Тема «Водные ресурсы. Проблемы рационального использования, восстановления и охраны»

 В России насчитывается 120 тыс. рек длиной свыше 10 км. Общий речной сток составляет 4259 км³ и по этому показателю Россия уступает лишь Бразилии (9,5 тыс. км³). На бассейн Северного Ледовитого океана приходится 90% общего годового объема речного стока (Енисей с Ангарой, Лена с Витимом, Вилюем и Алданом, Обь с Иртышом, Печора, Северная Двина, Колыма и др.). На одного человека в стране приходится около 30 тыс. м³ речного стока в год (в Норвегии 96,4 тыс., Канаде – 94,7 тыс. и Бразилии – 62,8 тыс. м³). Водообеспеченность речным стоком одного человека на Дальнем Востоке 300 тыс., Восточной Сибири 136 тыс., Севере – 91 тыс. м³ в год. Недостаточно обеспечены собственными водными ресурсами Астраханская, Белгородская, Воронежская, Курская и Ростовская области, Калмыкия и другие субъекты.

Вода основных рек России – Волги, Дона, Кубани, Оби, Енисея, Лены, Печоры – оценивается как "загрязненная", а их притоки – Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол Миасс, Тура – являются "сильно загрязненными". 70% поверхностных и до 30% подземных вод потеряли питьевое значение и перешли в категории загрязненности "условно чистая" и "грязная", 70% населения России потребляют воду, не соответствующую стандартам питьевой воды. Загрязнение водных объектов подразделяется на минеральное, органическое, бактериальное, биологическое и тепловое. В бассейне Дона растет загрязнение нитратным азотом (NH₄O) – 15 ПДК, фенолами – 13 ПДК, аммонийным азотом – 8 ПДК, медью – 5 ПДК; в бассейне Волги соединениями меди – 26 ПДК, нефтепродуктами – 7 ПДК, фенолами – 5 ПДК; Енисея – соединениями меди – 13 ПДК, цинком – 23 ПДК.

Процесс деградации малых рек России, особенно в степной и лесостепной зонах, продолжается, так как антропогенная нагрузка на них особенно возросла во второй половине ХХ века. Это привело к понижению стока, активному заилению, деформации русел и разрушению речных экосистем.

В поверхностные водные объекты и на рельеф местности ежегодно сбрасывается 50-55 млрд м³ сточных вод, в том числе 17,7 млрд. м³ загрязненных сточных вод. В составе сточных вод сбрасывается 6,7 млн. т хлоридов, 2,2 млн т сульфатов, 375 тыс. т нитратов и других загрязняющих веществ. Наибольший сброс загрязненных производственных и коммунальных сточных вод приходится на бассейн Каспийского моря (45%), в том числе Волги – 41%, в водные объекты Карского моря (21%), Балтийского моря (11%).

Водоемкость – эффективность использования водных ресурсов. Водоемкость национального дохода определяется по формуле:

                          , где

V - объем национального дохода;

R₁ – годовое потребление свежей воды;

R₂ – годовой объем оборотного водоснабжения.

Водоемкость национального дохода в России по-прежнему остается очень высокой.

 

Основные направления использования водных ресурсов

Водные ресурсы используются практически по всем сферам хозяйственной деятельности человека, при этом водный баланс на каждой территории отличается своими особенностями. Первое место в мире по использованию водных ресурсов приходится на сельскохозяйственное потребление, при этом оно ежегодно возрастает. Площадь орошаемых земель в мире составляет примерно 230 млн. га. Эти земли дают половину сельскохозяйственной продукции. При этом на орошение 1 га расходуется в среднем от 12 до 15 тыс. кубометров воды в год, кроме того необходимо учитывать потери в оросительных сетях. С каждым годом растет использование воды и для животноводства. Так для производства 1кг молока требуется 4 тонны воды, а для производства 1 кг мяса примерно 25 тонн воды. В России сельскохозяйственные нужды используется около 22% воды от общего ее использования в национальной экономике в целом.

