167914 (Экология)

Колледж Комитент

Сервисное отделение

Реферат

На тему: Потребление и загрязнение поверхностных вод и радиоактивное загрязнение

Выполнила: студентка группы ТО-212

Граханова А.В.

Проверил: Зыбалов В.С.

Челябинск 2004

План

1. Водопотребление на Южном Урале

2. Загрязнение вод промышленными сбросами

3. Загрязнение озёр области

4. Радиоактивное загрязнение

Водопотребление на Южном Урале

Сохранилось очень мало достоверных сведений о состоянии наших рек, озёр в XVIII-XIX веках. Постоянных наблюдений за ними не велось, и лишь записки отдельных краеведов, путешественников дают нам представление о том, что представление собой поверхностные воды Южного Урала в прошлом.

Реки, судя по ними, были гораздо многоводнее. Сегодня достаточно многоводными можно считать лишь крупные реки западного склона Урала. Большинство рек бассейна Тобола и Урала, считающиеся средними по величине, зачастую представляют собой небольшие ручейки, которые можно перейти вброд, особенно ниже плотин. Они значительно измельчали.

Промышленное использование рек Южного Урала началось XVIII столетии в связи с развитием здесь металлургии и горных промыслов. На реках начали создавать пруды, регулируя таким образом часть их стока. Вода использовалась для привидения в действие различных заводских механизмов, для охлаждения. Первые заводские пруды появились в северной и западной частях области: на реке Уфе для Нязепетровского завода – в 1747 году, на реке Ай для Златоустовского завода – в 1754 году, на реке Сим – в 1759 году и другие. Небольшие пруды строились для мельниц, которые были практически в каждом крупном селе. Их были сотни. Только в степной зоне области да 1924 года работало около 100 водяных мельниц. Некоторые из них действовали до 50-х годов нашего столетия.

Одной из главных проблем водопользования на Южном Урале была и остаётся проблема регулирования стока рек. Экологически ненормируемая зарегулированность стока приводит к гибели малых и даже средних рек, особенно в маловодные годы.

Зарегулированность влияет на водообмен. Известно, что в реках объём воды может полностью обновиться в среднем за 15 - 20 суток. Вода средней, а тем более крупной реки, даже пройдя через такой промышленный центр, как Челябинск, может самоочиститься на расстоянии в несколько десятков километров при условии значительного и незарегулированного стока. Плотины нарушают эту способность к самоочищению или весьма удлиняют сроки самоочистки. Вот почему так важно, создавая вдвоём, учитывать экологические возможности той или иной реки, структуру возможности той или иной реки, структуру её водного баланса. Приходная часть этого баланса – осадки, выпадающие на площади бассейна. Расходная часть – поверхностный и подземный стоки, испарения.

В Челябинской области в середине 90-х годов насчитывалось 378 водохранилищ, построенных для нужд промышленности, сельского хозяйства и рыбоводства, из них крупных (ёмкостью более 10 млн. куб. м) – 19; средних (1-10 млн. куб. м) – 101; малых (0,5 – 1 млн. куб. м) – 51. Большая часть (207 водохранилищ) имеет ёмкость до 50 млн. куб. м.

Основное количество малых и средних водоёмов построено на малых реках (около 70%). Некоторые из них построены так называемым «хозяйственным способом» - без проектов и экологических экспертиз, что часто приводит к разрушению плотин, дамб в весенней паводок и вредит речной фауне и флоре.

Многолетнее регулирование стока осуществляется только на 70 гидросооружениях, что для такой области как Челябинская, явно не достаточно.

Суммарный объём воды в водохранилищах, прудах области составляет 3,2 куб. км. Это почти 50% водных ресурсов области в средний по водности год (6,6 куб. км). На долю мелких сельских водоёмов приходится около 828 млн. куб. м воды.

Промышленные предприятия были и остаются основными водопотребителями. Все крупные предприятия имеют возвратные и даже замкнутые системы водопотребления, однако какое-то количество загрязнений воды попадает в реки и озёра и оказывает вредное влияние на окружающую среду.

Применяемые технологические схемы включают в себя водоподготовку (очистка, добавки), использование воды, очистку использованной воды, водоотведение. Вода используется как сырьё (пищевая промышленность), растворитель, теплоноситель, переносчик механических и растворённый примесей. В теплоэнергетике, металлургии, машиностроении вода более всего используется для охлаждения. В Челябинской области основными потребителями воды являются предприятия металлургии, энергетики, углеобогатительной фабрики. Водопотребление в каждой из отраслей и на каждом предприятии очень разное.

