как можно спасти реки
Как предотвратить загрязнение водоемов?
Источники, последствия и пути решения проблемы загрязнения водоемов
Независимо от того, что понимают под загрязнением водоемов, полностью исключить сплошное загрязнение водоемов невозможно. Необходимо принять меры для предотвращения этого процесса. В сфере охраны водных ресурсов чрезвычайно важным аспектом является разработка планов, которые охватывают все вопросы процессов очистки сточных вод (требования пользователей, выбор лучшего метода и технологии очистки). Обязательны долгосрочные способы использования водных ресурсов стран с учетом экономических потребностей.
Основные источники загрязнения водоемов
Основные источники загрязнения водоемов:
Химический состав воды определяется: природным фактором (разложение веществ, содержащихся в почве и горных породах, развитие и гибель водных организмов), антропогенный. Наиболее частым антропогенным загрязнителями поверхностных вод являются:
Загрязнение очень вредно для поверхностных вод, для которых характерен небольшой сток и стоячие воды. Большой недостаток антропогенных загрязнителей заключается в том, что они токсичны для многих водных организмов. Преломляющие соединения – это стойкие загрязнители в водной среде. Они с большим трудом подвергаются химическим и биохимическим процессам. Наибольшее количество загрязняющих веществ попадает в воду со сточными водами.
Другие важные источники загрязнения включают:
Основные причины загрязнения водоемов антропогенного характера. Отходы жизнедеятельности и промышленности попадают в водоемы вместе со сточными водами, осадками и т.п. В них попадают биогенные элементы, в том числе и с содержанием азота и фосфора. Впоследствии качество воды ухудшается. Такое явление называется эвтрофикацией.
Способы предотвращения загрязнения воды
Чтобы остановить эвтрофикацию озер, необходимо:
Подземные воды, как резервуары со слабозагрязненной водой, нуждаются в исключительной защите. В них нельзя вводить сточные воды, даже обработанные, чтобы поддерживать их в хорошем состоянии. Например, свалки, мусорные полигоны, в особенности те, где хранятся опасные отходы, должны быть правильно расположены и грамотно эксплуатироваться, чтобы токсичные вещества не попадали в грунтовые воды.
Защита больших водоемов (морей и океанов)
Чрезвычайно важно поддерживать биологический баланс морских экосистем. Большие водоемы, поверхность которых в 3 раза превышает площадь поверхности суши, подвержены риску загрязнения из атмосферы, сточных вод, рек, морских катастроф (танкеры, нефтяные вышки). Некоторые токсичные вещества могут передаваться с живыми организмами. Поддержание чистоты крупных водоемов (морей и океанов) имеет глобальное значение.
Подписаны многочисленные конвенции и соглашения, чтобы гарантировать чистоту морей и океанов, а именно:
Во всем мире заключаются международные соглашения об охране определенных видов рыб и ограничении уловов. Установлены квоты на вылов. Это позволяет контролировать и сохранять биологическое разнообразие, своевременно выявлять угрозы и эффективно их устранять.
Методы очистки сточных вод
Сточные воды, сбрасываемые в реки, подлежат очистке. Есть четыре стадии очистки:
Охрана водоемов от загрязнения
Самый эффективный способ защитить поверхностные воды от загрязнения – использовать очистные сооружения для очистки сточных вод. Максимальный уровень загрязнения сточных вод, сбрасываемых в землю и воду после очистки, определяется международными и национальными законами. Их требованиям нужно следовать. Многие промышленные предприятия сбрасывают сточные воды, не соблюдая требования. В таких случаях, если инспекция выявляет нарушения, налагаются денежные штрафы.
Состояние воды можно значительно улучшить, используя более совершенные и современные технологии, снижающие количество загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах (это так называемые малоотходные и безотходные технологии). Желательно также сократить использование пестицидов и заменить их менее вредными, токсичными и более легко разлагаемыми. На плохое состояние воды также влияют: процессы производства биоразлагаемых поверхностно-активных веществ и сброс нагретой воды в водоемы.
Загрязнение можно предотвратить путем надлежащего размещения и использования отходов. Это снижает негативное влияние, предупреждает негативные последствия загрязнения водоемов.
