Загрязнение рек

     Вода  – вещество необходимое для жизни  всех живых существ на Земле. В  том числе она необходима для  жизни и хозяйственной деятельности человека. Большею часть водных ресурсов составляют солёные воды Мирового океана, а человек может использовать только пресную воду, запасы которой  истощаются в связи с возросшим  потреблением. Кроме того реки и  озёра постоянно загрязняются продуктами и отходами хозяйственной деятельности. В воду попадают пестициды,  минеральные  удобрения, нефтепродукты, соли тяжёлых  металлов и другие не безопасные для  человека и окружающей среды вещества.

     В данной работе были рассмотрены основные источники загрязнения рек на примере Волги и механизмы  очищения пресных водоёмов.

     Волга – река в Европейской части  России, одна из крупнейших рек земного  шара и самая большая в Европе. Длина реки – 3530 километров (до постройки  водохранилищ – 3690 километров).

     Крупнейший  водоем Европы – площадь Волжского  бассейна составляет 8% территории России (1 миллион 360 тысяч квадратных километров) – один из самых грязных в России. Согласно исследованию Всемирного банка, крупные притоки Волги, такие  как Ока и Кама, оцениваются  как “очень грязные”, а местами  даже как “чрезвычайно грязные”[1].

     Согласно  исследованию ученых Калифорнийского  университета в Санта-Барбаре (США), устье Волги вошло в первую десятку списка самых загрязненных береговых зон.

В настоящее  время в бассейне Волги сосредоточено  около 45% промышленного и примерно 50% сельскохозяйственного производства России. Из 100 городов страны с наиболее загрязненной атмосферой 65 расположены  в бассейне Волги. Объем загрязненных стоков, сбрасываемых в бассейны региона, составляет 38% от общероссийского.

     Свою  лепту в процесс загрязнения  вносят и ливневые стоки, за счет которых  масла и другие нефтепродукты  напрямую попадают в Волгу.

По данным проведенных экологами в рамках проекта “Велики реки России”  исследований состояния рек в  Саратовской и Самарской областях, в городе Балаково на берегу водоема  Линевого озера “черный снег”  снег складировали прямо на берегу, в 12 метрах от воды. Концентрация предельно допустимых концентраций отравляющих веществ в снеге превышала допустимые уровни от 7 до 50 раз.

     Экологическая ситуация осложняется еще и тем, что после строительства водохранилищ на Волге резко изменился естественный режим реки и экология водоемов. Восемь плотин волжского каскада  гидроэлектростанций превратили Волгу  в череду стоячих озер-водохранилищ, навсегда нарушив привычной ход  реки. По оценкам экспертов, самоочищаемость Волги, вода которой еще в 50-е годы прошлого столетия считалась питьевой, снизилась в десятки раз, и она стала на большом протяжении антисанитарным водоемом.

     Еще одна волжская проблема – сине-зеленые  водоросли, которые летом, обычно в  июле, разрастаются вдоль берегов. Они  покрывают до 20-30% водохранилищ и  стали настоящим бедствием для  Волги. Эти растения выделяют до 300 видов  органических веществ, большая часть  из которых ядовита. Так как биомониторинг на крупнейшей российской реке ввиду отсутствия средств не ведется, 200 видов этих веществ до сих пор остаются неизвестными [1].

     Загрязненность  волжской воды сказывается на речных обитателях – по данным исследований за 2007 год, доля рыб-мутантов на разных участках реки составляет около 90%. В 2008 году число врожденных уродств у  отдельных популяций мальков  достигло 100%. Пробы личинок рыбы обнаружили изменение количества лучей  в грудном плавнике. Улов местных  рыбаков составляют в основном черноморские бычки, которые, несмотря на свою способность  приспосабливаться к сложным  условиям, мутируют, приобретая неестественный черный цвет[1].

     Бассейн Волги, по данным на 2005 год, загрязняют около 2,4 тысячи затонувших и брошенных  плавсредств, в том числе нефтеналивных, пассажирских, грузовых судов. Наиболее критическая ситуация, по данным экспертов, сложилась в Астрахани – там находится порядка 800 таких судов. Они представляют реальную опасность для экологии Волги и ее притоков, поскольку содержат остатки топлива, которые вымываются течением. Некоторые суда затонули с остатками грузов – зачастую это ядохимикаты, которые со временем вымываются и попадают в воду.

