Геоэкологические проблемы качества водных ресурсов и их рационального использования (на примере Астраханской области)

Исторические аспекты изучения гидросистем Нижнего Поволжья. Характерные особенности природных и антропогенных составляющих качества водных ресурсов Астраханской области. Способы оптимизации экологического состояния гидросистем исследуемого региона.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 01.05.2018
Размер файла 741,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

гидросистема экологический природный водный

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Геоэкологические проблемы качества водных ресурсов и их рационального использования (на примере Астраханской области)

Гурьева Марина Сергеевна

Астрахань - 2010

Работа выполнена на кафедре природопользования и землеустройства Астраханского государственного университета

Научный руководитель доктор географических наук, профессор Бармин А.Н.

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор Бухарицин П.И.

кандидат географических наук, доцент Горшкова А.Т.

Ведущая организация Каспийский морской научно-исследовательский центр (КаспМНИЦ)

Защита состоится "23" апреля 2010 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.04 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1. ауд. 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета

Текст автореферата диссертации размещен на официальном сайте Астраханского государственного университета: http:// www. aspu.ru.

Автореферат разослан "23" марта 2010 г.

Отзыв на автореферат (2 экземпляра заверенных печатью) просим направлять по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1. АГУ ученому секретарю диссертационного совета ДМ 212.009.04. Факс (8512) 44-02-24,

E-mail: miolin76@mail.ru

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук, доцент М.М. Иолин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Водные ресурсы являются одним из наиболее важных и, вместе с тем, наиболее уязвимых компонентов окружающей среды. Несмотря на то, что они относятся к категории возобновляемых и самых обильных на Земле, в третьем тысячелетии они приобретают значение стратегических. Ограниченность и неравномерное природное распределение ресурсов пресных вод по земной поверхности, растущее их загрязнение являются составляющими глобальной ресурсной проблемы человечества. Сложность водной проблемы заключается не только в обеспечении необходимого количества воды для нормального существования и развития человеческого общества. Острота её преимущественно, связана с резким ухудшением качества ресурсов поверхностных вод. Главная угроза возникновения глобального водного голода не в нехватке водных ресурсов (в настоящее время из мировых запасов пресных вод используется всего 6%), а в загрязнении основных источников водоснабжения - поверхностных и подземных вод. Объем сбрасываемых в водный бассейн суши промышленных и коммунальных сточных вод составляет сейчас около 700 км3, а к 2015 г. достигнет 2000 км3, т. е. почти 5% ежегодного речного стока земного шара.

В начале XXI столетия в Волгу и её притоки в загрязненном виде было отведено более 13 км3 сточных вод (40% от их количества по РФ), из которых более 20% без какой-либо очистки. Известно, что до 80% заболеваний человека связано с потреблением загрязненной воды.

Качество воды - общая проблема практически для всех регионов России. Она касается, в наибольшей степени, поверхностных водных объектов, интенсивно используемых человечеством. Будущее водных ресурсов требует, чтобы основное направление по их охране заключалось не только в борьбе с последствиями загрязнения, но и в постоянном применении более рационального и более эффективного принципа - борьба с причинами этого неблагоприятного процесса, т. е. решение проблемы охраны должно осуществляться профилактически.

Астраханская область, расположенная в специфическом природно-хозяйственном регионе - Волго-Ахтубинской пойме и дельте реки Волги, в силу геополитических, географических, природно-ресурсных, геоэкологических и других особенностей играет исключительное региональное и межрегиональное значение. Оценка экологического состояния и природного потенциала водных ресурсов исследуемого региона и поиск способов оптимизации состояния загрязненных аквальных комплексов обуславливают актуальность темы данного исследования.

Цель работы - исследование проблем состояния поверхностных водных объектов Астраханской области и поиск способов оптимизации водохозяйственной ситуации региона.

Основные задачи исследования.

1. Освещение исторических аспектов изучения гидросистем Нижнего Поволжья;

2. Выявление характерных особенностей природных компонентов гидрографической сети Астраханской области;

3. Анализ современной водохозяйственной ситуации и различных типов водопользования на территории исследуемого региона;

4. Характеристика природных и антропогенных составляющих качества водных ресурсов Астраханской области;

5. Поиск способов оптимизации экологического состояния гидросистем исследуемого региона.

Объект изучения: водные ресурсы Астраханской области.

Предмет исследования являлись составляющие качества поверхностных водотоков области и способы оптимизации их экологического состояния.

Теоретическая и методологическая основа исследований базируется на идеях и трудах ведущих ученых в области географии, геоэкологии, гидрологии и природопользования: Б.А. Апполова, О.А. Алекина, С.С. Байдина, Е.Ф. Белевич, Л.С. Берга, Л.П. Брагинского, П.И. Бухарицина, Г.Ю. Винникова, В.В. Валединского, Н.А. Власова, Г.В. Воропаева, Н.С. Жмур, В.В. Иванова, Д.Н. Катунина, А.Г. Кузьмина, В.Н. Михайлова, А.М. Никанорова, В.Ф. Полонского, Г.В. Русакова, И.Ф. Реймерса, Н.А. Скриптунова, И.А. Шикломанова и др.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались общепринятые и частные методики гидрологии, гидрохимии, микробиологии, позволяющие осуществить отбор проб воды и оценить ее качество по стандартным показателям (гидрохимическим и санитарно-микробиологическим). Помимо этого, методическая база исследования дополнена традиционными методами географических исследований: описательным, математико-статистическим, аналитическим, картографическим, полевым.

При проведении диссертационного исследования использованы программные комплексы обработки ГИС информации фирм Arc View, Golden Software, программный модуль Modflow (Геологической службы США) Inc. В результате исследований получены оригинальные тематические карты, построенные на основе анализа результатов проведенных исследований. гидросистема экологический природный водный

Оценка достоверности разности сравниваемых величин определялись в соответствии с критерием Стьюдента.

Научная новизна. Исследована современная водохозяйственная ситуация в Астраханской области. Выделены различные типы водопользования (кластеры) на территории изучаемого региона. Проведен анализ качественных характеристик состояния поверхностных водотоков Астраханской области. Дана сравнительная характеристика способов очистки и доочистки основного загрязнителя водных объектов сточных вод с учетом природно-климатических особенностей региона.

Предложены эффективные меры по минимизации негативного антропогенного воздействия на состояние аквальных комплексов и разработаны конкретные мероприятия по оптимизации природопользования в изучаемом регионе.

Основные положения, выносимые на защиту:

- Характеристика современной водохозяйственной ситуации в области определяется сочетанием природно-климатических факторов и его производственно-хозяйственной деятельностью;

- Анализ характерных особенностей водопользования изучаемого региона позволяет выделить их в следующие кластеры: жилищно-коммунальный, гидромелиоративный, рыбохозяйственный, водно-рекреационный и водно-бальнеологический;

- Гидрохимические и микробиологические характеристики состава сточных вод и анализ современных технологий их очистки и доочистки.

