 Изменения последнего времени
Всего несколько десятилетий назад загрязненные воды реки ниже какого-либо расположенного на ее берегах города через 20-30 километров становились чистыми, и их без проблем забирали водозаборы другого населенного пункта, расположенного ниже по течению.
Однако рост городов, бурное развитие промышленности, особенно химической, энергетики, а также водного транспорта, увеличение добычи полезных ископаемых, площадей орошаемых земель с каждым годом приводили ко все большему загрязнению вод, ставшему угрожающим для жизни человека.
Россия обладает одним из самых высоких в мире водных потенциалов: на каждого жителя страны приходится более 30000 м3 воды в год. Однако в настоящее время из-за загрязнения около 70% рек и озер России утратили качества источников питьевого водоснабжения, и в результате около половины населения потребляет загрязненную недоброкачественную воду.
При недостаточной барьерной роли водоочистных инженерных сооружений резко обострилась проблема обеспечения питьевой водой многих регионов страны, увеличивается опасность для здоровья населения, повышается уровень заболеваемости кишечными инфекциями и гепатитом.
Антропогенные факторы
Антропогенных факторов изменения химического состава воды малых и средних рек множество. Назовем наиболее существенные из них. Это непосредственное поступление в реки сточных вод от промышленных предприятий, в результате которого происходят коренные изменения состава воды и появляются специфические вещества, губительные для естественного природного фона; загрязнение удобрениями и ядохимикатами, поступающими с сельхозугодий, а также ливневыми и талыми водами урбанизированных территорий; зарегулирование стока малых и средних рек, нарушающее их естественный гидрологический и гидрохимический режим; изъятие стока рек на местные хозяйственные нужды - орошение, водоснабжение животноводческих комплексов и др.
В 2004 году в Верхней палате Федерального Собрания РФ состоялись парламентские слушания на тему «Экология малых рек России: проблемы и пути их решения». Столь высокое внимание к этой сфере вызвано процессом деградации малых и средних рек и бесхозностью водного богатства страны.
Водные ресурсы, констатируют парламентские круги, – важнейший стратегический ресурс экономического развития страны и устойчивости биосферы. Природообразующее значение воды чрезвычайно велико. От наличия и качества водных ресурсов, их рационального использования в большой степени зависят общее состояние природной среды, здоровье населения.
Металлы-загрязнители
Среди загрязнителей биосферы, представляющих наибольший интерес для различных служб контроля ее качества, металлы относятся к числу важнейших. В значительной мере это связано с биологической активностью многих из них.
Специалистами по охране окружающей среды среди металлов-токсикантов выделена приоритетная группа. В нее входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром как наиболее опасные для здоровья человека и животных. Из них ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны.
К возможным источникам загрязнения биосферы тяжелыми металлами относят предприятия черной и цветной металлургии (аэрозольные выбросы, загрязняющие атмосферу, промышленные стоки, загрязняющие поверхностные воды), машиностроения (гальванические ванны меднения, никелирования, хромирования, кадмирования), заводы по переработке аккумуляторных батарей, автомобильный транспорт.
Важнейшим показателем качества среды обитания является степень чистоты поверхностных вод.
 Поверхностно-активные вещества
В случае с поверхностно-активными веществами (ПАВ) ситуация при попадании в водные экосистемы не менее тяжелая из-за их сложного химического строения и высокой молекулярной массы.
Традиционным примером ПАВ могут служить обычное мыло (смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот — олеата, стеарата и т. п. натрия) и СМС (синтетические моющие средства), а также спирты, карбоновые кислоты, амины и отбеливающие вещества, ингибиторы коррозии, ферменты, душистые вещества.
ПАВ могут быстро разрушаться в окружающей среде или, наоборот, не разрушаться, а накапливаться в организмах в недопустимых концентрациях.
Отрицательное влияние
Большинство ПАВ обладают чрезвычайно широким диапазоном отрицательного влияния как на организм человека и водные экосистемы, так и на качество вод. Прежде всего они придают воде стойкие специфические запахи и привкусы, а некоторые из них могут стабилизировать неприятные запахи, обусловленные другими соединениями.
Так, содержание в воде ПАВ в количестве 0,4-3,0 мг/дм3 придаёт ей горький привкус, а 0,2 -2,0 мг/дм3 – мыльно-керосиновый запах.
Одним из основных физико-химических свойств ПАВ является высокая пенообразующая способность, причём в сравнительно низких концентрациях (порядка 0,1-0,5 мг/дм3). Возникновение на поверхности воды слоя пены затрудняет тепломассообмен водоёма с атмосферой, снижает поступление кислорода из воздуха в воду (на 15-20 %), замедляя осаждение и разложение взвесей, процессы минерализации органических веществ, и тем самым ухудшает процессы самоочищения.
Некоторые нерастворимые ПАВ при попадании на поверхность воды образуют нерастворимые пленки, распространяющиеся на большой площади растекания в монослои.
Значительную часть антропогенной нагрузки, приходящейся на поверхностные водные объекты, составляют сточные воды, содержащие синтетические поверхностно-активные вещества, которые входят в состав всех хозяйственно-бытовых и большинства промышленных сточных вод.
ПАВ могут способствовать и повышению эпидемиологической опасности воды, а также влиять на химическое загрязнение воды веществами высокой биологической активности.
Большинство ПАВ и продукты их распада токсичны для различных групп гидробионтов: микроорганизмов (0,8-4,0 мг/дм3), водорослей (0,5-6,0 мг/дм3), беспозвоночных (0,01-0,9 мг/дм3) даже в малых концентрациях, особенно при хроническом воздействии. Они способны накапливаться в организме и вызывать необратимые патологические изменения.
Токсичность ПАВ в водной среде в значительной степени уменьшается за счёт их способности к биодеградации. ПАВ, в той или иной степени, поглощаются всей флорой и фауной водных объектов.
 Причины загрязнения
Среди основных причин загрязнения водоёмов этими веществами также часто отмечают способность ПАВ, выбрасываемых выпускающими их предприятиями в воздух в значительных количествах, проникать с атмосферными осадками в открытые водоёмы и просачиваться в подземные ближние слои грунтовых вод.
В грунтовые воды ПАВ попадают также при очистке сточных вод на полях фильтрации и при этом, как правило, увлекают за собой и другие загрязнения. Из подземных вод ПАВ практически беспрепятственно проходят в поверхностные водоисточники и через очистные сооружения – в питьевую воду.
Попадая в природные воды, ПАВ сорбируются содержащимися в них частицами минерального и органического происхождения, оседают на дно водоёмов и тем самым создают очаги вторичного загрязнения.
Большая трудность очистки воды от ПАВ состоит в том, что различные ПАВ в водоёмах чаще всего встречаются в виде смеси. Исследования свойств смесей ПАВ показали, что в концентрациях, близких к пороговым, эти вещества обладают эффектом суммирования их вредных воздействий.
Большинство из вновь синтезированных ПАВ, поступающих в водоёмы и водотоки со сточными водами, способны накапливаться в них на протяжении длительного времени.
В настоящее время состояние малых и средних рек, в результате резко возросшей антропогенной нагрузки на них оценивается как катастрофическое. Значительно сократился их сток. Велико число рек, прекративших существование в последнее время, многие оказываются на пороге исчезновения.
Цель нашего гранта
Целью нашей работы явилось привлечение внимания общественности к проблеме загрязнения, в частности, поймы реки Барнаулки (в черте Барнаула), и на основе полученных научных данных проведение работы по повышению экологического воспитания и образования населения прилегающих районов.
Барнаулка, впадающая у Барнаула в крупную водную артерию Западной Сибири – Обь, и имеющая когда-то протяженность свыше 200 км, относится по своей длине и площади бассейна к средним рекам, но по расходу воды – это малая река. Площадь ее бассейна составляет 5720 кв. км. В контур ее бассейна входят территория Барнаула и восемь административных районов.