На втором месте в мире по использованию водных ресурсов находится промышленное водопотребление, которое также ежегодно увеличивается. В России доля промышленного потребления водных ресурсов составляет примерно 33% от общего водопотребления. Самыми водоёмкими отраслями являются:

- химия органического синтеза;

- металлургия;

- целлюлозно-бумажная промышленность.

На третьем месте по водоиспользованию находится коммунально-бытовое водоснабжение. Считается, что физиологическая потребность воды человека составляет 8-10 литров в сутки. В Москве в среднем расходуется 700 л воды на человека в сутки, а в Париже примерно 220 л.

Четвертое место в данной классификации занимает рыболовство и рыбное хозяйство. В России на данные нужды приходится 12% потребляемой воды.

Кроме того водные ресурсы используются так же так же для развития гидроэнергетики и активно в качестве транспортных путей.

Учёт водных ресурсов ведется в форме водного кадастра. В водный кадастр вносятся сведения о каждом водоёме. При этом учитываются виды водопользования для каждого водоема, экологическая ситуации и качество воды, осуществляется экономическая оценка водных ресурсов на каждом водохозяйственном участке. По водному кодексу России все участники водохозяйственной деятельности подразделяются на водопользователей и водопотребителей. Процесс водопользования является платным, использование воды оплачивается в зависимости от вида пользования и от уровня загрязнения воды, то есть от наличия сброса сточных вод. Ставки платы определяются правительством России: Министерством природных ресурсов и экологии и Федеральным агентством водных ресурсов.

Для управления использованием водных ресурсов по каждой территории рассчитывается водный баланс. Балансовые схемы расходования воды, сырья и загрязнений служат одним из исходных материалов при составлении экологических паспортов предприятия по ГОСТ 17.0.04 – 90 в разделе характеристики водопотребления, водоотведения и очистки вод, а также паспорта водного хозяйства населенных пунктов.

Совместные схемы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий и населенных мест разрабатываются при проектировании на основе технико – экономического сравнения вариантов с целью комплексного решения водохозяйственных проблем района, города или региона.

Экологические проблемы использования водных ресурсов

Главной экологической проблемой использования водных ресурсов является их загрязнение. Выделяют физические, химические и биологические виды загрязнения водных ресурсов. Эти загрязнения попадают в воду вместе со сточными водами и с осадками в результате вторичных процессов в самих водоёмах.

По степени опасности воздействия на состояние воды на первом месте находится сельское хозяйство, так как сельскохозяйственные стоки содержат в себе химические и биологические загрязнения. С данной точки зрения особенно опасными являются загрязнения, осуществляемые крупными животноводческими комплексами.

На втором месте по степени опасности находится жилищно-коммунальное хозяйство, так в России более 80% городских стоков относится либо к неочищенным либо к частично очищенным.

На третьем месте по степени опасности располагается промышленность, среди отраслей которой выделяют: 

- целлюлозно-бумажную;

- химическую и нефтехимическую промышленность;

- металлургию (цветную и чёрную).

В промышленности для сокращения водозабора и уменьшения стоков применяют:

- оборотное водоснабжение (в среднем в России в системах водоснабжения осуществляется до 3,5 оборотов воды);

- строят очистные сооружения с рядом расположенными жилыми кварталами.

Очистка сточных вод обеспечивается путем внедрения следующих технических решений и мероприятий:

- механическая очистка (фильтрация);

- химическая очистка;

- физико – химическая очистка;

- биологическая очистка.

Механическая очистка подразумевает совершенствование гидродинамических режимов существующих отстойных сооружений; применение вместо отстойников сетчатых установок; предварительную обработку сточных вод перед осветлением коагулянтами; расширение применения технологических процессов очистки вод, использующих центробежные силы для разделения суспензии и эмульсий, взамен гравитационных; совершенствование существующих и разработку новых фильтровальных установок.