Основная экологическая проблема, связанная с промышленным водопотреблением, - очистка использованной воды, промышленных стоков. Существующие технологии весьма дороги, несовершенны и не приводят к полной очистке. Особо следует сказать о сбросе тёплой воды (Троицкая ГРЭС, Южноуральская ГРЭС и другие). По существующим нормативам сброс тёплых вод не должен повышать естественную температуру в водоёме летом более чем на 3 ⁰ С, а зимой чем на 5⁰ С. Тёплая вода способствует росту рыбных запасов, однако она же может способствовать зарастанию водохранилищ, нарушению их экосистем.

В сельском хозяйстве основной объём воды расходуется га орошение, полив и в животноводстве. Орошаемых земель в области в 1996 году насчитывалось 100 тыс. га. Подавляющие большинство их сосредоточено в южных степных, маловодных районах.

Коммунально-бытовые службы обеспечивают жизнедеятельность городов и других населённых пунктов. Основные требования, предъявляемые к используемой воде, - высокая степень чистоты, соответствие определённым химическим показателям (рН, минерализация, содержание тяжёлых металлов и прочее) и биологическим требованиям (наличие тех или иных видов бактерий).

Спецификой водопотребления коммунально-бытовой службы является относительно равномерный забор воды в течении года (в тёплое время года потребление воды увеличивается на 15-20 %) и неравномерное её потребление в течении суток (днём потребляется около 70% воды).

От водозаборов вода идёт по магистральным водоводам, а затем подаётся в разветвлённые городские сети. В коммунально-бытовой службе области стоит на учёте 788 хозяйственно-питьевых водопроводов, из которых около 37% не вполне отвечают санитарным нормам и правилам. Около 6% водопроводов в Троицке, Златоусте, Карабаше, Миассе, ряде районов не имеют необходимого комплекса очистных сооружений.

Водоснабжение целого ряда посёлков, особенно расположенных в сельской местности, часто осуществляется за счёт гидроскважин. Их более 1300. Техническое и санитарное состояние большинства из них сегодня не отвечает нормативам.

Загрязнение вод промышленными и бытовыми сбросами

В 1996 году в реки области было сброшено 937,5 млн. куб. м сточных вод, их которых 775 млн. куб. м (82,7%) оказались загрязнёнными. Вот как эти стоки распределялись по бассейнам рек:

Как видно из таблицы, основными загрязнителями воды являются органические вещества, для переработки которых требуется кислород. В воде органика перерабатывается бактериями, поглощающими кислород. Запасы кислорода в воде при этом, естественно, истощаются и наступает кислородное голодание, гибельное для всего живого.

Большой вред могут принести растворённые в воде неорганические химические вещества – кислоты, соли, соединения токсичных (тяжёлых) металлов – свинца, меди, цинка, ртути и других. Высокое содержание этих веществ может нанести вред популяциям рыб и другой водной фауне; может снизить урожайность на полях (при поливе), усилить коррозию металлов и, наконец, вызвать отравление людей и животных.

Растворённые в воде соединения нитратов и фосфатов (неорганические питательные вещества) могут вызывать чрезмерный рост и размножение водных растений, которые, отмирая и разлагаясь, поглощают из воды кислород. Нитраты попадают в почву, грунтовые воды. Здесь бактерии преобразуют их в оксид азота. Последний, попадая в атмосферу, способствует усилению парникового эффекта.

Тысячи органических веществ человек создал искусственно. Среди них пластмассы, пестициды, растворители и многое другое. В эту же группу можно отнести бензин, керосин и другие продукты переработки нефти. Нефтепродукты создают плёнку на водной поверхности, которая уменьшает испарение воды, нарушает теплообмен и газообмен. Попадая с водой в организм животного или человека, искусственные органические вещества могут вызывать серьёзные болезни.

К механическим загрязнителям воды необходимо отнести осадки и взвеси. Это нерастворяющиеся в воде частицы почв и ила, глины и песка, силикатные частицы, выбрасываемые в атмосферу предприятиями. Замутняя воду, они ухудшают среду обитания водной фауны, тормозят процесс фотосинтеза, засоряют жабры рыб и фильтры моллюсков, увеличивают слой донных осадков и тем самым способствуют обмелению рек и водоёмов.

