Экологическое состояние поверхностных вод Воронежской области

Пойма Тихой Сосны выражена довольно чётко. В верховье её ширина составляет 100-300м, в среднем течении, у с. Рыбное, приближается к 1 км, в ряде мест имеются расширения до 5-6 км, а при слиянии с поймой Дона ширина увеличивается до 8 км.

Подгорная

Подгорная - левый приток Дона. Истоком реки являются ключи, расположенные у с. Верхний Бык Воробьёвского района. Её длина составляет 145 км, площадь водосбора 5050 км². Средний уклон реки значительный: 97 см на 1 км длины потока.

Бассейн Подгорной расположен в пределах Калачской возвышенности. Средняя высота территории бассейна 170 м. Здесь много оврагов и балок. Распаханность водосбора 65%, леса мало. Пойма Подгорной более развита в 49 км от истока, выше встречаются лишь отдельные её крупные расширения. Развита в основном левобережная пойма, покрытая лугами.

Долина реки у г. Калача асимметрична. Правый склон высокий, местами обрывистый, левый склон пологий, незаметно сливающийся с прилегающей местностью.

2.3 Озёра, пруды, водохранилища

Озёра - естественные регуляторы водных ресурсов. В гидрологическом аспекте они бывают сточные и бессточные. Вода сточных озёр в течение всего времени медленно поступает в реки. Это обеспечивает более равномерное распределение водных ресурсов внутри года и повышение расходов речной воды в меженный период. Бессточные озёра, имеющие гидравлическую связь с рекой только во время высоких половодий или совсем не имеющие такой связи, воздействуют на рост минимального стока рек значительно слабее.

Воронежская область не отличается обилием озёр. Большинство из них приурочено к поймам рек. Они формируются в процессе отчленения речных излучин и больших меандр от основного речного потока. Такие озёра, являющиеся в основном остатками старых русел, сточные.

Большое количество озёр располагается также в пойме р. Хопёр; бассейн р. Хопёр имеет 0,26% озёрности. Большинство пойменных озёр располагается вдоль р. Дон. Наиболее крупные из них - Погоново, Кременчуг, Жировское и др. [6].

Озеро Погоново. Располагается в пойме верхнего участка р. Дон у с. Гремячье. Пологий, частично заболоченный берег имеет ровные очертания, к воде подступает густой лес. Источником питания озера служат ключи. Сотни лет назад оно было связано с р. Дон, и теперь в половодье наполняется донской водой, а летом возвращает воду через быстротечный ерик. Скорость течения в ерике, как и в реке, до 0,4 м/с.

Озеро является резерватом реликтовой и редкой растительности, гидрологическим памятником природы и охраняется Новоусманским лесхозом.

Озеро Кременчуг. Находится в пойме р. Дон близ с. Семилукские Выселки. Озеро представляет собой систему плёсов. Ширина озера на плёсах - от 40-50 до 70-80 м, в сужениях и протоках - всего 5-20 м. Средняя глубина 3 - 4 м, максимальная - до 12-13 м. Основным источником питания озера служат грунтовые воды. Это озеро - одно из самых рыбных в окрестностях г. Воронежа. В нём водятся щука, окунь, плотва, лещ. Кременчуг является резерватом реликтовой и редкой растительности. Здесь можно встретить заросли папоротника, сальвинии, водяной орех. Имеется несколько видов северных растений. Озеро является гидрологическим памятником природы и охраняется Новоусманским лесничеством.

Озеро Жировское. Расположено к северу от озера Кременчуг, ближе к слиянию р. Воронеж с р. Дон. Его длина более 2 км, ширина - около 100 м, глубина небольшая, лишь в ямах достигает 3 - 4м. Как и соседние озёра, Жировское - резерват реликтовой и редкой флоры, водного папоротника, сальвинии, ужовника, кальдезии. Является гидрологическим памятником природы. Его охраняет Новоусманское лесничество.

Большое количество озёр находится и в пойме р. Хопёр. Самое большое из них - озеро Ильмень. Является самым крупным озером Воронежской области. Его ширина - 1,7-2,0 км. Уровень воды приподнят плотиной, которая отделяет озеро от поймы Хопра. В нём обитает много видов птиц и рыб, имеются реликтовые растения. Озеро является гидрологическим памятником природы.