Ликбез №22: Почему малые реки обмелели и как их можно спасти?
Дело в природоохранной деятельности последних десятилетий, прежде всего – в прекращении традиционного использования рек в качестве путей сообщения, для судоходства или сплава. Как пишет инженер-гидротехник, кандидат технических и доктор географических наук Алексей Беляков в статье для «Независимой газеты», проблему можно решить только путем реконструкции рек (и больших, и средних, и малых) в каскады водохранилищ.
Воды в реках не стало меньше
Деградация рек, особенно малых, отмечается и обсуждается в России повсеместно. Но уменьшение глубины в реках не значит, что воды в них стало меньше: водность рек определяется климатическими факторами, а они в своей изменчивости неизменны.
Из года в год весной тают снега, образуя на реках половодье (в центре Европейской России в реках в это время пробегает больше половины их годового стока), затем идет летняя межень – период маловодный, но иногда прерываемый дождевыми паводками. Осенью дождевые паводки обычны (хотя их может и не быть), зимой реки покрыты льдом (ледостав) и воды в них протекает очень мало (зимняя межень). И так всегда! Хотя, конечно, год на год не приходится: бывают зимы холодные и теплые, снежные и малоснежные, лето может быть и дождливым, и засушливым, но все это – колебания вблизи некоторых средних величин, климатической нормы.
Но в последние годы в разных регионах, обычно наводнениям не подверженных, они случались. Людей приходилось эвакуировать, дома в частном секторе затапливались по самые крыши, нажитое многолетними трудами имущество гибло. Это происходило и в весенние половодья, а в 2007 и 2013 годах – еще и в осенние дождевые паводки. А в засушливое лето 2014 года вслед за обмелением рек упали и уровни воды в колодцах. Понятно: ведь грунтовые воды гидравлически связаны с поверхностными, изменение уровня воды в реке влечет за собой соответствующее изменение уровней и в колодцах. В чем же дело? Почему одни и те же реки и обмелели и приносят наводнения?
А дело в природоохранной деятельности последних десятилетий, прежде всего – в прекращении традиционного использования рек в качестве путей сообщения, для судоходства или сплава. Дело в снятии с рек так называемого антропогенного пресса, отказе от вмешательства в природные процессы с лозунгом «Береги природу, твою мать»! Вот они, природные процессы, и порасходились!
Сплав-«антисептик»
При ныне запрещенном молевом сплаве леса русла рек нередко засорялись топляками, и это плохо. Но молевой сплав не позволял развиваться в руслах водной растительности: плывущие бревна ее выпалывали. Теперь русла зарастают. От этого увеличивается их гидравлическое сопротивление, падает скорость течения, осаждаются переносимые рекой наносы – идет заиление русла. В результате повышается дно и уменьшается глубина: происходит обмеление реки. К тому же водная растительность очень интенсивно испаряет воду.
Поэтому в маленькой речке, прежде пригодной для купания (а в половодье – и для сплава), воде, ранее протекавшей по руслу, теперь достаточно места в толще отложившихся в русле наносов (сток становится подрусловым) – вот речки и не стало. А в зимнюю межень, из-за повышения дна вследствие заиления, слоя воды подо льдом оказывается недостаточно для нормальной зимовки речной живности, гидробионтов. Поэтому в реках, прежде богатых рыбой, теперь рыбы не стало.
При сплаве леса по рекам их берега должны были давать свободный доступ к руслу и с этой целью расчищались сплавщиками. С запретом сплава река стала не нужна, и берега сплошь покрылись непроходимой древесно-кустарниковой растительностью. И при естественных размывах берегов выросшие на них деревья валятся в воду, русла массово засоряются карчами (деревьями и пнями, вырванными с корнем – чем они лучше топляков?!), становятся непроходимыми даже для туристических байдарок.
На реках, заросших непроходимым для человека лесом, селятся бобры. Они строят свои плотины, создаваемый ими подпор повышает уровни грунтовых вод на приречных территориях (ведь грунтовые воды гидравлически связаны с поверхностными!), это вызывает их подтопление и прогрессирующее заболачивание.
