Водооборот и антропогенная нагрузка в бассейне реки Салгир

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Водооборот и антропогенная нагрузка в бассейне реки Салгир

Н.М. Иванютин

Цель исследований заключалась в изучении водопользования в бассейне реки Салгир. Реки являются специфическими объектами исследования, так как испытывают на себе антропогенное воздействие. Нерациональное использование поверхностных вод приводит к истощению запасов и ухудшению качественных показателей воды в них. Поверхностные воды подвержены активным динамичным изменениям, на которые накладывает отпечаток хозяйственная деятельность человека, оказывая влияние на их естественную динамику (забор воды, сброс сточных вод с загрязняющими веществами в водные объекты). Антропогенная нагрузка на водные объекты от точечных источников загрязнения постоянно увеличивается, что обусловлено ростом населения и характерными для нашего времени процессами урбанизации. После перекрытия Северо-Крымского канала возросла роль местных водных ресурсов, и особое внимание стало уделяться перераспределению поверхностных и подземных вод полуострова, что отразилось на главной реке республики. Основными проблемами бассейна р. Салгир являются возрастающий водоотбор из реки и сброс сточных вод в нее. Дальнейшее увеличение водозабора в ее бассейне для удовлетворения потребностей народного хозяйства Крыма, особенно в целях орошения сельскохозяйственных культур, может привести к негативным трансформациям экологической системы водных объектов (в поверхностных водах - это изменение биологического разнообразия и утрата самоочищающей способности, в подземных - ухудшение качественных и количественных характеристик кондиционных вод). Без решения этих вопросов дальнейшее использование вод бассейна р. Салгир как одного из основных источников водообеспечения полуострова будет невозможно.

Ключевые слова: река Салгир, бассейн реки, антропогенная нагрузка, сточные воды, водозабор, загрязнение.

The aim of research was to study the water use in the Salgir basin. Rivers are specific objects of study, as they experience anthropogenic influence. Irrational use of surface water leads to the depletion of stocks and the deterioration of water quality parameters in them. Surface waters are exposed to active dynamic changes, which are affected by human activities influencing their natural dynamics (water abstraction, contaminated wastewater discharge to water bodies). Anthropogenic pressure on water bodies from point sources is constantly increasing, due to population growth and typical urbanization processes. After the North-Crimean Canal closure the role of local water resources has increased, and a particular attention has been paid to the redistribution of surface and ground waters of the peninsula, which has affected the main river of the country. The main problems of the Salgir river basin are the increasing water withdrawal from the river and waste water discharge into it. A further increase in water withdrawal of its basin for meeting the national Crimean economy needs, particularly for crop irrigation can lead to a negative transformation of the ecological system of water bodies (in surface waters it is a change in biodiversity and the loss of self-purification ability, in underground it's a deterioration of the quality and quantity characteristics of conditioned water). The further use of the Salgir river basin waters as one of the main sources of peninsula water supply will be impossible without solving these issues.

Keywords: river Salgir, river basin, anthropogenic pressure, wastewater, water withdrawal, contamination.

Группа рек северных и северо-восточных склонов Крымских гор занимает самую большую площадь Крыма.

В группу рек северных склонов Крымских гор входит самая длинная река полуострова - Салгир. Длина русла реки составляет 232 км, а вместе с четырнадцатью крупными притоками - 923 км.

Основные притоки реки: Джума, Тавель, Курцы, Малый Салгир, Славянка, Беш-Терек, Зуя, Бурульча, Биюк-Карасу, Кучук-Карасу.

Площадь водосборного бассейна составляет 3750 км2, а густота речной сети - 0,25 км/км2.

Река берет свое начало на склонах массива Чатыр-Даг на высоте около 388 м над уровнем моря. Салгир образуется в результате слияния двух рек: Ангары и Кизил-Кобы в районе села Перевальное. Река имеет комплексное водохозяйственное значение, в том числе ирригационное. Средний расход воды в среднем течении составляет около 2 м3/с. Салгир впадает в залив Сиваш Азовского моря.

Питание рек бассейна Салгира - смешанное (снежное - 20 %, дождевое - 50 %, подземные воды - 30 %).

Бассейн р. Салгир включает в себя 41 основной водоток, пять водохранилищ общим объемом 82,1 млн м3, около 500 прудов.

Бассейн р. Салгир располагается на территории пяти административных районов Крыма: Симферопольского, Красногвардейского, Белогорского, Нижнегорского, Советского (рисунок 1) и четырех физико-геогра-фических областей: полупустынной Присивашской, типичной степной, предгорной и области северного макросклона Крымских гор [1, 2].

Рисунок 1 - Бассейн р. Салгир

Экономика территории бассейна р. Салгир носит индустриально-аграрный характер. Данная территория характеризуется многоотраслевым сельским и рекреационным хозяйством, производством виноградных вин, плодоовощных консервов (пищевая промышленность), эфирных масел, строительных материалов и др.

Всего в пределах бассейна находится 211 населенных пунктов (в Симферопольском районе - 63, Нижнегорском - 50, Белогорском - 66, Красногвардейском - 28, Советском - 4). Общая численность населения, проживающего в бассейне реки, составляет около 740 тыс. человек, из которых 7 % проживает в городах (без учета населения Симферополя численностью около 336,5 тыс. человек), 25 % - поселках городского типа и 68 % - сельских населенных пунктах [3].

Материалы и методы. В соответствии с поставленными задачами в исследовании использовались следующие методы:

- аналитический (проведен сбор и систематизация первичной информации об объеме имеющихся водных ресурсов в бассейне р. Салгир, отборе поверхностных и подземных вод и их потерях в процессе хозяйственной деятельности, сбросе сточных вод);

- специальные (на основе собранных материалов были составлены таблицы, построены графики и создана карта бассейна р. Салгир с основными притоками);

- статистической обработки;

- сравнительного анализа.

Результаты и обсуждение. После перекрытия в 2014 г. Северо-Крымского канала (СКК) возросла роль всех местных водных ресурсов. Особое внимание стало уделяться использованию и перераспределению поверхностных и подземных вод. Это коснулось и главной реки полуострова, которая занимает около 14 % площади всей территории и наполняет пять крупных водохранилищ местного стока, а в настоящее время путем переброски части стока по СКК и наливные водохранилища Керченского полуострова [4].

Рассматривая забор и использование водных ресурсов бассейна р. Салгир (таблица 1) следует отметить, что эти источники всегда были востребованы ввиду их меньшей стоимости и лучших качественных показателей воды, по сравнению с днепровской водой, которая, проходя через промышленные районы Украины, приносила загрязняющие вещества в больших количествах [5].

В 2006 г. забор воды из бассейна р. Салгир составил 47,20 млн м3, из них 38,04 млн м3 (81 %) приходится на поверхностные воды и 9,16 млн м3 (19 %) - на подземные. Использовано 37,10 млн м3 (79 % от забора воды). Потери оцениваются в 9,89 млн м3 (21 %) (таблица 1).

Таблица 1 - Забор, использование и потери поверхностных и подземных вод в бассейне р. Салгир

В млн м3/год

В 2009 г. забор воды уменьшился практически в 2 раза и составил 29 млн м3, из них 21 млн м3 (72,0 %) - это поверхностные воды и 8 млн м3 (28,0 %) - подземные воды. Использовано 20,790 (72,0 % от забора воды). Потери составили 7,893 млн м3 (27,3 %).

С 2011 г. началось увеличение забора вод из бассейна реки, и к 2015 г. он достиг 77 млн м3, из которых 68 млн м3 - поверхностные и 9 млн м3 - подземные воды [6].

Дальнейшее увеличение водозабора в бассейне р. Салгир (в 2015 г. он возрос в 1,5 раза и превысил допустимый лимит водоотбора подземных вод на 22 %, поверхностных - на 8 %) с целью удовлетворения различных потребностей народного хозяйства Крыма, особенно для полива сельскохозяйственных культур, может привести к трансформациям экологической системы водных объектов (в поверхностных водах - к изменению биологического разнообразия и утрате способности самоочищения, в подземных - ухудшению качественных и количественных характеристик кондиционных вод).

В соответствии с данными таблицы 1, в последнее время отмечается сокращение потерь воды при ее использовании на 17 % по сравнению с предыдущими годами.

Потребителями воды бассейна р. Салгир являются г. Симферополь, Симферопольский, Красногвардейский, Белогорский, Советский и Нижнегорский районы, а в настоящее время еще и восточная часть Крыма, в которую производится переброска части речного стока, аккумулирующейся в Белогорском и Тайганском водохранилищах.

Для бесперебойного водообеспечения привязанных к бассейну р. Салгир потребителей используются речные воды, зааккумулированные в водохранилищах, и подземные воды.

Первым водохранилищем, построенным в 1934 г. для водообеспечения столицы Крыма, было Аянское, расположенное в горах. Вода в него поступает из подземного карстового источника. Поскольку эта вода очень хорошего качества, то до настоящего времени перед подачей потребителю она подвергается только обеззараживанию, после чего поступает в юго-восточные районы Симферополя (Марьино, Университет) [7].

Вода из Симферопольского водохранилища, построенного в 1955 г. и наполняемого из р. Салгир, первоначально предназначалась для орошения земель, но из-за дефицита водных ресурсов его воды стали использоваться также для хозяйственно-питьевых целей столицы полуострова и нужд ТЭЦ (после ввода ее в эксплуатацию в 1958 г.). Вода поступает на водоочистную станцию «Петровские скалы», после чего подается в Киевский и Центральный районы Симферополя. В 2012 г. из водохранилища было израсходовано: для орошения - 12 % воды (забор осуществляется ежегодно с апреля по сентябрь), нужд ТЭЦ - 13 %, обеспечения хозяйственно-питьевого водоснабжения - более 60 %. В настоящее время на орошение идет незначительная часть водных ресурсов.

Белогорское (построено в 1970 г.) и Тайганское (построено
в 1934-1938 гг.) водохранилища - крупные водохранилища Крыма, которые были запроектированы для нужд орошения. Они обеспечивали орошение земель в долине р. Биюк-Карасу. Из Белогорского водохранилища в 2012 г. для нужд сельскохозяйственного водоснабжения и орошения было использовано 7,86 млн м3, а в 2015 г. - только 1,40 млн м3, так как благодаря построенному комплексу гидротехнических сооружений у села Новоивановка Нижнегорского района (осуществляющему круглогодичную переброску воды для наполнения наливных Феодосийского и Станционного водохранилищ, обеспечивающих водопотребности юго-восточной части Крыма) было переброшено 12 млн м3 воды. В 2012 г. в этих водохранилищах имелись неиспользованные воды, которые просто сбрасывались. Сброс с Белогорского водохранилища составлял 22,4 млн м3, из Тайганского - 2,4 млн м3. салгир подземная вода орошение

Балановское водохранилище было построено в 1974 г. для орошения сельскохозяйственных угодий на площади около 900 га, а также с учетом его живописного местоположения для целей рекреации.

Процент наполнения водохранилищ бассейна р. Салгир в 2015 г. являлся самым низким за последние пять лет (таблица 2), что может быть связано с большими объемами воды, переброшенными в другие регионы полуострова, а также климатическими факторами, которые влияют на поступление вод в них.

Таблица 2 - Характеристика водохранилищ, расположенных в бассейне р. Салгир

В млн м3

В самой критической по водообеспеченности ситуации в последние два года находится восточная часть Крыма, которая снабжалась водой из наливных водохранилищ, заполняемых днепровской водой.

Так, источником водоснабжения района Феодосийско-Судакского региона и населенных пунктов Керченского полуострова служили Феодосийское, Ленинское, Станционное, Фронтовое, Сокольское, Самарлинское и Зеленоярское наливные водохранилища.

Все вышеперечисленные искусственные водоемы наполнялись водами СКК, так как местный сток этих регионов незначителен, и зарегулировать его в водоемы не представлялось возможным, это связано с небольшим количеством выпадающих осадков (320-390 мм) и высокой испаряемостью в полупустынных областях по сравнению с Центральным Крымом (450 мм) [8].

До 2014 г. проблем с водообеспечением этой части Крыма не существовало, но после перекрытия воды, поступающей по системе СКК, регион стал отрезанным от «большой» воды. Только благодаря переброске части вод из водохранилищ, наполняемых местным стоком, и отказу от орошения жители этого региона не испытывают нехватку в питьевой воде.

С целью комплексного решения проблемы водообеспечения юго-восточной части Крыма питьевой водой в 2015 г. было реализовано несколько проектов:

- переброска части речного стока р. Салгир;

- возведение комплекса гидротехнических сооружений (гидроузла) у села Новоивановка Нижнегорского района с использованием насосных станций, что позволило обеспечить круглогодичную переброску воды из Белогорского и Тайганского водохранилищ (ранее использовавшихся только для орошения) по руслу р. Биюк-Карасу в СКК с целью заполнения Феодосийского и Фронтового водохранилищ, снабжающих водой население Феодосийско-Судакского региона численностью более 120 тыс. человек;

- для водообеспечения г. Керчи и населенных пунктов Ленинского района осуществлена переброска воды по СКК в Станционное, Ленинское, Самарлинское водохранилища.

По последним данным суммарный объем воды, поданной в наливные водохранилища, в 2015 г. составил 54,5 млн м3, а с начала 2016 г. - 15,7 млн м3, в том числе в Феодосийское водохранилище - 7,4 млн м3, Станционное - 7,2 млн м3, Самарлинское - 0,2 млн м3 и Ленинское - 0,9 млн м3.

Еще одной острой проблемой бассейна р. Салгир является сброс в него хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод.

В Республике Крым централизованными системами водоотведения обеспечено 16 городов (100 %), 16 поселков городского типа (64 %), 42 сельских населенных пункта (5,4 %). Существующие канализационные очистные сооружения (КОС) полуострова фактически не обеспечивают технологический режим очистки стоков, что приводит к нарушениям экологического баланса прилегающих к населенным пунктам территорий, бассейнов рек, принимающих эти стоки, и акваторий Черного и Азовского морей. Возрастающий объем стоков при развитии полуострова Крым, ухудшение экологической и санитарно-эпидемиологической ситуации предъявляют повышенный спрос к инженерной инфраструктуре. Для соответствия требованиям природоохранного законодательства Российской Федерации необходимо строить новые, реконструировать и модернизировать существующие очистные сооружения.

В 1977 г. русло нижнего течения Салгира (Нижнегорский район) длиной 43,6 км стало выполнять функцию открытого коллектора дренажных и сточных вод и получило название ГК-22.

С 2000 г. объем сточных вод, поступающих в водные объекты полуострова, сократился более чем в 4 раза, что связано с уменьшением в последние годы количества воды, поданной на орошение, и, соответственно, снижением объемов коллекторно-дренажных вод, сбрасываемых с полей.

Водоотведение сточных вод производится в поверхностные водные объекты и водоемы-накопители. Наибольший объем сточных вод полуострова принимает главная водная артерия полуострова - р. Салгир. Сброс очищенных сточных вод (после прохождения очистки на КОС) осуществляется в р. Салгир, ее притоки, пруды-накопители, выгребные ямы (при отсутствии очистных сооружений). Основным источником загрязнения сточных вод в настоящее время являются неочищенные сбросы с объектов коммунального хозяйства [9].

Всего в бассейне реки расположено 17 КОС, однако большая часть из них либо не работает, либо данные об их работе отсутствуют. Сброс воды в р. Салгир и ее притоки осуществляют четыре очистных сооружения: КОС г. Симферополя, КОС пгт. Гвардейского, КОС пгт. Нижнегорского, КОС г. Белогорска. Причем с КОС г. Белогорска в 2015 г. было сброшено всего 520 тыс. м3, остальной же объем приходился на основной водоток и составил 45,95 млн м3 (рисунок 2). Ниже приведено сравнение объемов сточных вод, поступающих во все водные объекты полуострова и бассейн р. Салгир [10].

Рисунок 2 - Объем сточных вод, поступающих в поверхностные
водные объекты полуострова, млн м3/год

Как видно из графика, бассейн р. Салгир в последние два года принимал около 35 % всех сточных вод полуострова, что не может не отражаться на его экологическом состоянии.

Одним из выходов уменьшения нагрузки на бассейн р. Салгир может стать внедрение в населенных пунктах малых очистных сооружений. Такие объекты могут оснащаться индивидуальными и локальными очистными сооружениями, которые обеспечат глубокую очистку сточных вод, а полученная после очистки техническая вода по всем показателям будет соответствовать нормативам [11].

Предприятия полуострова предлагают решить проблему очистки хозяйственно-бытовых сточных вод за счет внедрения на любые объекты локальных очистных сооружений для глубокой очистки сточных вод. Очистные станции представляют собой аэробно-аноксидную систему с автоматическим поддержанием концентрации активного ила в активационных резервуарах, его постоянной рециркуляцией и длительной стабилизацией его избытков. Автономные канализации и локальные очистные сооружения позволяют избежать проблем, связанных с санитарно-эпидемиологической службой, поскольку перерабатывают сточные воды до качественной технической воды.

Полученная техническая вода может использоваться для капельно-внутрипочвенного орошения, обеспечивающего санитарно-гигиенические условия защиты населения.

Выводы. Бассейн р. Салгир включает в себя 41 основной водоток, пять водохранилищ общим объемом 82,1 млн м3, около 500 прудов.

Экономика территории бассейна р. Салгир носит индустриально-аграрный характер. Данная территория характеризуется многоотраслевым сельским и рекреационным хозяйством.

Из всех рек Крыма наибольшая антропогенная нагрузка приходится на самую большую по площади водосбора и длине реку - Салгир.

После перекрытия в 2014 г. СКК возросла роль всех местных водных ресурсов. Особое внимание стало уделяться использованию и перераспределению поверхностных и подземных вод, это отразилось на главной реке полуострова, которая занимает около 14 % площади территории Крыма и наполняет пять крупных водохранилищ, а в настоящее время и наливные водохранилища Керченского полуострова.

Дальнейшее увеличение превышающего допустимый лимит водозабора в бассейне р. Салгир для удовлетворения всех потребностей народного хозяйства Крыма, а в особенности для полива сельскохозяйственных культур, может привести к изменениям в экологической системе водных объектов.

Еще одной острой проблемой бассейна р. Салгир является сброс в него хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Наибольший объем сточных вод полуострова принимает главная водная артерия полуострова - р. Салгир. Сброс очищенных сточных вод (после прохождения очистки на КОС) производится в р. Салгир, ее притоки, пруды-накопители, выгребные ямы (при отсутствии очистных сооружений). В последние два года бассейн р. Салгир принимал около 35 % всех сточных вод полуострова, что не может не отражаться на его экологическом состоянии.

Для соответствия требованиям природоохранного законодательства Российской Федерации необходимо строить новые, реконструировать и модернизировать существующие очистные сооружения.

Одним из выходов уменьшения нагрузки на бассейн р. Салгир может стать внедрение в населенных пунктах малых очистных сооружений. Такие объекты могут оснащаться индивидуальными и локальными очистными сооружениями, которые обеспечат глубокую очистку сточных вод, а полученная техническая вода может использоваться для орошения сельскохозяйственных культур и древесно-кустарниковых насаждений.

Список использованных источников

1 Дубенок, Н. Н. Состояние и перспективы водообеспечения республики Крым / Н. Н. Дубенок, В. И. Ляшевский // Мелиорация и водное хозяйство. - 2015. - № 3. - С. 8-11.

2 Сторчоус, В. Н. Устойчивое развитие орошаемого земледелия в условиях резкого дефицита водных ресурсов в республике Крым / В. Н. Сторчоус, Э. Э. Сейтумеров // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. - 2015. - № 1(164). - С. 40-49.

3 Волкова, Н. Е. Проблемы орошаемого земледелия АР Крым, привязанного к местному стоку / Н. Е. Волкова, В. В. Попович, Ю. С. Куликова // Таврический вестник аграрной науки. - 2013. - № 1. - С. 120-123.

4 Паштецкий, В. С. Концепция программы интегрированного управления водными ресурсами в АР Крым / В. С. Паштецкий, В. И. Ляшевский, В. С. Тарасенко // Таврический вестник аграрной науки. - 2013. - № 2. - С. 5-11.

5 Волкова, Н. Е. Водообеспеченность аграрного сектора республики Крым и пути ее повышения / Н. Е. Волкова, В. И. Ляшевский, В. В. Попович // Таврический вестник аграрной науки. - 2015. - № 1(3). - С. 68-72.

6 Иванютин, Н. М. Подземные воды Крыма. Проблемы и перспективы использования / Н. М. Иванютин // Таврический вестник аграрной науки. - 2015. - № 2(4). - С. 95-101.

7 Экологические проблемы водохозяйственного комплекса Украины и Крыма / В. С. Тарасенко, В. С. Паштецкий, В. И. Ляшевский, В. М. Панютин, С. В. Резников, З. В. Тимченко // Таврический вестник аграрной науки. - 2013. - № 1. - С. 115-119.

8 Джапарова, А. М. Оценка состояния защитных лесных полос водоохранных зон, водных объектов и сельскохозяйственных угодий в республике Крым / А. М. Джапарова // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. - 2016. - № 1(61). - С. 107-112.

9 Сейтумеров, Э. Э. Перспективы использования очищенных канализационных стоков и коллекторно-дренажных вод для орошения на территории Крыма / Э. Э. Сейтумеров // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. - 2016. - № 2(62). - С. 166-170.

10 Захаров, Р. Ю. Очищенные сточные воды как альтернативный источник наполнения прудов в республике Крым / Р. Ю. Захаров, Н. Е. Волкова // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. - 2015. - № 2(58). - С. 100-106.

11 Кременской, В. И. Водоотведение сточных вод в бассейне реки Салгир / В. И. Кременской, М. А. Панина, С. В. Подовалова // Водные ресурсы Украины и мелиорация земель: материалы междунар. науч.-практ. конф. - Киев, 2013. - С. 115-116.

Размещено на Allbest.ru