     В бассейне реки неоднократно были отмечены случаи разливов нефтепродуктов. В  конце сентября 2008 года в Черноярском районе Астраханской области было обнаружено гигантское нефтяное пятно. Длина его составила почти километр, а общее количество нефтепродуктов – 32 килограмма. Еще одно пятно неизвестного происхождения длиной около 1,7 км и шириной 10 метров было обнаружено 17 октября 2008 года в акватории правого притока Волги – Оке. По результатам анализа проб, содержание в воде нефтепродуктов составило 2,4 ПДК (предельно допустимая концентрация) [1].

     13 июля 2009 года около двух тонн  мазута попали в Волгу в  результате аварии нефтяного  танкера в Самарской области,  в реке образовалось десятикилометровое  мазутное пятно [2].

     Рассмотрим  поподробнее состояние водоёмов г. Самары. Самара  расположена на берегах Саратовского водохранилища и р. Самара. На территории городского округа имеется более 40 обособленных водных объектов (озер и прудов).    Качество вод Саратовского водохранилища и р. Самары формируется под влиянием транзитного переноса загрязняющих веществ из Куйбышевского водохранилища, сброса сточных вод предприятий, а также поверхностных стоков с городской территории и территорий промышленных зон [3].

     Саратовское водохранилище. По данным Приволжского территориального центра по мониторингу загрязнения окружающей среды, воды Саратовского водохранилища в районе городского округа Самара  характеризуются  как  «очень загрязненные».  Основной причиной этого является сброс  неочищенных сточных вод дождевой канализации.

     Средний уровень загрязненности воды составлял:

• соединениями марганца – до 8,3 ПДК;
• соединениями цинка – до 6,3 ПДК;
• соединениями меди -  до 2,8 ПДК;
• фенолами – до 4,5 ПДК;
• нитратами – до 2,1 ПДК;
• трудноокисляемыми органическими веществами – до 2,1 ПДК.

     Река  Самара. Мониторинг загрязнения проводится по 48 ингредиентам. Средний уровень загрязненности воды составлял:

• фенолами- до 6,6 ПДК;
• соединениями меди -  до 10,5 ПДК;
• соединениями марганца – до 14,5 ПДК;
• сульфатами – до 2,6 ПДК;
• трудноокисляемыми органическими веществами – до 2,2 ПДК; 

Постановлением  Администрации городского округа Самара  от  09.12.2009  № 1366  «Об утверждении нормативов  водоотведения (сброса) по составу сточных вод для абонентов, сбрасывающих сточные воды в водные объекты через систему коммунальной канализации на территории городского округа Самара» ужесточены требования к качеству промстоков, передаваемых водопользователями на очистные сооружения.

Объемы  сброса загрязненных сточных вод составили: в 2002г. – 389,22 млн.м3, в 2004г. – 377,35 млн.м3, в 2005г. – 375,0 млн. м3, в 2006г. – 378,7 млн. м3,  в 2007г. – 379,1 млн. м3, в 2008г. – 358,7 млн. м3; в 2009 г. — 339,88 млн.м3  [3].

Рассмотрим механизмы природного самоочищения водоёмов. Самоочищение водоёмов – это свойство водоемов превращать органические и часть неорганических веществ в безвредные соединения. Механизмы процессов самоочищения водоёмов делятся на физические (оседание суспензированных частиц, испарение и др.); химические (окисление веществ кислородом и перекисью водорода, растворенными в воде, переход в гидранты, коагуляция и осаждение, гидролиз токсикантов); биологические (включение загрязняющих веществ в обменные процессы, их разрушение или перевод в другие, не токсические формы соединений у разных гидробионтов и др.). В самоочищении водоёмов принимают участие все гидробионты, но главную роль играют бактерии, грибы, простейшие и многоклеточные животные-фильтраторы. Некоторые исследователи ошибочно причисляют к процессам самоочищения водоёмов разбавление сточных вод, при котором происходит лишь уменьшение концентрации загрязняющих веществ.

 Процессы  самоочищения протекают очень  медленно и на значительных  участках от места сброса сточных  вод. Их скорость зависит от  мощности водоема, его состояния  (уровня загрязнения) выше места  выпуска сточных вод, от количества  загрязнителей, поступающих со  сточными водами. Способность водоема  самоочищаться имеет пределы.  В небольших и особенно непроточных  водоемах способность к самоочищению  незначительна. Исчерпывание способности  к самоочищению вследствие продолжительного  и чрезмерного поступления неочищенных  или недостаточно очищенных сточных  вод неминуемо приведет к загрязнению  водоема. А это при использовании  ее населением для хозяйственно-питьевых  или культурно-бытовых целей может  привести к отрицательным последствиям  для здоровья людей [5].