Химическая очистка — применение более активных коа­гулянтов; совершенствование гидродинамических и массообменных характеристик, обеспечивающих полноту гидролиза, смешения, реакции; повторное использование шлаков и осад­ков химической очистки вод; выделение и утилизация в основ­ном или вторичном производстве продуктов реакции; органи­зация рациональной системы водоотведения производственных сточных вод, обеспечивающей их взаимоочистку после объеди­нения на локальных очистных сооружениях.

Физико-химическая очистка - расширение и совершен­ствование процессов гипер-, ультрафильтрации, экстракции, адсорбции, ионообмена, позволяющих выделять и возвращать в основное производство продукты, а очищенные воды после корректировки состава до нормативных величин использовать в оборотном водоснабжении; разработка и создание новых се­лективных типов сорбентов из сточных вод для вторичного ис­пользования, широкое использование жидких и твердых про­мышленных отходов в технологических процессах; развитие энергетически малоемких эффективных процессов, к числу ко­торых можно отнести использование в очистке вод электроэнер­гии, получаемой из биолиза, а также гальванокоагуляцию; раз­витие передвижной сервисной сети обслуживания абонентов по регенерации сорбентов, электрохимическому выделению тяже­лых металлов на катодах специальных установок; разработка методов предварительных физи­ческого и химического воздействий на очищаемые воды; физи­ческая обработка (омагничивание, ультразвуковая, высокочас­тотная), приводящая к изменению физико-химических характеристик и соответственно к более глубокой степени выделения загрязнений из вод.

Биологическая очистка - применение метода предвари­тельной анаэробной подготовки сточных вод; использование искусственных носителей биомассы; широкое применение биосорбционных методов; регулирование соотношения групп мик­роорганизмов;применение высшей водной растительности (эйхорния водная или водяной гиацинт, пистия, аир и пр.) в качестве самостоятельного фитореактора для очистки сточных вод сельскохозяйственных комплексов с получением биомассы и использованием ее на корм скоту или в производстве биогаза; использование симбиотического альгобактериального сообщества (водоросли + бактерии) в очистке и доочистке сточных вод с искусственным освещением в темный период суток интенсивностью 120 лк/м. Продуцируемый бактериями при окислении органических веществ диоксид углерода усваивается водорослями, а выделяемый в результате фотосинтеза кислород используется микроорганизмами как акцептор электронов в метаболизме. При этом достигается глубокая очистка сточных вод и не требуется воздуходувок, компрессоров для биоокислителей.

В настоящее время наибольшую технологическую и экологическую сложность представляет не очистка сточных вод, а проблема обработки и утилизации их твердой фазы.

Количество образующейся твердой фазы на очистных сооружениях зависит от генезиса исходного состава и расхода сточных вод, метода их очистки и составляет в среднем 0,01-3% объема. Влажность твердой фазы колеблется от 85 (предприятия стройиндустрии) до 99,8% (активный ил).

Основные задачи обработки шламов и осадков сточных вод – обезвоживание, обеззараживание и утилизация.

 

Тема «Земельные ресурсы. Проблемы их использования и охраны»

Под земельными ресурсами обычно понимаются определенные площади поверхности суши с различными ландшафтами, почвами, климатическими условиями и рядом других свойств.

По данным государственного учета земель земельный фонд Рос­сии составляет почти 1710 млн. га при средней плотности населения 83 человека/тыс. га (8,3 чел./км. ув.) и освоенности земель, по дан­ным сельскохозяйственной и продовольственной комиссии ООН — меньше 20%. Около 1100 млн га земель находится в зоне вечной мерзлоты. По показателю землеобеспеченности Россия входит в первую тройку стран-лидеров, га/чел.: Австралия — 45,1, Канада — 37,4, Россия — 11,7, Аргентина — 8,6, Бразилия – 5,6, США — 3,8 га/чел. и т.д

В арктической, субарктической и таежно-лесной зонах России сформировались тундровые, глее-незлоготаежные, подзолистые и торфяно-болотные почвы, занимающие почти 40% равнинной тер­ритории страны. Для лесных зон субарктического пояса, охваты­вающих около 14% равнинных территорий России, характерны многочисленные разновидности подзолистых, дерново-подзолистыхпочв. И в меньшей степени бурых и серых лесных почв. Почвы подзон южной тайги и смешанных лесов — наиболее освоенная в сельскохозяйственном отношении территория таежно-лесной зоны. Сельскохозяйственные угодья занимают здесь 17,3% площади и подзоны. В том числе пашня — около 10%.