Радиоактивные вещества попадают в реки и водоёмы из стоков и выбросов предприятий радиохимической промышленности, таких как химкомбинат «Маяк». Радионуклиды частично растворяются в воде, но большей частью накапливаются в донных осадках и губительно действуют на всё живое.

Загрязнение озёр области

Озёра, за исключением тех, что расположены в черте Челябинска и Копейска (Смолино, Первое, Второе, Шелюгино, Синеглазово), не испытывают такой техногенной нагрузки, как реки. В некоторые из этих озёр сбрасываются сточные воды челябинских предприятий и загрязнённые ливневые стоки с улиц города (они обычно составляют 7-10% от объёма всех стоков).

Каслинская система озёр (Силач, Сунгуль, Иртяш, Киреты, Бол. и Мал. Касли) находится в зоне промышленного влияния городов Касли, Снежинск, Озёрск. Во всех озёрах отмечается высокое содержание металлов (13-100 ПДК). Благодаря сбросу недостаточно очищенных стоков, в воде отмечается повышенное содержание азот- и фосфорсодержащих веществ, от чего интенсивно развиваются сине-зелёные водоросли.

Особое положение у озёр восточных предгорий – Тургояк, Ильменское, Чебаркуль, Кисегач, Увильды и других. Большинство из них находится в зоне рекреации. На их берегах располагаются санатории, дома отдыха, турбазы. Особую нагрузку озёра испытывают в летние месяцы, когда количество отдыхающих резко увеличивается, особенно за счёт неорганизованных «диких» туристов. Более всего страдают леса охранной зоны, где нередко вырубаются и ломаются деревья, вытаптывается трава, уничтожается подрост, увеличивается количество свалок бытового мусора. Растёт приток автотранспорта, а вместе с ним количество отработанных газов. Моют машины прямо в зонах отдыха, что приводит к попаданию в воду озёр взвешенных частиц, нефтепродуктов, очистные сооружения здравниц далеко не всегда справляются с потоком сточных вод, что приводит к аварийным сбросам загрязняющих веществ.

Одной из серьёзных причин ухудшения состояния красивейших уральских озёр является вынужденный забор воды для обеспечения нужд крупных промышленных центров – Челябинска и Миасса. В результате откачки уровень воды в озёрах Тургояк и Увильды значительно понизился и восстанавливается осень медленно, что сказывается на состоянии озёрной фауны и флоры.

Очень опасно загрязнение поверхностных вод болезнетворными бактериями, вирусами, гельминтами, которые попадают в воду из канализационных систем и со стоками животноводческих ферм.

В развивающихся странах Азии, Африки, Южной Америки грязная вода часто является причиной заболевания и смерти десятков тысяч людей. В последние годы случаи использования загрязнённых бактериями вод всё чаще имеют место и в нашей стране, что приводит к заболеваниям. Воду из поверхностных источников – рек, озёр, ручьёв – без обработки потреблять нельзя. Её следует кипятить, особенно в летние месяцы.

Радиоактивное загрязнение

В 1943 году выдающиеся учёные России приступили к созданию атомного оружия. В 1946 году в Челябинской области, близ Каслей, в краю озёр и сосновых лесов, начался строится промышленный комплекс по получению оружейного плутония. В 1949 году пущен первый радиохимический завод.

Освоение сложнейших технологий сопровождалось, целым рядом ошибок. В то время учёные очень мало знали о вредном воздействии на человека и живую природу радиоактивных веществ. Поначалу отдельные операции с ураном проводились голыми руками. Никакой операции от радиоактивного излучения не было. Очень мало было известно о радиоактивных отходах, методах их хранения. Ошибки от незнания привели к тем трагическим событиям, в результате которых значительная часть территории Челябинской области была заражена радиоактивными веществами, смертельно опасными для всего живого.

В 1949 – 1951 годы жидкие радиоактивные отходы производства просто сбрасывались в небольшую реку Течу бассейна Тобола.

Всего в Течу было сброшено 76 млн. куб. м сточных вод с радиоактивностью около 2,7 млн. Ки (кюри), причём 95% жидких отходов было сброшено за неполный год – с марта 1950 года по ноябрь 1951 года. Жидкие сбросы представляли собой смесь радионуклидов стронция, цезия, ниобия, рутения и изотопов редкоземельных элементов. Около 25% радиоактивности приходилось на долю долгоживущих радионуклидов: стронция – 90 (с периодом полураспада 29 лет) и цезия – 137 (с периодом распада 30 лет).