Проанализированные литературные источники по данной тематике (Безматерных, 1999; О состоянии…, 2007-2010; Бельдеева, Комарова, Чемерис, 1977; Третьякова, 2000; Река Барнаулка: эколгия…., 2000) и др., показали, что основные исследования по загрязнению поверхностных вод (в том числе и Барнаулки) проводятся по исследованию таких загрязняющих веществ, как аммонийный азот, железо, азот нитритный, фосфаты, фенолы, нефтепродукты и другие.
По содержанию тяжелых металлов и поверхносто-активных веществ (ПАВ) в воде исследования не проводились.
Имеются лишь данные по отдельным металлам, таких как медь (Cu), например, по данным Алтайского краевого комитета экологии (Состояние…, 1996), в 1996 г. превышение ПДК в пробах воды в р. Барнаулка составило от 2 до 4 раз.
По данным Е.И. Третьяковой, концентрация меди в пробах воды в 2000 года превысила ПДК 1,2-8,7 раз.
Согласно докладу управления природных ресурсов и охраны окружающей среды Алтайского края о состоянии и об охране окружающей среды (2007-2010), показатели по этому химическому элементу превышали ПДК в 6,3 раза (2007 г.), 3,4 раза (2008 г.), 2,4 раза (2009 г.).
Проделана такая работа
Согласно поставленной цели, нами проделана следующая работа:
взяты пробы воды в трех точках реки Барнаулка в июне, июле и августе 2011 года. При определении суммы тяжелых металлов была использована комплект-лаборатория для контроля качества воды “НКВ” (Крисмас). Метод определения – экстракционно-колориметрический.
По каждой пробе было проведено три последовательных исследования на определение суммы тяжелых металлов с выделением в дальнейшем среднего значения. Всего было исследовано 27 проб воды.
Видно, что полученные результаты в июне, июле и августе не превышают ПДК. Но в целом, рассматривая динамику содержания суммы тяжелых металлов в воде реки Барнаулка по летним месяцам, видно, что показатели в третьих пробах (место впадения в р. Обь), несколько выше, чем в первой и во второй пробах. Возможно, это связано с находящимся поблизости Старым рынком (и соответственно со связанными сбросами в реку Барнаулку хозяйственно-бытовых стоков).
Получены данные по содержанию поверхностно-активных веществ (ПАВ) в исследуемых точках за июнь, июль и август 2011 г. (табл. 2).
Примечание. Предельно допустимое значение содержания большинства ПАВ составляет 0.1 мг/л, лимитирующий показатель вредности – органолептический (пенообразование). Поскольку все соединения ПАВ имеют один норматив с одним и тем же показателем вредности, при санитарно-химическом контроле можно ограничиваться определением их суммарного содержания
Из таблицы видно, что полученные результаты по всем точкам в июне не превышают ПДК. В июле показатели выше, чем в июне, при этом в точке №3 – место впадения в реку Обь – показатели ПАВ достигли ПДК (выделено). В дальнейшем, при исследовании проб воды в августе в третьей точке, все три пробы или достигали ПДК или были немного выше (0.2 мг/л).
На наш взгляд, это связано, как в случае с тяжелыми металлами, с большой хозяйственно-бытовой нагрузкой в районе Старого рынка.
Помимо этого, тяжелые металлы могут поступать в реку с поверхностным стоком воды (благодаря сосредоточению вокруг рынка и прилегающих к нему огромного количества магазинов и супермаркетов), а вследствие этого и автомашин.
Перспективы проекта
В плане перспективы дальнейшего развития проекта, мы считаем, что необходимо:
1. Дальнейшее изучение проб воды на этих же участках реки Барнаулки на содержание тяжелых металлов и ПАВ, рассматривая не только внутригодичную динамику, но и по годам. Это связано в первую очередь с тем, что таких данных не оказалось вообще, а в целях мониторинговых работ, они необходимы.
2. Содержание тяжелых металлов исследовать не только в воде, но и в донных отложениях (грунтах), так как по литературным данным металлы-токсиканты распределяются в водных экосистемах в первую очередь в донных отложениях. Сведения о распределении тяжелых металлов между отдельными компонентами экосистемы имеют весьма важное значение.
3. Дальнейшая работа по вовлечению населения прилегающих районов города к реке Барнаулка в работу по на повышению комфортности территории, природоохранную деятельность, экологическое воспитания и образование.
4. Продолжение организации мероприятий по уборке и ликвидации свалок и наиболее загрязненных территорий поймы реки Барнаулка с привлечением студентов, школьников, волонтеров.
Очевидно: проблемы малых и средних рек - одни из ключевых проблем инженерии, гидрологии, экологии, водного хозяйства и других отраслей, связанных с использованием водных ресурсов. Восстановление и сохранение водных ресурсов страны в экологически благоприятном состоянии должно являться стратегическим направлением государственной водохозяйственной политики.
Государственная политика должна обеспечить согласованную работу всех субъектов водного хозяйства (государственных органов, органов местного самоуправления, водопользователей) по решению проблем в сфере водных ресурсов, в том числе связанных с реформированием и развитием водохозяйственного комплекса.
Предлагаемые меры
Основными мерами по решению экологических проблем малых и средних рек должны стать:
• переход на водосберегающие технологии и полная очистка хозяйственно-бытовых и промышленных стоков;
• ужесточение контроля за соблюдением природоохранных нормативов сброса загрязняющих веществ в водные объекты;
• установление водоохранных зон для всех водных объектов;
• ограничение сбросов промышленных вод в реки, озера и другие водные объекты;
• очищение русел и пойм рек и озер от скопившегося мусора;
• совершенствование технологий производства и технологий утилизации отходов;
• осуществление жесткого контроля за выпасом скота в поймах, предотвращение попадания в реки удобрений и ядохимикатов с полей, а также фекальных масс;
• посадка леса вдоль русел малых рек и примыкающих к речным долинам оврагов;
• проведение разъяснительных мероприятий с населением по основам рационального природо- и водопользования.
Особым блоком можно считать экологическое воспитание и образование российских учителей, начиная со школьной скамьи.
Необходим мониторинг
В сложившейся обстановке существенным звеном в системе мероприятий по охране и рациональному использованию водных ресурсов следует считать оптимизацию системы мониторинга состояния поверхностных вод на основе восстановления практики гидрологических и гидрохимических наблюдений на малых и средних реках, которые были прекращены в течение прошлого десятилетия вследствие сложной экономической ситуации в стране.
Особенно перспективным представляется сочетание мониторинга состояния поверхностных вод по гидрохимическим показателям с микро-, гидробиологическими и токсикологическими наблюдениями для выяснения степени антропогенного воздействия по реакции биоты.
Работа выполнена при поддержке управления природных ресурсов и охраны окружающей среды Алтайского края, Межрегиональной общественного экологического фонда «ИСАР-Сибирь» при поддержке Фонда Глобал Грингрантс (ГГФ) GLOBAL GREENGRANTS FUND (договор № 55-091)
В качестве примера
Сегодня многие умеют написать грант, но не у всех получается хорошо и вовремя отчитаться. Мы публикуем часть отчета экологического клуба «Под открытым небом» - как пример удачной работы. И статью руководителя. Кстати, такое информирование общественности было предусмотрено грантом.
НАЗВАНИЕ ПРОЕКТА: Экология реки Барнаулка: прошлое, настоящее, будущее.
Название организации – заявителя: Студенческий экологический клуб «Под открытым небом».
Ф.И.О. руководителя проекта (полностью): к.б.н., доцент кафедры экологии, биохимии и биотехнологии биологического ф-та АлтГУ - Дурникин Дмитрий Алексеевич.
Регион проведения проекта: Алтайский край, Россия.
Сроки выполнения проекта: 6.06.11 - 20.09.11.
Содержательный отчет
Перечень и описание осуществленных пунктов рабочего плана.
Согласно пунктам рабочего плана с 6.06.11 по 20.09.11 года была проделана следующая работа:
1. Взяты пробы воды в 3-х точках р. Барнаулка (1 – окр. с. Борзовая Заимка, 2 – пос. Кирова, 3 – место впадения в р. Обь) в июне, июле и августе. При определении суммы тяжелых металлов была использована комплект-лаборатория для контроля качества воды “НКВ” (Крисмас). Исследования проб воды проводилось для определения суммы тяжелых металлов и определения ПАВ. Проведен анализ имеющейся информации по исследованиям экологии реки Барнаулки, проанализировано 14 литературных источников.
2. Проведена обработка полученных проб воды и сравнение их с уже имеющимися данными за 1998-2010 годы.
3. Подготовлены материалы для пропаганды и агитации, приглашения на субботник местных жителей и студентов других ВУЗов.
4. Проведена пропаганда и агитация местного населения о необходимости проведения субботника на своей территории проживания и близлежащей территории поймы реки Барнаулка (разнос по домам, школам, расклеивание агитационных листовок)
5. Организован субботник с элементами экологического просвещения (лекции-беседы).
6. Подготовлена анкета для соцопроса, а в дальнейшем проведено анкетирование 200 человек из местного населения, проживающего в прилегающих районах (Борзовая Заимка, поселок Кирова, район Старого базара). В дальнейшем полученные материалы обработаны
9. Подготовлены материалы для выхода в средства массовой информации (научная статья, публикация в газете «Природа Алтая».)
10. Проведено ознакомление школьников (средняя общеобразовательная школа № 24, 10-11 классы) с проблемами окружающей среды своего края и проблемой загрязнения средних и малых рек с примерами и полученными собственными результатами по р. Барнаулке. К сожалению, не удалось найти общий диалог с администрацией школ №13, 54 и 96.
Анкета и ответы на нее
Возраст, пол
До 30 лет – 41%; от 30 до 50 лет – 38%; после 50 лет – 21%
Вид деятельности (учеба, работа)
Работа – 56%; учёба – 26 %; пенсионеры – 18%
Вызывает ли у Вас тревогу состояние окружающей среды района, в котором вы проживаете?!
да, вызывает большую тревогу - 37%
да, в какой-то мере волнует - 43%
не вызывает тревоги - 12%
затрудняюсь высказать своё отношение к этой проблеме - 8%
Что определило Ваше мнение?!
состояние окружающей среды в районе - 5%
постоянное внимание и беспокойство средств массовой информации к данной проблеме - 10%
изучение экологических проблем в школе - 6%
личные впечатления об экологической обстановке в тех регионах России, где побывал (а) - 23%
другие факторы - 10%
затрудняюсь ответить – 46%
Как Вы считаете, в вашем районе сегодня делается достаточно или недостаточно для решения экологических проблем?
достаточно - 6%
недостаточно - 67%
затрудняюсь ответить - 27%
Каким проблемам, связанным с экологическим состоянием окружающей среды, на Ваш взгляд уделяется недостаточное внимание?!
затрудняются ответить - 26%
свалки - 2%
загрязнения - 2%
мало выделяется средств - 4%
проблемы с администрацией - 4%
заводы плохо влияют на экологию - 2%
проблемы с мусором - 60%
Какие Вы видите пути решения этих проблем?!
затрудняются ответить - 24%
проблемы с мусором - 52%
повысить зарплату дворникам - 2%
штрафные отработки - 2%
контроль, фильтры и т.д. - 2%
участие в акциях - 2%
помощь государства, администрации, привлечение СМИ - 8%
привлечение безработных - 2%
посадка цветов, деревьев - 2%
очистка реки - 2%
мостики - 2%
По Вашему мнению, простые люди, общественность должны или не должны участвовать в решении экологических проблем, связанных с загрязнением вашего района и реки Барнаулки?
должны - 76%
не должны – это обязанность администрации района или других служб - 12%
затрудняюсь ответить - 12%
Лично Вы можете повлиять на решение экологических проблем своего района?
способен(а) – 53%
не способен(а) – 47%
Вы готовы участвовать в экологических акциях (посадка деревьев, кустарников, цветников, уборка территории)?
да - 82%
нет - 18%
У Вас есть опыт участия в экологических акциях?!
да - 42%
нет - 58%
Какие еще возможны мероприятия по улучшению экологического состояния в Вашем районе?
затрудняются ответить - 50%
посадка деревьев цветов - 10%
субботники - 30%
привлечение школьников, активистов - 8%
поднять заработную плату дворникам - 2% |