Более 70% территории страны характеризуются низким уровнем естественной комфортности для проживания населения и весьма слабо пригодной для земледелия.

Наибольшим плодородием характеризуются почвы лесостепной и степной зон территории России. Они охватывают более 12% рав­нинных площадей страны.

Среди представленных здесь типов почв наибольшее распро­странение получили серые лесные почвы, черноземы оподзоленные и выщелочные, черноземы типичные (в лесостепной), черноземы обыкновенные и южные (в степной зоне).

Благоприятные почвенно-климатические условия зоны распро­странения черноземов предопределили интенсивное использование этих земель. В настоящее время сельскохозяйственные угодья зани­мают более 57% площади лесостепной, в том числе пашня — около 40% и 73% площади степной зоны, в том числе пашня — 47%. Наи­более распахана европейская часть страны, особенно Предкавказье. В отдельных районах черноземной зоны распахана до 85—90% всей земельной площади. Лесостепная и степная зоны являются основ­ными регионами производства зерна.

Для зоны сухих степей, занимающей около 1,3% общей площади России, наиболее характерны каштановые почвы, содержащие от 2 до 5% гумуса. Сельскохозяйственные угодья занимают более 85% всей площади, в том числе пашня — около 52%, пастбища — около 34%.

В зоне полупустынь и пустынь (9% общей площади страны) распространены главным образом светлокаштановые и бурые пус­тынно-степные почвы, большей частью солонцеватые, в комплексе с солонцами, лугово-каштановыми почвами, солончаками и масси­вами незакрепленных почв. Земледелие здесь возможно лишь при искусственном орошении.

По оценкам российских ученых, общий почвенно-климати-ческий потенциал США в 2,5 раза, Франции — в 2,25, Германии — в 1,7, Великобритании — в 1,5 раза выше, чем в России. Более двух третей сельскохозяйственных угодий России расположены севернее 48-й параллели, тогда как в США все сельскохозяйственные пло­щади располагаются южнее этой параллели. Следовательно при сравнении уровней продуктивности и производительности труда в сельском хозяйстве России и других стран, во-первых, необходимо учитывать разные агробиологические потенциалы и, во-вторых, чтобы достигнуть уровня интенсификации сельскохозяйственного производства передовых стран, сельскому хозяйству России требу­ются значительно большие объемы капитальных вложений и мате­риально-технических ресурсов. В России в зоне критического или рискованного земледелия, где выпадает менее 400 мм и меньше осадков год, расположено 40% пашни, в то время как в США в та­ких районах находится всего лишь 11% пашни.

Земельный фонд России по угодьям на начало 2005 г. распреде­ляется следующим образом, млн га: сельскохозяйственные угодья 220,7 (12,9% от общей площади), лесные земли 870,6 (50,9%), по­верхностные воды, включая болота — 22,5 (13,2%), другие земли — 393,4 (23%).

Земли Российской Федерации по целевому назначению (по ка­тегориям земель) и современному хозяйственному использованию (земельным угодьям) подразделяются на следующие основные кате­гории: 1) земли сельскохозяйственного назначения; 2) земли посе­лений; 3) земли промышленности, транспорта, связи, радиовеща­ния, телевидения, информатики, космического обеспечения, энер­гетики, обороны и иного назначения; 4) земли особо охраняемых природных территорий; 5) земли лесного фонда; 6) земли водного фонда; 7) земли запаса.

