исследователи.

Обширный материал поподземным и поверхностным водам регионанакоплен, обобщен и проанализирован встатьях, научных отчетах, монографиях идиссертациях Ю.Н. Акуленко, С.Г. Бейрома, В.Я.Бычкова, Б.А. Воротникова, В.П. Дегтярева,Е.М. Дутовой, Н.А. Ермашовой, В.А. Земцова, В.А.Зуева, В.Г. Иванова, Ю.Г. Копыловой, Е.С.Коробейниковой, В.С. Кусковского, М.И.Кучина, В.М. Людвига, В.А. Льготина,Ю.В. Макушина, В.М. Матусевича, А.Ю.Озерского, Е.Ю. Осиповой, Г.К. Парфеновой,Г.А. Плевако, В.К. Попова, Д.С.Покровского, Н.М. Рассказова, Г.М. Рогова,Ю.К. Смоленцева, О.Г. Савичева, С.Л.Шварцева, П.А. Удодова и многих других.Среди работ этих ученых есть касающиесягеоэкологических проблем, обобщающие ианалитические материалы с цельюпроведения регионального районированияподземных вод, используемых дляхозяйственно-питьевоговодоснабжения.

Геоэкологическиеисследования в исследуемом регионе нашлиотражение в работах А.М. Адама, А.В. Вана, А.В.Мананкова, В.Е. Ольховатенко, В.Н. Парначева,Л.П. Рихванова, Н.А. Рослякова, Е.Г. Язикова идругих авторов. Благодаря им углубленопонимание гидрогеологических,геоэкологических, геохимических проблемПриобья и поставлены новые актуальныезадачи исследований. Сгеоэкологией тесно связаны теоретические, техническиеи технологические задачи водоснабжения,очистки сточных вод. Чем сильнеезагрязнена вода, тем более длительной,материало- и энергоемкой очистки онатребует.Безопасностьпитьевой воды есть результат двухсоставляющих: исходного качестваприродной воды, зависящего от экологическогосостояния водоисточника, и эффективноститехнологии, используемой при обработке воды.

С точки зренияинтересов человека подземные водымогут рассматриваться как полезноеископаемое, как пищевой продукт, какисточник энергии, как средство труда

Одновременноподземные воды (вместе с вмещающимипородами) играют в природе защитную роль,обеспечивающую функционированиеэкосистем, а также информационную роль, т.к.позволяют получить сведения о состоянииподземного пространства (например, осоставе, свойствах, измененииконцентраций веществ). Защитные,управляющие и информационные функциигидрогеологических систем изучены слабо,такие исследования стали проводитьсятолько в последние годы.

Система водоснабжения иканализации может рассматриваться,учитывая ее сложность, какприродно-техническая система, в которуювходят подсистемы более низкого ранга:водозаборные сооружения; техническиесистемы, обеспечивающиеводоподготовку; водопроводно-транспортнаясистема; канализационно-очистныесооружения; система обезвреживания иутилизации отходов. Функционированиеэтой сложнейшей системы (совокупностиподсистем) тесно связано с экологическимсостоянием водных объектов: из нихотбирается природная вода (сырье дляпотребителя) и возвращается сточная(очищенная, недостаточно очищенная, неочищенная). Кроме этогопрямоговзаимодействия есть еще множествокосвенных взаимосвязей, позволяющихименоватьсистему водоснабжения и канализацииприродно-технической надсистемой: наприроднуюсреду оказывают негативное воздействиеотходы в виде реагентов, используемых при очисткеводы; утечки из изношенных сетей формируютподтопление городских территорий; осадкисточных вод, складируемые на иловыхплощадках и утилизируемые на сельскохозяйственныхтерриториях, из-за нарушения технологийчасто являются источниками загрязнения ит.п. Управление природно-техническойнадсистемой водоснабжения и канализации – сложнейшаякомплексная междисциплинарная задача,требующая усилий со стороны многихотраслей знаний. Одно из важныхнаправлений – использование водосберегающих,низкоэнергоемких, малоотходныхтехнологий.

Теоретические обоснования итехнические решения по очистке природныхвод, в том числе с учетом региональныхособенностей, приведены в работах Л.П.Алексеевой, М.И. Алексеева, И.Э. Апельцина,Н.Д. Артеменка, Г.Ю. Асс, Л.А. Васильева, В.В.Дзюбо, В.Л.Драгинского, М.Г. Журбы, В.А. Клячко, Л.А.Кульского, С.Н. Линевича, Е.В. Мегалантия, Г.И.Николадзе, А.Ф. Никифорова, Ю.Л.Сколубовича, Ю.Ф. Турутина, А.М. и В.А.Фоминых, Н.А. Яворовского и другихученых. Так как постоянно расширяютсязнания осоставе и свойствах загрязненныхприродных вод, повышается уровень развитиятехники,синтезируются новые материалы, топрактический интерес представляет развитие икорректирование технологий очистки воды сучетом указанных обстоятельств.

Анализ международного опытауправления качеством вод, механизмовреализации планов и программпоказывает, что главными составляющимиуправления качеством вод и воднымиресурсами являются:

  • разработка и апробация экономичнойи эффективной системы мониторинга вод,обеспечивающей необходимой идостаточной информацией лиц, принимающихрешения;
  • разработкакомпьютеризированных систем поддержкипринятия решений;
  • усовершенствование системыуправления качеством вод и воднымиресурсами, для которого изменяетсязаконодательство, организационнаяструктура, разрабатывается системаэкономических стимулов;
  • для муниципального, регионального,бассейнового уровней используютсяразличные механизмы реализации программ поулучшению качества и сохранению водныхресурсов;
  • создание условий для интеграции икоординации действий по бассейновомупринципу, т.к. сегодня не разработанымеханизмы сотрудничества и принятиярешений между ведомствами и организациями,связанными с использованием, охраной иконтролем качества вод;
  • усовершенствование системыстандартов и целевых показателей качествавод.