Исходные материалы. Основой для работы послужили результаты исследований, проведенные автором в течение 2005-2009 г.г. В процессе анализа и систематизации научных данных использовались материалы библиотек (Российской государственной библиотеки, библиотеке Астраханского государственного университета, Областной научной библиотеки им. Н.К. Крупской г. Астрахани, Службы природопользования и охраны окружающей среды Астраханской области, Гидрометцентра Астраханской области АЦГМС). Достоверность полученных результатов обусловлена большим объемом инструментальных данных, полученных на базе лаборатории экологического мониторинга АГУ.

Теоретическое и практическое значение работы.

Полученная в ходе диссертационного исследования информация о формировании и динамике качественного состава поверхностных водотоков Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волги и особенностях различных технологий доочистки сточных вод в природно-климатических условиях изучаемого региона передана в службу природопользования и охраны окружающей среды Астраханской области.

Результаты исследований также были переданы в МУП "Астрводоканал" и применялись в ходе реконструкции биологических прудов Северных очистных сооружений канализации г. Астрахани. Материалы исследований использованы и при разработке рабочих программ и лекционных курсов АГУ по дисциплинам "Геохимия окружающей среды", "Ресурсоведение", "Экология Астраханской области".

Апробация работы.

Основные положения, научные и экспериментальные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции "Водные ресурсы Волги: настоящее и будущее, проблемы управления" в г. Астрахань. (2007), Всероссийской научной конференции "Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий" в г. Астрахань (2008), II и III Региональных научно-практических семинарах в г. Астрахань (2009, 2010).

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них - 3, в изданиях рекомендованных ВАК.

Личный вклад автора заключается в сборе, анализе, обобщении и статистической обработке полученных в ходе полевых исследований данных о качественном состоянии водотоков дельты р. Волги, гидрохимическом и микробиологическом составе сточных вод г. Астрахани за 2005-2009 г.г. оптимизации методических подходов и анализе результатов, формулировании выводов и разработке практических рекомендаций по применению способов оздоровления состояния аквальных комплексов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы. Объем диссертации составляет 195 страниц машинописного текста, включая 20 рисунков, 22 таблицы. Список литературы, использованной в работе, состоит из 215 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, определена проблема научного поиска, намечены теоретические и экспериментальные задачи, установлены объект и предмет исследования, показаны научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, сформулированы положения, выносимые на защиту и исходные материалы.

В первой главе проводится обзор истории изучения гидросистем Нижнего Поволжья. Прикаспийская низменность, дельта р. Волги и побережье Каспийского моря издавна привлекали к себе внимание путешественников и исследователей. В числе исследователей гидросистем Нижнего Поволжья необходимо отметить Контарини (1473 г.), Дженкинсона (1556 - 1567гг.), Стрейса (1647-1673 гг.), Ван-Вердена, Ф.Н. Соймонова (1731 г.), С.Г. Гмелина (1770 г.), К.Ф. Оделькопа(1867,1871), А.Н. Голубева (1894-1899 гг.), В.И. Мейснера (1914 г.), К.А. Чапковского (1909г.), Ю.И. Балталона (1913 г.), Б.А. Апполова, В.П. Валединского (1928 г.), С.С. Байдина, Р.Н. Линберга, И.В. Самойлова (1950-1956 гг.), Д.Н. Катунина, П.И. Бухарицына (1975-2010 гг.) и др. В последние десятилетия активное участие в изучении устья р. Волги принимали сотрудники ИВП РАН, ГОИНа, географического факультета МГУ.

Планомерные исследования природных ресурсов Астраханской области начались в период правления Петра I. Астрахань относится к числу немногих российских городов, где регулярные наблюдения за природными факторами, научно-исследовательские работы проводятся более двух столетий.

Во второй главе дается характеристика природных компонентов гидрографической сети Астраханской области. Поверхностные воды Астраханской области представлены р. Волгой с многочисленными водотоками (около 935 ед.), пресными и солеными озерами (около 1000 ед.) и крупнейшим замкнутым водоемом нашей планеты - Каспийским морем. В гидрографической сети дельты Волги выделяют основное русло - водоток самой крупной категории, а также рукава, протоки, ерики и банки, отличающиеся морфометрическими и гидравлическими характеристиками. Характерным видом водотоков дельты являются прораны - естественные, возникающие при прорыве воды в половодье из одного в другой водоток и искусственные, созданные для водообмена и прохода рыбы. Крупнейший рукав Волги - Ахтуба отделяется от нее к востоку, у г. Волжского и протекает на всем протяжении параллельно основному руслу, удаляясь от него на расстояние от 7 до 30 км - образуя обширную Волго-Ахтубинскую пойму, площадью около 7500 км2. Рукав Ахтуба в своей системе имеет 44 ерика и протока. В месте отделения от Волги другого крупного рукава - Бузан начинается волжская дельта - одна из крупнейших дельт в мире. Ее площадь составляет 11000 км2. Длина морского края дельты - около 175 км. Надводная часть дельты занимает площадь более 10 тыс. км2 и представляет собой равнину с густой сетью русловых водотоков и множеством островов. Главными элементами гидрографической сети устьевого взморья являются особые водные объекты - каналы, проложенные для организации судоходства через мелководное взморье и прохода на нерест рыб (Байдин и др., 1956; Михайлов и др.; Русловые процессы…, 1997; Катунин и др., 2003).

В систему Бузана входят 95 водотоков. Волга, после отделения от нее Бузана уже в дельте делится на 23 мелких водотока и переходит в свой главный судоходный банк - рукав Бахтемир. В его системе насчитывается около 40 более мелких водотока. Это значительно меньше, чем в системе рукава Бузан, но более полноводный Бахтемир питает через свою водопроводящую сеть в период весеннего половодья район западных подстепных ильменей. Другие крупные рукава Волги разветвляются соответственно: Прямая Болда - на 24 водотока, Рыча - на 30, Кизань - на 16, Старая Волга - на 27, Кривая Болда - на 15 и Царев имеет в своей системе 23 ерика и протока. Все водотоки дельты выносят в море ежегодно около 300 км3 воды. В дельте Волги выделяется пять основных направлений стока воды, соответствующих самым крупным водотокам: Бузан, Болда, Камызяк, Старая Волга, Бахтемир (рис. 1)

Рис. 1 Основные системы дельтовых рукавов

С середины ХХ в. на гидрологический режим Нижней Волги большое влияние оказывал и продолжает оказывать каскад водохранилищ и гидроэлектростанций, расположенных как на самой Волге, так и на ее крупных притоках.

За последние 60 лет в бассейне р. Волги построено 287 водохранилищ с полезной емкостью каждое более 1 млн. м3,в их числе 12 крупнейших Волжско-Камского каскада, 29 водохранилищ с полезным объемом более 50 м3, остальные водохранилища и пруды с объемом менее 1 млн. м3 (более 45 тыс.). Анализ материала гидрологических наблюдений показал, что создание водохранилищ и регулирование стока коренным образом преобразует естественный гидрологический режим реки, что влечет за собой изменения и многих других природных процессов: расхода и стока воды и наносов, стока растворенных веществ, биологических субстанций и теплоты, режима характеристик вещественных и энергетических потоков, интенсивности гидролого-морфологических процессов. Функционирование ГЭС резко сокращает объем и продолжительность половодья, столь же резко увеличивает эти параметры зимой (Шикломанов, 1989; 1995; Авакян и др., 1987, Алексеевский и др., 2004).

Природно-климатические особенности Астраханской области способствовали формированию своеобразных озер, связанных своим существованием и происхождением интразональной системе Волго-Ахтубинской поймы. По происхождению озёрные котловины делятся на тектонические, запрудные и смешанные, по химическому составу на пресные и соленые. Многие соленые озера, помимо галита, содержат эпсомит, мирабилит, бишофит, астраханит и другие минералы, имеющие важное хозяйственное значение (Руденко, 1978).

Астраханская область в гидрогеологическом отношении принадлежит Северо-Каспийскому бассейну подземных вод, за исключением юго-западной части, которая относится к Ергенинскому бассейну подземных вод.

Северо-Каспийский артезианский бассейн приурочен к западной части Прикаспийской впадины, для которой характерна большая мощность осадочных образований, наличие подземных вод преимущественно застойного характера с высокой степенью минерализации. Пресные и слабосолоноватые подземные воды сосредоточены в пределах Волго-Ахтубинской поймы и пустынной и полупустынной части севера области, а также на локальных участках (линзы) в центральной части области (Енотаевский, Харабалинский, Наримановский и Красноярский районы).

На территории области эксплуатируются следующие водоносные горизонты: водоносный современный аллювиальный горизонт; водоносный хазарско-хвалынский аллювиально-морской горизонт; относительно водоупорный водоносный бакинский горизонт; водоносный апшеронский комплекс.

Минерализация подземных вод колеблется в пределах 3-15 г/дм3 в хвалынских отложениях, 0,5-10 г/дм3 в хазарских отложениях. Увеличение минерализации происходит с севера на юг. Химический состав изменяется от гидрокарбонатного кальциевого до хлоридного натриевого.

Пресные и слабосолоноватые воды хазаро-хвалынских отложений используются на значительной территории Астраханской области для хозяйственно-питьевых целей населения и водопоя скота.

В третьей главе анализируется современная водохозяйственная ситуация и различные типы водопользования Астраханской области, которые целесообразно сгруппировать в следующие кластеры: жилищно-коммунальный, гидромелиоративный, рыбохозяйственный, водно-рекреационный и водно-бальнеологический (рис. 2).

Водохозяйственная ситуация в регионе определяется природно-климатическими факторами и его производственно-хозяйственной деятельностью.

Первая составляющая связана с естественными процессами формирования речного стока, вторая отражает многообразие антропогенных факторов в пределах речного бассейна, влияющих на величину, изменчивость составляющих речного стока, гидрологические процессы, способные отразится на экологической ситуации. Часто эти составляющие взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Гидротехническое строительство, зарегулирование естественного стока Волги - один из наиболее мощных факторов изменения условий существования населения, социальных и производственных объектов, водных экосистем. Не менее значимым фактором, определяющим экологическое состояние аквальных комплексов, является качество вод, зависящее от притока загрязняющих веществ с территории водосбора. В волжском бассейне находится около 45% промышленного и примерно 50% сельскохозяйственного производства России (Гуральник и др., 2000), проживает 42% населения и производится 48% валового регионального продукта России (Челобанов, 2002).

Средняя годовая нагрузка на водные объекты бассейна в пять раз превышает аналогичную характеристику для других регионов России. Бассейн р. Волги собирает загрязнения с высокоурбанизированных и хорошо освоенных индустриальных областей Поволжья, Центральной России (через р. Ока), Урала (через р. Кама). Нижние звенья каскадных ландшафтно-геохимических систем сильнее антропогенизированы, нежели верховья. Вода рек, поступающих в Астраханскую дельту и достигающих территории Поволжского района, характеризуется в основном как "загрязненная" или "грязная" В целом неблагоприятная экологическая ситуация осложняется воздействием каскада волжских ГЭС, зарегулировавших естественные процессы реки.

Рис. 2 Карта-схема Различные типы водопользования (кластеры) Астраханской области

Наибольшая антропогенная нагрузка выпадает на три участка Волго-Ахтубинской гидросистемы, ниже которых наблюдается значительное ослабление техногенной нагрузки. Загрязнение северной части Волго-Ахтубинской поймы связано с интенсивным воздействием внешних техногенных объектов, расположенных в крупных промышленных пунктах - Волгограде и Волжском, в которых располагается большое количество химических и металлургических производств. Помимо них, на Волго-Ахтубинскую гидросистему негативно воздействуют локальные загрязнители - населенные пункты Ахтубинск и Знаменск, поставляющие в Ахтубу бытовые и промышленные сточные воды. Дельтовые и устьевые участки Волжской гидросистемы подвержены наибольшему воздействию антропогенных факторов. В первую очередь это связано с наибольшей плотностью размещенных здесь специализированных производств и населенных пунктов. Одним из основных загрязнителей в этой части акватории дельты Волги являются г. Астрахань и промышленная зона возле п. Аксарайский. На юге области наблюдается сильная нехватка воды для хозяйственных нужд на отдельных территориях. Сильно страдают от этого восточная дельта и территория западной ильменно-бугровой равнины.

Территория Астраханской области характеризуется высокой степенью техногенного воздействия на геологическую среду, способную негативно отразится на водохозяйственной ситуации. Это очаги загрязнения, расположенные непосредственно на территории области, а также загрязнение, поступающее с сопредельных территорий (Волгоградская область, Казахстан). К данным источникам загрязнения относятся объекты недропользования, горнодобывающей промышленности (гипсовый карьер, солепромысел, эксплуатационные скважины на нефть и газ, нефтепровод и т.д.), промышленные, промышленно-коммунальные, сельскохозяйственные объекты, военно-промышленные комплексы. Наибольшую опасность представляют источники загрязнения, расположенные на севере области в Ахтубинском районе. Здесь сосредоточены основные запасы пресных подземных вод, пригодных для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения. Территория Ахтубинского района отличается высокой степенью техногенной нагрузки. Здесь расположен 21 объект загрязнения подземных вод. Это канализационные очистные сооружения, полигоны твердых бытовых отходов, поля фильтрации и пруды-накопители, склады ГСМ городов Ахтубинска, Знаменска, войсковых частей, пгт. Верхний Баскунчак и Нижний Баскунчак, военно-промышленный комплекс "Капустиноярский". Другим крупнейшим источником загрязнения водных ресурсов области является г. Астрахань, очистные сооружения которого сбрасывают ежегодно около 390 тыс. м3 сточных вод в поверхностные водные объекты рыбохозяйственного назначения.

Рис. 3 Динамика изменений показателей фактического водопользования, водопотребления и водоотведения на территории Астраханской области (1996-2008 гг.)

В целом, по территории Астраханской области с 1996 по 2008 г.г. забор воды из водных объектов уменьшился с 2420 до 1216 млн. м3. Забор пресных поверхностных вод снизился с 2418 до 1216 млн. м3, подземных с 1,74 до 0,51 млн. м3 за тот же период. Произошло также снижение показателей полного и безвозвратного водопотребления соответственно с 2059,36 до 872,10 млн. м3 и с 1635,52 до 838,08 млн. м3 (рис.3.). Данная тенденция объясняется реструктуризацией экономики области, связанной с экономическим кризисом, перепрофилированием ряда водоемких предприятий.

Рис. 4 Динамика показателей водопотребления на территории Астраханской области (1998-2008 гг.)

За прошедшее десятилетие снизились показатели использования воды в области на различные нужды (рис. 4) среди которых наиболее водоемким является орошение. В целом уменьшилось потребление воды в промышленном секторе экономики с 162,7 млн. м3 (1998 г.) до 117,7 млн. м3 (2008 г.). При этом с 1998 г. по 2001 г. этот показатель снижался (после экономического дефолта), затем произошло его некоторое повышение (2002 г.) в связи с ростом промышленного производства и вновь снижение, вызванное экономической дестабилизацией.

Жилищно-коммунальный кластер.

Проблема обеспечения населения бассейна р. Волги питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве с каждым годом обостряется. Качество воды большинства поверхностных источников водоснабжения не соответствует нормативным требованиям. Максимальное значение объема использования воды на хозяйственно-питьевые нужды в бассейне было отмечено в 1991 г. - 6,9 кмі. В последующие годы оно постоянно уменьшалось (до 6,0 кмі в 2005г.). Анализ материалов докладов о состоянии и охране окружающей среды Астраханской области за 1998 - 2008 гг. позволил проследить следующие особенности. На территории области (как и в целом по бассейну Волги, в связи с экономической дестабилизацией в стране) произошло уменьшение использования воды всего с 1348,6 млн. м3 (1998 г.) до 872,1 млн. м3 (2008 г.), в том числе на хозяйственно-питьевые нужды с 87,55 млн. м3 (1998 г.) до 63,1 м3 (2008 г.) (табл.1). Значительно снизились и показатели водоотведения в поверхностные водные объекты за тот же период времени с 667,08 до 378,06 млн. м3 соответственно. При этом уменьшились и объемы загрязненных сточных вод, но незначительно - с 90,85 млн. м3 (1998 г.) до 72,95 млн. м3 (2008 г.). Снижение объема недостаточно очищенных сточных вод за десятилетие в области, по сравнению с показателями общего водопользования, также представляется очень скромным - с 85,34 млн. м3 до 71,95 млн. м3 (табл. 1, рис 5).

Рис. 5 Динамика показателей водоотведения на территории Астраханской области (1998-2008 гг.)

Гидромелиоративный и рыбохозяйственный кластер.

использование водных ресурсов в природной зоне полупустынь и пустынь имеет огромное значение для орошаемого земледелия, обводнения пастбищ, водопоя скота, удовлетворения хозяйственных нужд. В условиях Астраханской области земледелие возможно лишь при искусственном орошении, для чего сооружаются оросительные и обводнительные каналы, используются дождевальные установки. Площадь орошаемых земель в области постоянно нарастала с 1966 г., достигнув в 1995 г. 218000 га. В дальнейшем она сокращалась,вследствие экономического кризиса, и к 2004 г. не превышала 40% от уровня 1995 г. Потери стока связаны с безвозвратным водопотреблением, объемы которого в 80-е годы ХХ в. достигали 3,0 км3. Сокращение площадей сельскохозяйственных культур, прекращение работы оросительных каналов, внедрение водосберегающих технологий (капельное орошение) привели к снижению этого показателя до 0,93 км3 в 2004 г. и до 0,83 км3 в 2008 г. Период с 1881 по 1955 гг. в бассейне Волги отличал естественный режим стока. Собственно естественным (ненарушенным) можно считать режим стока в 1881-1940 гг. Слабо нарушенный режим стока был характерен для 1941-1955 гг. В 1956-1960 гг. происходило заполнение крупных водохранилищ. В это время вводились в эксплуатацию водохранилища Волжско-Камского каскада общим объемом 110 км3, что стало мощным фактором регулирования водного режима Нижней Волги.

К 1961 г. завершилось заполнение водохранилища Волжской ГЭС, расположенного в 450 км выше вершины дельты Волги. С этого момента режим стока в дельте Волги в значительной степени определен сбросами воды в нижний бьеф этого водохранилища. Период с 1961 г. по настоящее время является периодом зарегулированного режима стока Волги. Для Волги характерно весенне-летнее половодье. Распределение объема стока за многолетний период по сезонам до 1956 г. (период естественного стока) было неравномерным. Весной сток составлял 70 %, летом и осенью - 20 %, а зимой - лишь 10 % годового стока (Устьевая область…,1998).

Таблица 1

Основные показатели водопотребления и водоотведения на территории Астраханской области (в млн. м3)

Наименование показателей

1998 г.

2000 г.

2002 г.

2006 г.

2008 г.

1.Забор воды из водных объектов, всего в том числе из:

1920,04

1756,58

1534,8

1228,59

1216,53

поверхностных

1919,38

1756,12

1534,35

1228,08

1216,02

подземных

0,66

0,46

0,45

0,50

0,51

2. Из общего водозабора забор для перераспределения стока

22,52

137,03

121,79

21,90

34,30

3. Использование воды, всего в том числе на:

1348,64

1322,03

1110,67

937,86

872,10

3.1. Хозяйственно-питьевые нужды, в том числе:

87,55

91,85

82,45

78,68

63,10

3.2. производственные нужды, из них:

162,70

91,80

82,43

155,46

117,72

3.3. орошение

787,27

817,31

623,49

494,41

454,25

3.4. сельхозводоснабжение, в том числе:

5,12

3,31

2,14

1,17

1,11

3.5. рыборазведение

305,99

250,90

235,65

208,15

236,03

4. Расходы в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения

302,68

291,96

313,84

267,21

265,25

5. Процент экономии воды за счет оборотного и повторно-последовательного водоснабжения

65

65

65

63

69

6. Потери при транспортировке

263,04

259,79

219,63

114,75

99,11

7. Безвозвратное водопотребление

1230,31

1162,73

1050,10

840,52

838,08

8. Водоотведение, всего

683,61

613,35

499,98

395,12

390,87

8.1. Водоотведение в поверхностные водные объекты, всего из них:

667,08

593,68

484,44

387,68

378,06

8.1.1. загрязненных, всего в том числе

90,85

83,50

77,52

73,15

72,95

Без очистки

5,51

1,37

0,57

0,95

1,0

Недостаточно очищенных

85,34

82,13

76,95

72,20

71,95

8.1.2. нормативно-чистых (без очистки)

576,23

510,19

406,91

314,53

305,11

8.2. Водоотведение в подземные водные объекты

0,13

0,16

0,27

0,39

0,40

9. Мощность очистных сооружений

126,83

135,92

131,01

114,22

112,72

Создание Волжско-Камского каскада (ВКК) водохранилищ коренным образом нарушило экологическое состояние уникальных биоценозов и биотопов Волго-Ахтубинской поймы, дельты р. Волги и Каспийского моря. Это связано со значительным перераспределением внутригодового стока, вследствие увеличения зимних попусков воды (с 30 до 65км3). Водохранилища заметно повлияли на состояние как водных, так и наземных экосистем. Это влияние тем больше, чем сильнее водохранилища трансформируют сток и чем больше колебания их уровней. В целом уровни водохранилищ меняются столь часто и резко, что многие организмы не успевают адаптироваться в новых условиях. То же можно сказать и о сезонном перераспределении стока. Так, для экосистем Нижней Волги, ее дельты и Северного Каспия огромное значение имеет перераспределение стока между сезонами: паводковый сток уменьшился в среднем с 62 до 45%, зимний возрос с 12 до 25%, с 25 до 30% увеличился сток в летнюю межень (Алексеевский, Полонский; 1998). Наиболее заметны изменения в весеннее половодье: оно стало не столь высоким и спадает быстрее. Уменьшение объемов стока за период половодья привело к сокращению сроков затопления нерестилищ осетровых и полупроходных рыб, что отрицательно сказалось на условиях их воспроизводства. Из-за этого уменьшаются площади нереста, гибнут икра и производители, совмещаются сроки и места икрометания разных видов рыб, молодь преждевременно покидает нерестилища и места нагула. Особенно влияют на нерест суточные и недельные колебания уровней в нижнем бьефе Волжской ГЭС. Эти колебания неблагоприятны и для зимовки рыб - они уходят из зимовальных ям. Изменения уровня и температуры воды у плотины (в мае-июне на 2°С ниже, а в октябре-ноябре на 1,5-3°С выше, чем до зарегулирования стока) сдвигают места и сроки осенне-зимних концентраций рыб и их постоянных миграций. Неблагоприятные условия зимовки сказываются на воспроизводстве потомства (до 85% отложенной икры оказывается мертвой). Зарегулирование стока повлияло и на кормовую базу рыб - взвешенных веществ в низовья Волги и Каспий поступает примерно вдвое (фосфатов - втрое) меньше.

Водно-рекреационный и водно-бальнеологический кластер.

Большим потенциалом обладает регион для развития водного туризма. На территории области находится свыше 900 водотоков, часть из которых имеет транспортное и рекреационное значение. Протяженность судоходных внутренних водных путей сообщения в Астраханской области, обслуживаемых службами пути внутреннего водного транспорта общего пользования, составляет около 1120 км. Ценность этих водных путей дополняется тем, что они являются финишным участком единой глубоководной системы европейской части России, а Астрахань десятилетиями была, и по традиции остается конечным пунктом теплоходных маршрутов по Волге. При развитии теплоходного туризма имеются большие возможности для использования прирусловых природно-территориальных комплексов в качестве так называемых "зеленых стоянок", организуемых для отдыха и купания. Обширные акватории Астраханской области, в том числе многочисленные протоки, ерики и ильмени, могут быть использованы для размещения плавательных средств, коммуникаций и сооружений рекреационного назначения.

Минеральные воды, представляющие интерес для бальнеологических целей, имеют в области широкое распространение, так имеется более 70 скважин хлоридно-натриевых и йодо-бромных вод. Характерно возрастание их минерализации от слабоминерализованных на севере до рассолов на юге. Наиболее богатые месторождения минеральных вод обнаружены в районе оз. Баскунчак, окрестностях Ахтубинска, Харабали, Тинаки.

На базе минерализованных подземных вод Астраханской области возможно получать как минимум два типа лечебно-столовых вод: Анивский, для курсового лечения хронических гастритов, хронических колитов, хронических заболеваний печени и желче-выводящих путей, панкреатитов, сахарного диабета, радиационных патологий; Миргородский, для профилактики и лечения гастритов, хронических колитов, заболеваний печени и поджелудочной железы.

Бальнеологические ресурсы являются базой для развития курортного хозяйства области, в основном, в Ахтубинском районе и Волго-Ахтубинской пойме. Основу рекреационных ресурсов составляют и лечебные сульфидные иловые грязи Астраханских (бывших "ханских") минеральных озер, из которых наиболее известно оз. Тинаки.

Наряду с оздоровительными факторами, Астраханская область выделяется наличием ресурсов для специальных видов туризма - спортивной охоты и рыболовства, характеризуемых большой насыщенностью (рис. 6) (Шуваев; 2007). Здесь нет экзотических объектов охоты, но многочисленность популяций охотничье-промысловой фауны и ее доступность делают область весьма привлекательной для развития этих видов туризма. В водоемах области насчитывается около 100 видов рыб, популяции многих из которых могут обеспечить возможности для организации спортивной рыбалки, подводной охоты.

В четвертой главе раскрываются природные и антропогенные составляющие качества водных ресурсов исследуемого региона.

Располагаясь в нижнем течении Волги, территория Астраханской области представляет собой своеобразную геохимическую ловушку, аккумулирующую в себе все загрязнения, поступающие с верховьев реки. Природные особенности обостряют напряженную экологическую ситуацию в городе и области. Важнейшей проблемой региона остается качество воды, используемой для водоснабжения населения, которое определяется состоянием поверхностных вод, являющихся основным источником водоснабжения.

Индекс загрязнения вод (ИЗВ) водотоков, образующих дельту во времени колеблется незначительно: от 2,81 в 2000г. до 4,28 в 2008г. В разные годы воды переходили из класса "грязные" в класс "загрязненные" и наоборот, что свидетельствует о значительной антропогенной нагрузке на экосистемы Нижней Волги. Преобладающими веществами, загрязняющими водные объекты, являются: соединения металлов: меди, ртути, железа, цинка, а также нефтепродукты, фенолы и синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Поступающий на территорию Астраханской области сток загрязняющих веществ распределяется по основным системам дельтовых водотоков в соответствии с их водоносностью и морфометрическими характеристиками. В связи с чем, в водотоки восточной части устьевой области поступает меньшее количество загрязняющих веществ, чем в водотоки ее западной части, что обусловлено как природными факторами, так и относительно меньшей техногенной нагрузкой на эти водотоки. Водотоки западной части дельты испытывают воздействие сточных вод большого количества промышленных предприятий, портов, нефтебаз, судоремонтных заводов г. Астрахань, базы флота ОАО "Волготанкер" и Каспийской флотилии, коммунально-бытовых стоков населенных пунктов Астраханской области. Это зона наиболее активного судоходства, в которой действует Волго-Каспийский канал, связывающий внутренние районы дельты и море.

Рис. 6 Водно-рекреационный потенциал Астраханской области

На территории Астраханской области наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши осуществляются на 11 постах Астраханским ЦГМНС. Анализ результатов данных наблюдений отражен в диаграммах, представленных на рис. 7-10.

В 2005-2008 гг. общее содержание загрязняющих веществ в дельтовых водотоках, имело тенденцию к снижению. Повышенные концентрации ртути в рук. Ахтуба и железа в р. Волга (с. Верхнее Лебяжье) и рук. Ахтуба (пгт. Селлитренное), по сравнению с другими водотоками, объясняется транзитом данных поллютантов из Волгоградской промышленной агломерации и воздействием источников загрязнения Ахтубинского района.

Сток загрязняющих веществ в русле Бахтемира в 3 раза больше их стока по рук. Бузан (Гуральник и др., 2000), что связано с влиянием сточных вод Астрахани и магистральным положением этого рукава. Он продолжает основное русло Волги. Сток загрязняющих веществ, поступающий в Камызяк, меньше вследствие его меньшей водоносности.

Гидрохимические показатели качества водной среды водотоков дельты Волги свидетельствуют о том, что в 2001-2008гг. по сравнению с 1995-2000 гг. в поверхностных водных объектах содержание фенолов и тяжелых металлов возросло в

Пункты наблюдения:

1-р.Волга, с. Цаган-Аман; 2-р. Волга, с. Верхнее Лебяжье; 3-р. Волга, г. Астрахань, ЦКК; 4-р. Волга, г. Астрахань, ПОС; 5-р. Волга, г. Астрахань,с. Ильинка; 6-рук. Ахтуба, пгт. Селитренное; 7-рук. Ахтуба, пос. Аксарайский; 8-рук. Ахтуба, пр Кигач, с. Подчалык; 9-рук. Бузан, с. Красный Яр; 10-рук. Кривая Болда; 11-рук. Камызяк

Рис. 7 Динамика показателей загрязнения водотоков Астраханской области, медь (2005-2008 гг.)

Пункты наблюдения:

1-р.Волга, с. Цаган-Аман; 2-р. Волга, с. Верхнее Лебяжье; 3-р. Волга, г. Астрахань, ЦКК; 4-р. Волга, г. Астрахань, ПОС; 5-р. Волга, г. Астрахань,с. Ильинка; 6-рук. Ахтуба, пгт. Селитренное; 7-рук. Ахтуба, пос. Аксарайский; 8-рук. Ахтуба, пр Кигач, с. Подчалык; 9-рук. Бузан, с. Красный Яр; 10-рук. Кривая Болда; 11-рук. Камызяк

Рис. 8 Динамика показателей загрязнения водотоков Астраханской области, ртуть (2005-2008 гг.)

Пункты наблюдения:

1-р.Волга, с. Цаган-Аман; 2-р. Волга, с. Верхнее Лебяжье; 3-р. Волга, г. Астрахань, ЦКК; 4-р. Волга, г. Астрахань, ПОС; 5-р. Волга, г. Астрахань,с. Ильинка; 6-рук. Ахтуба, пгт. Селитренное; 7-рук. Ахтуба, пос. Аксарайский; 8-рук. Ахтуба, пр Кигач, с. Подчалык; 9-рук. Бузан, с. Красный Яр; 10-рук. Кривая Болда; 11-рук. Камызяк

Рис. 9 Динамика показателей загрязнения водотоков Астраханской области, железо (2005-2008 гг.)

Пункты наблюдения:

1-р.Волга, с. Цаган-Аман; 2-р. Волга, с. Верхнее Лебяжье; 3-р. Волга, г. Астрахань, ЦКК; 4-р. Волга, г. Астрахань, ПОС; 5-р. Волга, г. Астрахань,с. Ильинка; 6-рук. Ахтуба, пгт. Селитренное; 7-рук. Ахтуба, пос. Аксарайский; 8-рук. Ахтуба, пр Кигач, с. Подчалык; 9-рук. Бузан, с. Красный Яр; 10-рук. Кривая Болда; 11-рук. Камызяк

Рис. 10 Динамика показателей загрязнения водотоков Астраханской области, нефтепродукты (2005-2008 гг.)

1,2-2 раза, а концентрации нефтяных углеводородов и детергентов снизились в 3 и в 1,2 раза соответственно. Необходимо отметить, что масса загрязняющих веществ, поступающих со сточными водами в водотоки от источников, расположенных на территории Астраханской области и г. Астрахани составляет небольшую часть от массы токсикантов, приходящих из верховьев Волги транзитом. По данным службы природопользования и охраны окружающей среды Астраханской области, эта доля загрязняющих веществ составляет (%) по фенолам - 3,0; по органическим веществам - 0,3; по меди - 0,1; по взвешенным веществам - 0,1; по нефтепродуктам - 0,01.

В настоящее время борьба с загрязнением окружающей среды сточными водами является одной из приоритетных задач в области природопользования.

Наибольшее воздействие на природные водные объекты оказывают городские сточные воды (ГСВ), представляющие собой смесь бытовых, производственных и атмосферных сточных вод. Они наиболее обильны по объему, несут в себе большое количество биогенных элементов, поверхностно-активных веществ и значительную бактериальную загрязненность.

Соединения азота и фосфора, присутствующие в больших количествах в ГСВ, приводят к интенсивной эвтрофикации водоемов, особенно остро проявляющейся в последние годы. Патогенные микроорганизмы несут в себе угрозу эпидемии, ухудшают качество жизни населения. Городские сточные воды, поступающие на очистные сооружения канализации характеризуются довольно сложным составом, определяемым как качеством питьевой воды, используемой населением, так и видом и количеством промышленных предприятий.

В таблице 2 приведена гидрохимическая характеристика сточных вод г. Астрахани поступающих на очистные сооружения канализации и прошедших очистку на них, составленная по данным Л.А. Морозовой (2005 г.) и дополненная автором.

Подсчет эффективности очистки по приведенным в таблице 2 ингредиентам показывает, что наиболее низка она на сооружениях канализации по следующим показателям: сухой остаток (0-35%), хлориды (0-40%), сульфаты (0-14%), нитриты (0-97%), нитраты (0%), железо (76-87%), хром 3 (32-100%), цинк (54-87%), свинец (33-79%), фосфаты (25%), медь (41-83%), кадмий (36%).

Таблица 2

Гидрохимическая характеристика процесса биологической очистки сточных вод г. Астрахани (1997-2008 гг.)

Ингредиенты

Северные ОСК

Южные ОСК

Правобережные ОСК

Поступающая вода, мг/дм3

Очищенная вода, мг/дм3

Эффективность очистки,%

Поступающая вода, мг/дм3

Очищенная вода, мг/дм3

Эффективность очистки, %

Поступающая вода, мг/дм3

Очищенная вода, мг/дм3

Эффективность очистки, %

БПК 5

62,2

2,48

96

57,1-69,2

1,3-59,6

11-98

БПК 20

82,7-314,0

3,3-8,4

96-98

104,0-177,4

5,3-5,95

94-98

92,0-192,0

1,7-3,0

98

Сухой остаток

1103,0-1257,0

860,0-1091,0

5-28

838,0-994,0

857,0-935,5

0-4

1112,0-1720,5

903,0-1114,0

17-35

Взвешенные

в-ва

80,0-265,0

10,0-15,5

81-96

111,0-145,1

12,6-19,3

83-92

122,0-191,8

10,0-34,0

72-94

Хлориды

178,0-328,3

166,0-223,0

0-35

226,4-284

220,9-235,2

2-17

312,0-576,8

283,0-346,7

8-40

Сульфаты

115,5-182,0

102,0-174,0

5-14

158,0-161,3

148,5-169,5

0-8

219,0-789,6

182,0-260,0

14-74

Нитриты

0-0,106

0,132-0,360

0

0,0038-0,096

0,006-0,009

0-94

0,044-0,096

0,015-0,005

94-97

Ион аммония

16,3-47,0

2,2-4,6

72-91

17,7-35,0

0,63-3,5

90-96

23,0-60,0

0,125-0,69

97-100

Нитраты

0-2,2

2,1-25,6

0

0-0,1

11,6-27,0

0

0,30-0,46

3,08-32,5

0

Железо

1,5-4,4

0,36-0,57

76-87

2,1-3,4

0,20-0,24

89-94

0,66-5,4

0,15-0,80

77-85

Хром 6+

0-0,0131

0-0,003

77

0

0

0

0

0

0

Хром 3+

0-0,012

0-0,0061

49-83

0,0037-0,011

0,0025-0,0029

32-74

0,0051-0,015

0-0,0023

55-100

Цинк

0,0126-0,1

0,003-0,018

66-82

0,054-0,091

0,0072-0,042

54-87

0,0058-0,095

0,0011-0,03

68-81

Марганец

0,32-0,85

0,041-0,18

79-91

0,1-0,28

0,011-0,055

80-89

0,092-0,14

0,021-0,051

45-81

Свинец

0,01-0,046

0,0023-0,031

33-79

0,048-0,053

0,0048-0,014

71-91

0,0284-0,059

0,0125-0,026

51-62

Нефтепродукты

0,36-1,355

0,015-0,1

79-99

0,70-0,94

0,013-0,061

91-99

0,08-1,155

0,013-0,05

70-96

Фенолы

0,002-0,006

0-0,0004

82-100

0,0023-0,0078

0,00016-0,005

36-93

0-0,0078

0-0,0004

95-100

СПАВ

0,27-0,67

0,04-0,1

83-92

0,76-1,76

0,15-0,16

80-91

1,52-2,1

0,02-0,14

90-99

Фосфаты

4,2

3,14

25

5,2-5,9

3,17

2,72

14

Медь

0,01-0,02

0,00285-0,0059

41-83

0,0147-0,026

0,0033-0,0082

44-87

0,0078-0,0208

0,0003-0,0037

72-96

Кадмий

0-0,0047

0,003

36

0,007-0

0,003-0

57

0,005-0

0,0027-0

46

Нестабильность состава, значительные амплитуды в содержании ингредиентов сточных вод как поступающих на очистку, так и очищенных объясняются неритмичностью расхода поступающих сточных вод в разные сезоны года, залповыми сбросами некоторых промышленных предприятий, а также нестабильной и не всегда удовлетворительной работой сооружений биологической очистки. Очищенная вода не соответствует требованиям технологического регламента работы ОСК и ПДК вредных веществ в воде рыбохозяйственных водоемов в ряде случаев по таким ингредиентам как: БПК20, взвешенные вещества, хлориды, сульфаты, соединения азота, железо, марганец, свинец, СПАВ, медь, кадмий. Состав и количество микроорганизмов сточной воды и активного ила аэротенков II очереди Северных ОСК, г. Астрахани определенные с помощью предельных разведений и высева на плотные питательные среды, представлены в таблице 3.

Таблица 3

Численность основных групп микроорганизмов сточной воды и активного ила аэротенков II очереди Северных ОСК г. Астрахани

Питательная среда

Количество клеток в 1 мл,

X + m

P

Микроорганизмы

Пептонный

Агар (ПА)

3,7 . 107 + 0,7

0,002

Actinomyces, Nocardia, Bacillus, Arthrobacterer, Azotobacter, Zooglea, Pseudomonas, Streptomyces, Micrococcus, Cladosporium, Rothia, Clorobium

ПА/10

3,5 . 105 + 0,6

0,002

Actinomyces, Nocardia, Derxia, Zooglea, Streptomyces, Arthrobacter, Escherichia

Крахмальный агар

4,0 . 106 + 0,7

0,002

Actinomyces, Nocardia, Zooglea, Streptomyces, Bacillus, Cladosporium, Micrococcus, Mucor

Чапека

3,7 . 107 + 0,7

0,002

Actinomyces, Nocardia, Zooglea, Derxia, Streptomyces, Bacillus.

Эшби

3,5 . 106 + 0,4

0,001

Actinomyces, Nocardia, Rothia.

Среди общего числа микроорганизмов, которые культивировались на пептонном агаре (универсальной среде) в пробах сточной воды было обнаружено от 3,5·104±0,6 до 3,7·106±0,7 клеток в 1 мл. На средах для культивирования разных видов бактерий и актиномицетов (крахмальный агар, среда Чапека, среда Эшби) были обнаружены в среднем от 3,5·104±0,4 до 4,0·105±0,7 клеток в 1 мл проб сточной воды и активного ила аэротенков, (P<0,01).

При исследовании видового состава микрофлоры было обнаружено, что в сточной воде и активном иле аэротенков Северных ОСК встречаются автотрофные (реже - фототрофы, чаще - хемотрофы) и гетеротрофные микроорганизмы.

Наиболее разнообразны и многочисленны микроорганизмы, обнаруженные на пептонном агаре (ПА). Так, бактерии рода Bacillus встречаются в десяти повторах на ПА и в двух повторах на средах для актиномицетов.

На пептонном агаре были также обнаружены Arthrobacter, Azotobacter, Micrococcus, Chlorobium, Cladosporium, Pseudomonas и другие микроорганизмы. На средах Чапека, Эшби и крахмальном агаре обнаружены в основном Actinomyces, Nocardia, Streptomyces, Zooglea, Cladosporium, Rothia и в единичных случаях Bacillus, Micrococcus, Escherichia и Mucor. Кроме перечисленных микроорганизмов, в сточной воде Северных ОСК присутствуют нитрификаторы I фазы и гнилостные в количестве 2,0·105±0,3 и 3,8·103±0,2 клеток в 1 мл соответственно (P<0,01). Преобладающими по численности микроорганизмами являются гетеротрофы, среди них наиболее часто встречались актиномицеты и актиномицетоподобные, стрептомицеты, бациллярные и кокковые формы.

Таким образом, в аэротенках Северных ОСК при участии микроорганизмов осуществляются процессы деструкции органических соединений, нитрификации, азотфиксации, брожения, синтеза антибиотиков и др.

Достаточно однообразный состав микрофлоры с преобладанием некоторых групп свидетельствует о нарушениях биологического равновесия в биоценозах активного ила и, следовательно, снижении его деструкционной способности, что отражается на качестве очистки сточных вод.

Анализ приведенных гидрохимических и микробиологических показателей сточных вод г. Астрахани, а также изучение данных по составу сточных вод и эффективности их очистки ряда городов РФ и стран ближнего зарубежья, показал, что существующие способы очистки не позволяют достаточно эффективно удалять из них органические соединения, СПАВ, биогенные элементы и соли тяжелых металлов. Содержание в этих водах органических и взвешенных веществ требует значительной корректировки. Безусловно, такие воды, при их сбросе в водоемы могут нарушать природное равновесие и оказывать отрицательное влияние на круговорот органического вещества. В то же время, реконструкция городских очистных сооружений, способная повысить эффективность очистки сточных вод, требует значительных капитальных затрат. Следовательно, возникает необходимость поиска перспективного метода доочистки очищенных на канализационных сооружениях сточных вод. Данная возможность реализуется в заключительной пятой главе диссертационной работы, освещающей пути оптимизации экологического состояния гидросистем Астраханской области.

Проблему нейтрализации антропогенного загрязнения водных объектов можно рассматривать в различных направлениях: максимального сокращения сброса загрязненных сточных вод в водоемы и водотоки и их эффективной очистки. При этом известно большое число различных комбинаций этих методов в зависимости от конкретных условий.

Наиболее часто, методы, применяемые для очистки сточных вод, делят ...


Подобные документы

  • Физико-географическая характеристика и климат Астраханской области. Поверхностные и подземные воды области. Литолого-стратиграфическая характеристика и тектоника данного региона. Влияние геологического строения и истории развития на формирование рельефа.

    курсовая работа [32,4 K], добавлен 11.03.2011

  • Краткая характеристика водохозяйственной и гидрологической ситуации природных вод Саратовской области. Анализ использования водных ресурсов по административным районам Саратовской области. Описание факторов и источников увеличения забора воды в регионе.

    курсовая работа [836,0 K], добавлен 13.08.2012

  • Водные ресурсы и водообеспеченность Днепропетровской области. Забор и использование воды, загрязнение водных ресурсов и его источники. Радиационное загрязнение и микробиологическая оценка качества воды. Состояние и методы очистки возвратных вод.

    реферат [40,8 K], добавлен 29.05.2009

  • Описание бассейна реки Чулым (Новосибирская область). Определение влагозапасов почвогрунтов водосбора. Расчет стока в реальных и естественных условиях. Вынос биогенных элементов с сельскохозяйственных угодий. Оценка качества воды с учетом ее самоочищения.

    курсовая работа [969,6 K], добавлен 15.04.2012

  • Изучение месторасположения родников и их особенности. Природно-климатические условия Вологодской области. Характеристика качества родниковой воды источников вблизи дорог общего пользования. Необходимость улучшения экологического состояния родников.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 12.08.2017

  • Типы природных емкостей подземных вод, водоносность кристаллических и трещиноватых пород. Свойства порово-трещинного пространства, влагоемкость горных пород. Гидрогеологическая стратификация Прикаспийской впадины в пределах Астраханской области.

    курсовая работа [333,5 K], добавлен 08.10.2014

  • Поиски нефти и газа в Астраханской области. Региональная задача - прослеживание поверхности фундамента и сейсмо-разведочные работы. Климат, геологические особенности местности. Орогидрафия и разведочное бурение. Широкое развитие соляных куполов.

    курсовая работа [17,5 K], добавлен 27.02.2009

  • Изучение сущности мелиорации болотной местности Беларуси. Этапы мелиорации на Полесье, которую еще в XVI веке начала королева Бона Сфорца. Особенности советских технологий и мероприятий по повышению эффективности использования земельных и водных ресурсов.

    реферат [16,9 K], добавлен 13.06.2010

  • Особенности изучения рельефа морского дна. Изучения верхней части донного разреза. Идентификация и нанесение на карту потенциальных геологических опасностей, геотехнических явлений и антропогенных особенностей. Контроль качества и обработка промера дна.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 17.04.2011

  • Изучение закономерностей гидрохимического режима водоема и выяснение влияния различных видов антропогенных воздействий на естественный гидрохимический режим. Пространственно-временной анализ гидробиологических показателей в водных объектах района.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 01.04.2017

  • Минеральные воды, их происхождение, физические свойства и химический состав. Геоэкологическая характеристика восточных районов Вологодской области. Оценка экологического состояния минеральных вод региона. Перспективы по использованию минеральных вод.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 12.08.2017

  • Обоснование мероприятий по регулированию стока р. Учебной и привлечению дополнительных водных ресурсов соседнего бассейна р. Донора. Анализ регулирующей емкости водохранилища. Определение параметров водохозяйственной системы. Решение задачи оптимизации.

    курсовая работа [504,4 K], добавлен 04.04.2014

  • Характеристика природных условий почвообразования. Почвенный покров хозяйства "Гомзяковский" Никифоровского района Тамбовской области. Агропроизводственная группировка пахотных почв по комплексу физико-химических свойств; бонитировка в хозяйстве.

    курсовая работа [70,9 K], добавлен 24.12.2014

  • Бурение с целью поисков нефти и газа в Астраханской области. Физико-географическая характеристика, климат, почва. Литолого-стратиграфическая и гидрогеологическая характеристика. Газоносность меловых отложений на площади Промысловского месторождения.

    курсовая работа [458,0 K], добавлен 27.02.2009

  • Обоснование параметров водохозяйственных систем в бассейне реки в условиях перспективного развития водохозяйственного комплекса. Оценка водных ресурсов реки и характеристика их использования. Водный режим, параметры стока, его изменение по длине реки.

    курсовая работа [472,5 K], добавлен 03.02.2011

  • Понятие и виды каменного угля, способы его добычи и направления использования. Исторические аспекты разработки Черемховского каменноугольного месторождения. Анализ экологических проблем города. Перспективы развития угольной промышленности в г. Черемхово.

    реферат [1,3 M], добавлен 05.11.2013

  • Требования для функционирования культурных ландшафтов. Принципы рационального природопользования. Инвентаризация природных ресурсов. Проблема сбалансированного соотношения между формами использования территории и формирования природно-технических систем.

    реферат [18,2 K], добавлен 24.03.2009

  • Географическое положение Старооскольского водохранилища, его морфологические и гидрологические особенности. Рельеф, почвы, растительный и животный мир водохранилища. Его гидротехнические сооружения, рыбохозяйственное значение и рекреационный потенциал.

    курсовая работа [852,7 K], добавлен 06.10.2012

  • Выявление роли и место техногенных месторождений в современной экономике. Определение направления использования ресурсов техногенных месторождений на примере низконапорного газа. Анализ роли локальных рынков в формировании спроса на данную продукцию.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 29.11.2015

  • Ресурсы поверхностных вод Республики Казахстан в средний по водности год. Потребности населения в питьевой воде и орошаемого земледелия. Каналы Иртыш-Караганда-Жезказган и Арысь-Туркестан. Дефицит водных ресурсов как ключевая экологическая проблема.

    презентация [200,7 K], добавлен 24.04.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.