Площади земель, используемых землепользователями, зани­мающимися сельскохозяйственным производством в России, сокра­тились с 222 млн. га в 1970 г. до 192,6 млн. га в 2005 г., в том числе пашни с 133,3 млн. га до 116 млн. га, кормовых угодий с 86,4 млн. га до 70,5 млн. га.

За этот период площади угодий сельскохозяйственных органи­заций сократились с 218,4 млн. га до 142,7 млн. га, в том числе пашни с 130,5 млн. га до 88,8 млн. га и кормовых угодий с 86 млн. га до 46,3 млн. га. Крестьянские (фермерские) хозяйства, начавшие создаваться в 90-х годах прошлого века, к концу 2005 г. владели площадью всех сельскохозяйственных угодий в 19,5 млн. га, в том числе пашни в 14,7 млн. га и кормовых угодий в 4,6 млн. га. В лич­ном пользовании граждан площадь всех сельскохозяйственных угодий возросла с 3,6 млн. га в 1970 г. до 10,4 млн. га в 2005 г. в том числе пашни с 2,7 млн. га до 10,8 млн. га, кормовых угодий с 0,4 млн. га до 5,5 млн. га.

  Система необходимых и достоверных сведений о природном, хозяйственном и правовом положении земель России, об их каче­ственной характеристике, оценке земельных участков представле­на в Государственном земельном кадастре, который был принят Государственной Думой 24 ноября 1999 г. В кадастровой докумен­тации определяется сравнительная ценность земель как средства производства в сельском хозяйстве и пространственного (опера­ционного) базиса, а также степень эффективности их использова­ния. Качественная оценка земель (бонитировка) определяется по их природным свойствам с точки зрения продуктивности сельско­хозяйственных культур (ц/га), экономическая оценка выражается на основе анализа показателей производства, а также дифферен­циальной ренты.

Экологические проблемы земельных ресурсов

Качественное состояние земельных ресурсов в России неуклон­но ухудшается, что обусловлено процессами эрозии, опустынива­ния, переувлажнения и заболачивания почв и сельскохозяйствен­ных угодий, дегумификации почв, а также загрязнения и захламле­ния земель.

Из общей площади сельскохозяйственных угодий в России поч­ти 60% — это угодья с эрозионно и дефляционно опасными почва­ми, в том числе пашни — более 40%. Эродированно и эрозионно-опасными являются практически все земли сельскохозяйственного назначения Северо-Кавказского, Центрально-Черноземного, Волго-Вятского экономических районов, а в Поволжье, Западной Сибири и на Южном Урале каждый третий — четвертый гектар пашни под­вержен эрозии. В настоящее время более 50 млн. га сельскохозяйст­венных угодий, в том числе более 35 млн. га пашни подвержена вет­ровой и водной эрозии. Эрозия является одной из главных причин деградации почв. Ежегодный вынос плодородной почвы в атмосфе­ру вследствие ветровой эрозии составляет 0,37 т с гектара. Водная эрозия приводит не только к потере гумуса, но и к образованию оврагов и балок. Площадь под оврагами и балками ежегодно увели­чивается на 80—100 тыс. га. Они распространены во многих регио­нах страны. Основными средствами защиты почв от эрозии явля­ются внедрение почвозащитных систем земледелия и отдельных агротехнических приемов, а также запретное лесоразведение.

Общая площадь почв России, подверженных процессам опус­тынивания, составляет по разным оценкам от 50 до 100 млн. га в 35 регионах страны. Особенно интенсивно опустынивание про­исходит в Астраханской и Ростовской областях, в республиках Дагестан и Калмыкия. В Калмыкии опустынивание охватывает 82% ее площади, в том числе 47% площади находится в стадии сильного или очень сильного опустынивания. Деградация некогда уникаль­ных пастбищ на Черных землях привело к образованию на террито­рии Калмыкии первой в Европе антропогенной пустыни. Около половины территории России страдает от засухи.