Обобщаявышесказанное, представим в виде схемы(рис.2) факторы, в результате влияния ивзаимодействия которых может бытьоптимизирована водохозяйственнаядеятельность в целях экологическибезопасного водопользования.

Рис.2.Экологическая оптимизацияводохозяйственной деятельности

Анализ и обобщениеинформации по водно-экологическимпроблемам региона в контекстегеоэкологической безопасностиводопользования предопределилипоставленные нами цели и задачиисследований.

В главе 2 сделан аналитический обзор научныхи научно-технических литературныхисточников, а также полученных авторомданных, отражающих геоэкологическоесостояние водных ресурсов исследуемойтерритории с целью выявленияперспективы развития водоснабжения иосуществления водоохранной деятельности врегионе. На основе геоэкологическихсвойств подземных вод выполненоранжирование загрязнителей воды с учетомих физико-химических свойств и реакционнойспособности. Разработан региональныйклассификатор оптимальных технологийводоподготовки, согласованных сфизико-химическим составом, реакционнойспособностью примесей подземныхвод.

Большая частьрассматриваемой территории находится взонах умеренно и резко континентальногоклимата с длинной, холодной зимой икоротким летом. Особенностямифизико-географических условий регионаявляются протяженность вмеридиональном направлении, близостьКрайнего Севера, открытость территории ссевера, юга и юго-запада, ярковыраженная зональность ландшафта иклимата, большое разнообразие составов исвойств вод в природных водных системах.Особенностями физико-географическихусловий региона являются открытость ссевера, юга и юго-запада, ярковыраженная зональность ландшафта иклимата, плоский рельеф, замедленный стокрек, разнообразие состава и свойств вод вприродных водных системах. Избыточноеувлажнение, связанное с большим годовымколичеством осадков и малым испарением,обусловило высокую заболоченность,которая на севере в таежной зонедостигает 50%. Климатические факторы,рельефные особенности, болотные условияпитания поверхностных и подземных водиграют решающую роль в формированииосновных геохимических свойств водныхресурсов региона.

Химический состав,состояние и свойства природных водформируются и изменяются под влияниемприродных, техногенных итехногенно-природных процессов,развивающихся на глобальном, региональноми локальном уровнях.

Западно-Сибирскийартезианский бассейн в пределах верхнегогидрогеологического этажа, несмотря наимеющиеся отличия количественного икачественного состава отдельных бассейновстока, является единой гидрогеологическойструктурой. Это крупнейший источникпресной воды. Для водоснабжения главнымобразом используются воды палеогеновых,частично неоген-четвертичныхотложений.

В Верхнем Приобье (вОмской и на юге Тюменской области, частично– вНовосибирской, Кемеровской областях и вАлтайском Крае) из двух используемыхисточников питьевых вод - поверхностных иподземных - первым до сих пор отдаетсяпредпочтение. Это связано с ихдоступностью, распространенностью, малымколичеством солей жесткости, железа,низкой минерализацией. Однако эти воды внаибольшей степени подвержены опасностиантропогенного загрязнения, в первуюочередь сточными водами, вследствие чего,как правило, велико их микробное заражение.Высокое содержание загрязняющих водуорганических веществ не может бытьустранено традиционными способамиводоподготовки, а после обеззараживанияхлорагентами создается угроза появления вводе хлоруглеводородов, вредных для живыхорганизмов.

Поверхностные водыобширного бассейна Оби формируются подвлиянием климатических особенностей,геологических и гидрологических условий,антропогенных факторов, характера почв, состояниялесных массивов, болот. Их значительныеотличия в северной и южной частях бассейна создаютбольшое разнообразие типов вод,различающихся естественно-природнымсоставом и присутствием загрязнителей. ВСреднем Приобье, в пределах лесныхмассивов, часто заболоченных,поверхностные воды обогащены органическими веществами,соединениями железа, марганца, кремния. ВВерхнем Приобье (степные, лесостепные ландшафты), гдесовершенно иные условия, содержаниеэтих компонентов много ниже, но вышеминерализация, количество соединений азота(рис.1).

В верхнем течении р.Обьхарактеризуется как "загрязненная".Достигнув пределов Ямало-Ненецкогоавтономного округа, вода классифицируетсякак "грязная". В результате трансграничногопереноса на территорию Нижней Обипоступают тяжелые металлы с Урала;пестициды, тяжелые металлы ибиогенные элементы из Казахстанаприносят рр. Иртыш и Ишим; на территорииТомской области происходит нефтяноезагрязнение, которое продолжается вТюменской области и ХМАО.

Четко прослеживаетсяизменение показателей качества воды потечению вблизи урбанизированныхтерриторий, в местах расположениянефтепромыслов.

В 2000-2004гг. превышениеПДК в поверхностных водоисточникахбассейна р.Обь в среднем составляло: полегкоокисляемым органическим веществам,характеризуемым БПК-5, 43-47%; по фенолам – 46-54%; понефтепродуктам – 62-72%; по азоту аммония – 62-72%, нитритов – 43-52%; по содержаниюжелеза –68-69%,меди –78-91%, цинка –67-82%.

В Алтайском Крае напротяжении 20-30 лет большинство рек и озер, вкоторых вода характеризуется как "загрязненная" и"грязная", испытывают негативноевоздействие со стороны предприятийМинобороны,химической промышленности,ракетно-космической отрасли.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.