Рукотворные пороги
В последние десятилетия прекратилось выкашивание пойменных лугов – исчезла и питавшаяся сеном с них скотина, и кормившее ее население. Поэтому речные поймы тоже позарастали древесно-кустарниковой растительностью и тоже стали непроходимыми. В результате гидравлическое сопротивление системы «русло – пойма» сильно возросло и затапливающие поймы паводки стали проходить при более высоких уровнях воды – еще одна причина наводнений на территориях, ранее им не подверженных.
На тех реках, которые раньше в качестве путей сообщения не использовались, были мельничные плотины. В 1920-1930-х годах плотины ремонтировались и реконструировались, а водяные мельницы при них массово переоборудовались в гидроэлектростанции. Но с середины 1950-х годов, когда сельским поселениям и колхозам (в связи с их укрупнением) было разрешено получать электроснабжение от региональных энергосистем, свои гидростанции стали не нужны, и постепенно они были утрачены, разрушены и разворованы. Плотины тоже разрушились, и образованных ими и регулирующих речной сток прудов не стало. Но там, где утрата плотины вела к деградации реки и невозможности ее использования для орошения земель, в качестве пожарных водоемов, для бытовых нужд населения, построены новые плотины. Нередко они имеют нерациональную конструкцию и очень часто неправильно эксплуатируются.
Наконец, с «невмешательством в природные процессы» повсеместно строятся новые и реконструируются старые мостовые переходы автомобильных и железных дорог. И под ними образуются рукотворные пороги из наваленного в русло строительного мусора. Создаваемые ими перепады уровней нередко значительны – до 1 метра и более. Выше такого «порога» река подперта, скорости течения снижены, заиление и зарастание русла идет активно. А ниже «порога» идет размыв дна (глубинная эрозия). Это вызывает посадку уровней – при том же количестве протекающей воды ее уровень становится ниже. И опять-таки говорят: река обмелела.
«Артерия земли русской»
Еще Геродот находил, что, кроме множества огромных рек, в нашей стране нет больше ничего примечательного. Страна пронизана реками, благодаря которым была в свое время заселена и развивалась экономически. Однако с 1920-х годов обеспеченность территории России судоходными путями сокращалась, и сегодня она ничтожна. В начале ХХ века Волга была «самым грандиозным и важнейшим путем сообщения в России», ее называли «артерией земли русской».
В 1930-1970-х годах гидротехнической реконструкции подверглись лишь сама Волга и Кама, а другие реки бассейна остались в «первобытном природном состоянии». Реки, на которых в начале ХХ века было двустороннее судоходство и даже пароходство, на значительном протяжении оказались исключены из системы водных коммуникаций России.
Наши реки традиционно служили источниками энергии. Основой энерговооруженности промышленности России в ХVIII и первой половине ХIХ века были гидросиловые установки. Несмотря на развитие парового привода и уничтожение большого числа гидроустановок во второй половине ХIХ века, по суммарной мощности гидросиловых установок в 1913 году Россия занимала третье место в мире после Северо-Американских Соединенных Штатов и Канады, лишь незначительно отставая от последней. В бассейне Волги гидросиловые установки исчислялись многими тысячами. Перепись 1912-1913 годов отражает далеко не максимальное их число: при обсуждении во второй половине ХIХ века болезненного для России вопроса об обмелении Волги его причинами называли не только сведение лесов и распашку земель в ее бассейне, но и уничтожение после реформ 1861 года десятков тысяч мельничных прудов. Мельничные пруды способствовали сохранению малых рек, на которых они были устроены, сглаживали половодье и увеличивали водность рек бассейна (и самой Волги) в межень.
Энергетические возможности рек России в ХХ столетии были востребованы явно недостаточно, и было стремление строить гидроэлектростанции только большой мощности. Реализация энергетических возможностей рек России при комплексной реконструкции речной сети позволила бы радикально сократить уничтожение в стране невозобновляемых топливных ресурсов. Так, в бассейне Волги, где гидроэлектростанции Волжско-Камского каскада дают среднемноголетнюю выработку электроэнергии около 40 млрд кВт*часов в год, реконструкция Оки, самой Волги выше Иваньковского водохранилища и ниже Волгоградского гидроузла, Камы выше Камского водохранилища, Костромы, Ветлуги, Унжи, Суры с устройством глубоководных шлюзованных путей может дать еще около 20 млрд кВт*часов в год. А ведь в бассейне есть еще сотни средних и малых рек, ныне заброшенных.
Основоположник отечественной геополитики Лев Ильич Мечников (1838-1888) в своем эпохальном труде «Цивилизация и великие исторические реки» писал: «Река, которая составляет неодолимое препятствие для некультурного народа, становится путем сообщения у народа культурного». И если в последние пять-шесть десятилетий реки России, всегда бывшие путями сообщения, деградировали и стали неодолимым препятствием как для сухопутного, так и для водного транспорта – значит, страна прошла обратный путь, от культуры к варварству. Неужели Россия безнадежно отстала от всего остального мира, пользующегося благами водных коммуникаций и использования водной энергии рек?
Каскад нам в помощь!
Эта ситуация может быть изменена только путем реконструкции рек (и больших, и средних, и малых) в каскады. В качестве регулирующих водохранилищ должны также использоваться природные озера – такая практика, эффективно применявшаяся на искусственных водных путях России в ХVIII–ХIХ веках (особенно на Вышневолоцком), в последние десятилетия широкого применения не находила.
В случаях, когда затопление речных пойм нежелательно, воду следует подпирать только в пределах русла. Плотины должны быть постоянными (разборчатые судоходные плотины, эксплуатируемые до сих пор на Москве-реке, Северском Донце, не применимы на действующих круглый год гидроузлах комплексного назначения), их сооружения должны быть незатопляемыми и обеспечивать сухопутное сообщение между берегами. Если из-за срезки паводков вышележащими водохранилищами прекратятся периодические затопления пойм, то подпор меженных вод низконапорными гидроузлами обеспечит высокое стояние грунтовой воды на поймах, что исключит деградацию их экосистем.
Все расчистки русел должны стать частью общего проекта речного каскада – именно способствовать формированию чаш будущих водохранилищ. При каждой плотине должны быть гидроэлектростанция (сколь бы мала ни была ее выработка на малой реке, она обеспечит реальное сбережение топлива) и судопропускное сооружение (шлюз, судоподъемник) соответствующих габаритов. Последнее превратит реконструированную в каскад реку в благоустроенный водный путь. В водохранилищах разведется рыба. А наводнений и маловодий больше не будет.
Гидравлическая турбина – основной элемент любой ГЭС, преобразующий механическую энергию воды в энергию электрическую. Несмотря на то, что турбин великое множество, и на любой станции они уникальны, по принципу действия они делятся всего на два типа. «Кислород.ЛАЙФ» разъясняет, на какие.
Едва ли не главное физическое свойство воды – текучесть, а потому одна из главных задач инженеров-гидроэнергетиков – направить это течение в нужное русло. Решение этой задачи имеет множество ошибочных толкований. Например, не все понимают, в чем различия между водостоком, водосбросом и водосбором.
Спасение глубин: 10 простых способов сохранить воду
В сентябре традиционно отмечается День охраны воды и водных ресурсов. С каждым годом ситуация с Мировым океаном ухудшается, вода становится все грязнее и такими неутешительными темпами вскоре вообще будет непригодна для питья. Экологи как могут борятся с этой проблемой, а мы с вами можем им помочь. А как именно – расскажем в нашем материале.
Во время чистки зубов или мытья посуды огромное количество воды уходит просто в пустую. Из-за этого не только тратится ценный ресурс, но и вся хлорированная вода отправляется в канализацию, где повторно не очищается.
Эксперты подсчитали, что если закрывать кран, когда его использование не нужно, то экономится 10 тысяч литров воды в год! Поэтому заведите привычку не держать бесконечный поток воды из крана, когда он вам не нужен.
2. Устраните протечки труб
Бывает такая ситуация, что кран закрыт, но из него все равно падают капли. Или кнопка смыва в унитазе плохо работает, и вода бесперерывно стекает вниз. Здесь происходит ровно то же самое, что и в случае нераскрытого крана. Поэтому лучше решать эту проблему незамедлительно.
Если вы владеете навыками сантехника, не откладывая почините трубы самостоятельно, либо вызовите специалиста. Эта практика не только поможет вам сэкономить воду, но и уберечь себя от случайного потопа в квартире из-за прорванной трубы.
3. Замачивайте овощи и посуду перед мытьем
Конечно, если вы готовите порцию салата на одного, либо собираетесь помыть одну тарелку после ужина, к такому методу прибегать не стоит. Наоборот, в таком случае потратится даже больше воды. Но если вы убираетесь после застолья или планируете большую готовку, помните про этот способ.
Да, во время процесса потратится больше времени, чем обычно, но это поможет не только сохранить природу, но и очистить посуду и овощи лучше. Гораздо проще отмыть тарелку от жира или гречки, когда та отлипла, чем отдирать ее железной губкой.
4. Замените душ на ванну
Десятиминутный душ занимает 100-120 литров воды, а ванна – 140-250 литров. Согласитесь, разница внушительная. Поэтому во время планировки ванны экологичнее будет поставить душевую кабину.
Конечно, понежиться в ванне раз в месяц вам никто не запретит, просто не делайте это слишком часто. Ежедневную пенную ванну после работы можно заменить на быстрый душ, а в оставшееся время сделать маску для лица и полежать в постели под расслабляющую музыку.
Логично, скажете вы. Но речь идет о том мусоре, который утилизируется в туалете: бумага, средства гигиены, другой мелкий сор. В офисах и кафе в кабинках вешают специальные объявления, где просят не бросать такие вещи в унитаз, однако дома мало кто делает тоже самое.
Дело в том, что мусор часто становится причиной засоров и протечек труб. Кроме этого, предметы иногда смываются не с первого раза, и приходится нажимать на кнопку дважды. От этого тратится лишняя вода, поэтому лучше обзавестить дополнительным мусорным ведром.
6. Выбирайте экологическую бытовую химию
С растущей тенденцией охраны природы многие компании переходят на экологические материалы. Так как бытовая химия является настоящей проблемой загрязнения воды, стоит выбирать средства, сделанные из органических материалов. Они помечены специальным знаком, чтобы вы смогли их сразу узнать.
7. Размораживайте продукты не под струей горячей воды
Вы забыли достать из морозилки мясо накануне готовки, что делать? Первая мысль самая очевидная: залить его горячей водой. Однако, в большинстве случаев он неэффективен. Продукт разморозится неполностью и внутри останется замерзшим. Не говоря уже о том, что вы потратите лишние кубометры воды.
В микроволновых печах существует специальный режим разморозки. Поставьте замерзший кусок на три минуты – и готово! Но если вдруг получилось так, что микроволновки рядом нет, можете разморозить продукт на плите, подогревая его медленном огне.
8. Загружайте стиральную и посудомоечную машины на полную
Как в случае с отмачиванием, пользоваться водопотребляющими приборами стоит только, когда они будут заполнены на максимум. Небольшое количество посуды можно помыть руками, а грязную одежду сложить в бак для белья, пока не соберется нужное количество.
Кстати, это правило работает и в случае чайника. Лучше не заполнять его и фильтр для воды на полную, если вы собираетесь выпить всего одну кружку кофе. К тому же, долго застаивающаяся вода вредна для здоровья, поэтому чтобы не выливать ее, наливайте ровно столько, сколько вам нужно.
9. Используйте вещи повторно
Не секрет, что для производства предметов быта тратится множество непроизводных ресурсов. И самый разумный способ сохранить их, следовать правилам переработки и повторного использования. Сортируйте мусор, пользуйтесь многоразовой посудой (термокружки, контейнеры) и заменяйте пакеты эко-сумками.
10. Очищайте берега водоемов
Около 80% мусора, оставленного на берегах рек и озер, попадает в воду, что грозит не только повышению загрязнения, но и вымиранию водных обитателей. Чтобы избежать этого, отдыхая вблизи водоемов не оставляйте “грязных” следов. Также, если вы видите чужой мусор, не ленитесь его убрать. Ведь эо наша вода и наша планета, а значит беречь ее мы должны все вместе.
Водный ресурс
Большая часть земной поверхности покрыта водой. Весь водный массив планеты называется Мировым океаном. К естественным водоёмам могут относиться ручьи, реки, озёра, моря и океаны. Карьеры, водохранилища, пруды и бассейны являются искусственными водоёмами.
Издавна повелось так, что реки становились местами образования городов. Они, по аналогии с нашим организмом, его сосудами и кровью, представляют собой питающие каналы многих городов и стран мира, поддерживающие жизнедеятельность огромного количества людей. Моря кормят многие страны. Озёра являются источником огромного количества пресной воды. Всё это подтверждает то, что жизнь не может поддерживаться без воды. Однако в последние годы люди стали всё более пренебрежительно относиться к главному ресурсу природы, что привело к мощнейшему за последние годы загрязнению экосистемы.
Стоит помнить о том, что запасы воды на планете не безграничны. Где-то её достаточно, в других же местах ощущается её большой дефицит. Достаточно серьёзным фактом является то, что от заболеваний, вызванных употреблением непригодной воды, ежегодно умирают миллионы людей.
Загрязнение природных источников — это прежде всего снижение биосферных функций воды в них, т. е. ухудшение её состояния и пригодности к использованию. Причин загрязнений достаточно много. По происхождению различают два вида загрязнений:
Загрязняющие вещества, которые поступают в водоёмы, в зависимости от своего количества и химического состава, могут негативно влиять на них в разной степени тяжести:
Факторами, вызывающими загрязнение водной среды, могут быть:
Защита воды от загрязнения
На данный момент водные ресурсы больше всего страдают от такого топливного ресурса, как нефть. Будучи самым эффективным современным видом топлива, она также является главным загрязнителем водоёмов. Сегодня, скорее всего, обойтись без нефтепродуктов в промышленности и в быту невозможно, в связи с чем представители властных структур занимаются тем, чтобы сводить риски возникновений протечек и аварий при транспортировках опасных веществ к минимуму.
Заменить нефть без потерь эффективности и свернуть вредные производства сегодня не представляется возможным. Это одна из главных причин, по которой защита водных ресурсов от загрязнения включает широкий комплекс мер. Вот как охраняются водные ресурсы от загрязнения на данный момент:
Принятие законодательных мер
В России законодательно предусмотрена ответственность за ненадлежащее отношение к водным объектам. Административный кодекс предусматривает наказания в виде штрафов. Если такие меры наказания не оказывают нужного эффекта, к нарушителям применяются и наказания уголовного характера. В целях сбережения сохранности и безопасности оставшихся ресурсов, разработаны меры на законодательном уровне.
Основным законопроектом, регламентирующим состояние рек, озёр, морей, водохранилищ, является Водный Кодекс, в главе 6 которого говорится об ограничениях использования природных ресурсов, регламентируемых Санитарными Правилами и Нормами (СанПиН). Охраной поверхностных вод от загрязнения, в свою очередь, занимаются пользователи объектов — они снижают объём грязи в стоках.
Волонтёры из общественных организаций вносят свой вклад, проводя всевозможные акции, привлекающие внимание жителей к проблеме.
Правила и принципы
Человек не может прожить без жидкости и недели. Учитывая, что естественные запасы пригодных вод сокращаются, необходимо знать, какие меры нужно предпринимать, чтобы предотвратить загрязнение. К сожалению, один человек не может изменить всю картину. Чтобы уберечь такую хрупкую вещь, как экосистема, необходимо быть ответственным и соблюдать простейшие краткие правила:
Грамотный гражданин должен знать, как уберечь природные ресурсы своей страны. От сегодняшних действий людей, а особенно молодёжи, зависит, как будут жить потомки: смогут ли они спокойно пить воду, будут ли появляться новые опасные болезни. От этого будет зависеть вся биологическая жизнь на Земле.
Следы человеческой деятельности нарушают естественные законы природных экосистем. По этой причине вымирают целые виды животных и растений, и это меняет облик мира.
Общая задача: спасти воду — главное богатство человечества.