Переувлажненные и заболоченные почвы занимают более 12% площади сельскохозяйственных угодий. Процессам заболачивания подвержено 2% пашни, 16% сенокосов, 6% пастбищ. В России про­должается вторичное засоление почв. Засоленные и солонцеватые почвы занимают более 20% площади сельскохозяйственных угодий, из них пашни — 7%. Засоление почв особенно остро наблюдается на Северном Кавказе, Поволжье и Западной Сибири.

Одной из крупных проблем, связанных с использованием зе­мельных ресурсов в стране, является ухудшение качества чернозе­мов. В России находятся 122 млн. га массивов черноземных земель, или 40,7% мировой площади черноземов. Черноземы занимают 7% площади страны и свыше 2/3 площади — камни; они производят более 80% всей сельскохозяйственной продукции. Нерациональное использование русских черноземов привело к тому, что в разных частях страны они потеряли от 20 до 50% своего гумуса. Процессы дегумификации стали усиливаться повсеместно.

В Российской Федерации продолжается развитие негативных процессов и явлений, таких, как подтопление целого ряда террито­рий, загрязнение токсикантами промышленного происхождения, захламление и нарушение земель, оползни и карет.

Загрязнение почв с содержанием тяжелых металлов выше уста­новленных норм выявлено в республиках Бурятия, Дагестан, Каре­лия, Мордовия, Тыва, Красноярском и Приморском краях, Ива­новской, Иркутской, Костромской, Новгородской и других облас­тях. Остаточным количеством пестицидов почва загрязнена в Ир­кутской, Костромской, Самарской, Тамбовской и других областях, а также на Северном Кавказе. Загрязнение земель нефтью и нефте­продуктами особенно остро стоит для Западно-Сибирского и Севе­ро-Кавказского регионов, Среднего и Нижнего Поволжья, респуб­лик Башкортостан, Татарстан и Коми.

Значительная часть земельной площади страны, в том числе сельскохозяйственных угодий и населенных пунктов, загрязнена радиоактивными элементами. В результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. радиационному загрязнению подверглись сельскохозяй­ственные угодья 14 субъектов России на площади в 3,6 млн. га. Наи­более интенсивное загрязнение цезием-137 в середине 1990-х го­дов отмечалось в Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областях. Радиационная обстановка на этих территориях до на­стоящего времени определяется наличием долгоживущих продук­тов аварии: цезия-137, стронция-90, плутония-239 и 240. Наи­большие площади загрязнения почв по-прежнему приходятся на Бурятскую и Тульскую область.

Значительное радиоактивное загрязнение почв сельскохозяйст­венных угодий стронцием-90 имеет место на Южном Урале (в Че­лябинской, Свердловской и Курганской областях) и связано с Кыштымской аварией в производственном объединении «Маяк» в 1957 г. и образованием Восточно-Уральского радиоактивного следа. Общая площадь сельскохозяйственных угодий, загрязненных строн-цием-90, составляет 700 тыс. га. Наибольшее загрязнение отмечает­ся в Челябинской области, где 11% сельхозугодий загрязнено ра­дионуклидами.

Подтопление является негативной тенденцией изменения гид­рогеологических условий городских территорий, обусловленной в основном утечками из водонесущих коммуникаций. Из 1099 горо­дов России подтоплены земли 800 городов (73%). Среди них такие крупные и крупнейшие, как Москва, Нижний Новгород, Волгоград, Ростов-на-Дону, Краснодар, Пермь, Уфа, Саратов и др.

Оползни имеют широкое распространение на территории Рос­сийской Федерации. В первую очередь, сюда относится Сочинское побережье Черного моря, почти все города на Волге (Нижний Нов­город, Казань, Самара, Чебоксары, Ульяновск, Волгоград и другие), а также Екатеринбург, Новосибирск, Омск, Томск, Барнаул, Хаба­ровск и многие другие экономические центры.

 

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: