Экологические последствия истощения вод

Истощение вод – недопустимое сокращение их запасов в пределах определенной территории (для подземных вод) или уменьшение минимально допустимого стока (для поверхност­ных вод).

Истощение подземных вод возникает в результате интенсив­ной добычи подземных вод в районах водозаборов, а также значительного водоотлива при строительстве шахт и карьеров. Это нарушает естественно сложившуюся взаимосвязь поверх­ностных и подземных вод. Истощение подземных вод приво­дит к ухудшению речного стока, иссушению родников, ручьев и небольших рек, снижению уровня подземных вод, иссуше­нию и опустыниванию территорий, гибели растительности.

Истощение поверхностных вод возникает в результате без­возвратного изъятия вод рек и других водных объектов на оро­шение, промышленное производство, коммунально-бытовые нужды и т.д. Это приводит к снижению поверхностного стока, истощению малых рек и озер, регрессии морей, дефициту пре­сной воды.

На территории России поверхностный сток воды распреде­ляется крайне неравномерно. Около 90% выносится в Север­ный Ледовитый и Тихий океаны, а на бассейны внутреннего стока (Каспийское и Азовское море), где проживает свыше 65% населения России, приходится менее 8% общего годового стока. В этих районах проблема истощения поверхностных вод проявляется наиболее остро. В связи с этим периодически рас­сматриваются предложения по переброске вод северных рек на юг. Однако этот проект чрезвычайно дорогостоящ и имеет трудно прогнозируемые экологические последствия.

Малые реки (реки длиной менее 100 км) и озера в наиболь­шей степени подвержены истощению (а нередко и исчезнове­нию), обмелению и загрязнению. Сток многих малых рек, осо­бенно на европейской части России, снизился более чем на­половину, качество воды неудовлетворительное. Многие из них полностью прекратили свое существование.

Изъятие на хозяйственные цели большого количества воды из впадающих в водоемы рек может привести к их истоще­нию. Примером может служить регрессия (отступление) Араль­ского моря. Его уровень с 60-х гг. XX в. катастрофически понижается в связи с недопустимым объемом забора воды из питающих Арал рек – Амударьи и Сырдарьи. Осушенное дно Аральского моря становится сегодня крупнейшим источни­ком пыли и солей. В дельте Амударьи и Сырдарьи на месте гибнущих тугайных лесов и тростниковых зарослей появля­ются бесплодные солончаки.

Защита гидросферы

Поверхностные воды защищают от засорения, загрязнения и истощения. Для защиты от засорения предотвращают попа­дание в поверхностные водоемы и реки различных твердых отходов и других предметов. Для защиты от истощения конт­ролируют минимально допустимые стоки вод. Для защиты от загрязнения применяют следующие мероприятия:

– развитие безотходных и безводных технологий и оборот­ного водоснабжения;

– очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бы­товых и др.);

– закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты (подземное захоронение);

– очистка и обеззараживание поверхностных вод, исполь­зуемых для водоснабжения и других целей.

Безотходные и безводные технологии и оборотное водоснаб­жение. Главный загрязнитель поверхностных вод – сточные воды. Наиболее действенным способом защиты поверхност­ных вод от загрязнения сточными водами являются безводные и безотходные технологии. На начальном этапе создается обо­ротное водоснабжение. В его систему включают ряд очистных сооружений и установок, что создает замкнутый цикл исполь­зования сточных вод, которые при таком способе все время находятся в обороте и не попадают в поверхностные водоемы.

Очистка сточных вод. Существуют различные способы очи­стки сточных вод: механический, физико-химический, хими­ческий, биологический и термический. В зависимости от вида сточных вод их очистка может производиться каким-либо од­ним или комбинированными способами, с обработкой осадка (или избыточной биомассы) и обеззараживанием сточных вод перед сбросом их в водоем.

Механическая очистка основана на процеживании, отстаи­вании и фильтровании. При этом из сточных вод удаляются нерастворимые механические примеси: песок, глинистые час­тицы, окалина и др. Физико-химическая очистка предполагает коагуляцию, сорбцию, флотацию, экстракцию и другие мето­ды. Из сточных вод удаляются тонкодисперсные взвешенные частицы, минеральные и органические вещества. Химическая очистка основана на процессах нейтрализации, окисления, озонировании, хлорировании. Сточные воды очищаются от токсичных веществ и микроорганизмов. Биологическая (биохи­мическая) очистка основана на способности микроорганиз­мов использовать для своего питания многие органические и неорганические соединения из сточных вод (сероводород, ам­миак, нитриты и т. д.). К термическим методам прибегают при очистке промышленных сточных вод, содержащих главным образом высокотоксичные органические компоненты, разру­шающиеся при высоких температурах.

При всех методах очистки сточных вод необходима обра­ботка и утилизация образующихся шламов и осадков (особен­но при очистке токсичных промстоков). С этой целью их скла­дируют на специальных полигонах, обрабатывают в биологи­ческих сооружениях, перерабатывают с помощью растений (гиацинты, тростник и др.) или сжигают в специальных печах.

Закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты (подзем­ное захоронение) осуществляется через систему поглощающих скважин. При этом способе отпадает необходимость в дорого­стоящей очистке и обезвреживании сточных вод и в сооруже­нии очистных сооружений.

Агролесомелиорация и гидротехнические мероприятия защи­щают поверхностные воды от загрязнения и засорения. Они предотвращают эвтрофикацию озер, водохранилищ и малых рек, возникновение эрозии, оползней, обрушение берегов, уменьшают загрязненный поверхностный сток.

Водоохранные зоны защищают поверхностные воды от загрязнения, засорения и истощения. Они создаются на всех водных объектах. Их ширина на реках составляет от 0,1 до 1,5–2,0 км, включая пойму реки, террасы и береговой склон. В пре­делах этих зон запрещается распашка земель, выпас скота, при­менение пестицидов и удобрений, строительные работы и др.

Подземные воды охраняют от загрязнения и истощения. Для защиты от истощения применяют:

– регулирование режима водозабора подземных вод;

– рациональное размещение водозаборов по площади;

– определение величины эксплуатационных запасов как предела их рационального использования,

– введение кранового режима эксплуатации самоизливаю­щихся артезианских скважин и др.

Для защиты подземных вод от загрязнения применяют две группы мероприятий: профилактические и специальные.

Профилактические мероприятия направлены на предупреж­дение загрязнения. Они предусматривают устройство зон са­нитарной охраны (ЗСО) – территорий вокруг источников цен­трализованного питьевого водоснабжения, создаваемых для исключения возможности загрязнения подземных вод.

Специальные мероприятия направлены на локализацию или ликвидацию очага загрязнения. Они предусматривают изоля­цию источников загрязнения от остальной части водоносного горизонта (завесы, противофильтрационные стенки), а также на перехват загрязненных подземных вод с помощью дрена­жа. Для ликвидации локальных очагов загрязнения ведут дли­тельные откачки загрязненных подземных вод.

Основами водного законодательства запрещены проекти­рование, строительство и ввод в эксплуатацию предприятий, не обеспеченных водоочистными устройствами. Сброс отра­ботанных вод допускается только с разрешения органов, кон­тролирующих качество воды.