Также к озёрам Прихопёрья относятся озеро Бабань, Вырубное, Богдань, Долгое. Только на территории Хопёрского заповедника около 200 пойменных озёр. Но многие из них к концу года исчезают. Весной некоторые озёра соединяются в один водоём, а летом становятся самостоятельными. К ним относятся озеро Шапшинное, Орловское, Песчаночка, Перевозное, Исаевское. Общая площадь зеркала водоёмов на территории заповедника - 600 га.

Озеро Лебяжье. Располагается на песчаном берегу р. Битюг в Хреновском бору. Представляет собой остаток древнего русла р. Битюг. По краям озера размещается осоковый кочкарник. Здесь встречаются и северные виды растений - лапландская ива, росянка и др. В прошлом веке озеро посещал известный исследователь Н. А. Северцов и отмечал редкое явление - дрейфование торфяников с растущими на них развесистыми соснами, стволы которых вздрагивали и качались даже от прикосновения птицы к ветке. Среди прибрежных обитателей были бекас, выпь и даже пеликан.

Озеро Бабье. Находится недалеко от слияния рек Токай и Елань - близ с. Вязовка (Аннинский район), является гидрологическим памятником природы. Когда-то было пристанищем многих птиц, в том числе лебедей и пеликанов, народное название которых - «баба-птица» - легло в основу названия озера. Здесь обитали дикие гуси, цапли, горлицы, иволги, зимородки, а также хищные птицы - подорлик, белохвост, сокол-сапсан. По берегам вырывали норы выхухоли, норки и водяные крысы.

В настоящее время на озере нет пеликанов, лебедей и некоторых других птиц. Озеро окружают невысокие холмы, изъеденные водной эрозией. Глубина его составляет всего 1 м.

Если область не является «краем голубых озёр», то её по праву можно назвать «краем голубых прудов». Их насчитывается около 2,5 тыс. с общей площаью зеркала почти 300 км². Средний процент запруженности Воронежской области не превышает 0,5% (Курдов А. Г.,1995). Пруды и водохранилища являются антропогенными ландшафтами, созданными для хозяйственных нужд и рекреации.

Множество прудов находится в Каменной степи. Они имеют не только хозяйственное, но и водоохранное значение и для борьбы с засухой. Здесь сохранились пруды. Построенные ещё в период с 1886 по 1895 г. - Таловский-1й на левом склоне балки Таловая и три Большеозерских пруда на балке Большие Озерки.

Из старых воронежских прудов характерным является Шерешков, который находится в Усманском бору. Свыше ста лет назад помещик Шерешков построил на р. Ивница мельницу и плотину. Со временем мельница разрушилась, перекосились опоры затворов плотины, но насыпь по-прежнему держит часть воды. Пруд в основном умирающий, глубина у плотины всего 1-1,5 м. Но водоём пока благоприятно действует на режим подземных вод и поддерживает мягкий микроклимат.

В послевоенные годы сильно возрос темп строительства не только прудов. Но и водохранилищ (прудов с ёмкостью более 1 млн. м³ воды). Их вода в основном используется для орошения сельскохозяйственных культур и разведения рыбы. Летом 1950 г. было сооружено Докучаевское водохранилище [6]. Его длина около 6 км, ширина - 257 м, средняя глубина - 3,3 м, максимальная глубина - до 7-8 м. Объём пруда составляет 3 млн. м³, а площадь зеркала - 92 га. Высота плотины водохранилища - 12,5 м. В левой её части действует водосброс в виде железобетонного канала. Здесь же в приплотинной части устроена насосная станция, подающая воду в магистральный оросительный канал.

Развитие орошения в Воронежской области в основном началось с 1970 г. Вначале поливных земель было всего 6,2 тыс. га. В 1975 г. их площадь увеличилась до 67,9 тыс. га, а в 1980 г. она составила 95,1 тыс. га. Например, в 1976 г. для орошения построено большое водохранилище в бассейне р. Берёзовка. Его длина составляет 8 км, ширина - 800 м, глубина - до 4 м. Полный объём воды в водохранилище - около 3 млн. м³.

В 1972 г. было построено Воронежское водохранилище. Оно ориентировано с севера на юг. Площадь его зеркала составляет 70 км², длина - 35 км, ширина - 2 км, средняя глубина - 2,9 м, а общий объём - 204 млн. м³. По своим параметрам водохранилище относится к проточному (стержневому) типу и имеет сезонное регулирование речного стока: каждый год весной вода полностью обновляется. Кроме того, часть воды регулярно сбрасывается в нижний бьеф и в меженный период. Но, к сожалению, в этом процессе не участвует вода, находящаяся на мелководьях и застойных зонах водохранилища.

Водохранилище решает ряд задач. Главная из них - техническое водоснабжение предприятий города. Категория водопользования - рыбохозяйственный водоём (I категория). Также вода отчасти используется прилегающими сельскохозяйственными районами. Благодаря наличию водохранилища лучше решаются вопросы речного транспорта и благоустройства города. Однако имеются у созданного водохранилища негативные моменты. Проектная мощность водозабора предприятиями г. Воронежа - более 1 млн. м³, фактический же забор составляет чуть более 300 тыс. м³. Неэффективное использование технических водозаборов служит дополнительным негативным фактором увеличения дефицита питьевой воды в г. Воронеже. В целях нормального функционирования водохранилища с 1976 г. для улучшения кислородного режима применяется аэрация воды с помощью насосов [6]. Большое внимание было уделено установкам активного воздействия: потокообразователям и гидромониторам. В разных точках водохранилища, в зависимости от динамики воды, с 1978 г. начали функционировать около 40 потокообразователей и несколько гидромониторов. В результате этого содержание кислорода в воде было доведено до 4 мг/л.

Глава 3. Экологическое состояние поверхностных вод

3.1 Основные показатели качества воды

Основными показателями качества воды являются вкус, запах, цвет, прозрачность, безвредность химического состава и эпидемиологическая безопасность. В нашей стране нет единых общегосударственных норм качества воды, поскольку её пригодность определяется конкретными требованиями отдельных видов водопользования.

Качество поверхностных вод нормировано для хозяйственно - питьевого, культурно - бытового и рыбохозяйственного водопользования. Для первых двух категорий определяющими являются санитарно - гигиенические нормы - СаНПиН 2.1.4.559-96 (таблица 1).

Таблица 1. Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов, используемых для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых целей [11]

Показатели	Хозяйственно - питьевые воды	Культурно - бытовые воды
Взвешенные вещества	По сравнению с природными условиями содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться при сбросе сточных вод больше чем на 0,25 мг/л 0,75 мг/л
Плавающие примеси	На поверхности воды не должно быть плёнок нефтепродуктов и скоплений других примесей
Запахи и вкусы	Интенсивность более 2 баллов не допускается (слабая)
Окраска	Не должна обнаруживаться в столбике воды 20 см 10 см
Температура	Летняя температура в результате спуска сточных вод не должна повышаться более чем на 3° С по сравнению со среднемесячной температурой в самый жаркий месяц за последние 10 лет
Водородный показатель pH	Не должен выходить за пределы 6,5 - 8,5
Минерализация воды	Не должна превышать по сухому остатку 1000 мг/л, в том числе хлоридов 350 мг/л и сульфатов 500 мг/л	Нормируется по показателю «привкусы»
Растворённый кислород	Не менее 4 мг/л в любой период года в пробе, отобранной до 12 ч. дня
Биохимическое потребление кислорода (БПК полн.)	При 20° С не должно превышать 3 мг/л 6 мг/л
Возбудители заболеваний	Не допускаются
Ядовитые вещества	Не должны содержаться в концентрациях, оказывающих прямо или косвенно вредное влияние на здоровье людей

Пригодность воды для питья, в основном, определяется количеством и составом растворимых в воде солей. Приняты следующие градации минерализации воды: 0-600 мг/л - хорошая питьевая вода, 600-1000 мг/л - удовлетворительная и т. д. Таким образом, вода пригодна для питья, если её общая минерализация не превышает 1000 мг/л. Очень малая минерализованность воды (ниже 100 мг/л) ухудшает её вкус, а вода, вообще лишённая солей (дистиллированная), вредна для здоровья, так как её употребление нарушает пищеварение и деятельность желёз внутренней секреции. Вкус воды обусловлен растворимыми в ней веществами. Нередко неприятный привкус и запах воде сообщают продукты разложения животных и растений, например сероводород. Напротив, кислород, диоксид углерода небольшое количество гидрокарбоната кальция, растворённые в воде, придают ей приятный, освежающий вкус.

Содержание в питьевой воде большого количества солей магния и кальция не только ухудшает её вкус, но и обусловливает жёсткость воды. Жёсткая вода неприменима в ряде отраслей промышленности, в теплотехнике и неблагоприятна при её бытовом использовании. Употребление жёсткой воды способствует развитию ряда заболеваний. Допускается жёсткость воды не выше 7 ммоль и лишь в отдельных случаях по согласованию с санитарно-эпидемиологической службой допускается использование в водопроводных сетях воды с жёсткостью в 10 ммоль.

Запах воды также зависит от химического состава примесей и от растворённых в ней газов. Различают запахи естественного происхождения (от живущих и отмирающих в воде организмов, воздействия почв и грунтов) и искусственного происхождения (от случайного попадания сточных вод, от реагентов, используемых для обработки воды). Интенсивность запаха оценивают по пятибалльной системе, причём для питьевой воды при температуре 20-60°С она не должна превышать двух баллов (слабый запах).

Государственный стандарт также устанавливает цвет и прозрачность питьевой воды. Цветность воды определяют колориметрически, сравнивая её с эталонной шкалой (платино-кобальтовой или кобальто-дихроматной), имитирующей эту цветность. Окраска питьевой воды по этим шкалам не должна превышать 20 условных градусов.

Степень прозрачности воды зависит от количества содержащихся в ней взвешенных частиц. Взвеси, содержащиеся в воле, не только портят её вкус, но и служат благоприятной средой для развития болезнетворных бактерий. Поэтому стандарт строго ограничивает их содержание: в водопроводной воде концентрация взвешенных частиц не должна превышать 1,5 мг/л.

Разумеется, питьевая вода не должна содержать токсических химических веществ в концентрациях, вредных для человеческого организма. Строго регламентированы реакция среды, которая в питьевой воде должна быть близка к нейтральной (pH 6,5-8,5), и температура питьевой воды в водопроводных сетях.

Вопрос доброкачественности питьевой воды решают путём определения количества кишечной палочки в 1 л воды. Кишечная палочка - это микроб, постоянно обитающий в кишечнике человека и животных и, следовательно, безвредный. Однако присутствие её в воде свидетельствует о наличии в ней выделений людей или животных и о возможности загрязнения воды болезнетворными бактериями. Согласно нормам, в 1 л питьевой воды может содержаться не более трёх бактерий группы кишечной палочки (БГКП). Это число называется коли-индексом воды; обратная величина, т. е. количество миллилитров воды, в котором находится одна кишечная палочка, называется коли-титром. Питьевая вода, безупречная в бактериальном отношении, должна иметь коли-титр не менее 333.

3.2 ПДК вредных веществ

Для воды установлены предельно допустимые концентрации более чем 960 химических соединений, которые объединены в три группы по следующим показателям вредности (ЛПВ - лимитирующий показатель вредности): санитарно - токсилогическому (с.-т.), общесанитарному (общ.), органолептическому (орг.). ПДК некоторых вредных веществ в водных объектах представлены в таблице 2.

Таблица 2. ПДК вредных веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, мг/л [11]

Вещество	ЛПВ	ПДК
Алюминий	С.-т.	0,5
Аммиак (по азоту)	Орг.	1,5
Ацетон	С.-т.	2
Бензпирен	С.-т.	0,000005
Бензин	Орг.	0,1
Бром	С.-т.	0,2
Бериллий	С.-т.	0,0002
Бор	С.-т.	0,5
Висмут	С.-т.	0,1
Бензол	С.-т.	0,1
Диметиламин	Орг.	0,3
Диэтиловый эфир	Орг.	0,3
Железо	Орг.	0,005
Изопрен	Общ.	1,2
Уксусная кислота	Общ.	0,1
Кислоты жирные синтетические С5 - С20	Орг.	0,1
Марганец	Орг.	1
Медь	С.-т.	3
Метанол	Орг.	0,1
Нефть	С.-т.	0,0005
Ртуть	С.-т.	0,03
Свинец	Орг.	1
Сероуглерод	Общ.	отсутствие
Сульфиды	С.-т.	0,05
Формальдегид	С.-т.	0,0001
Фосфор элементный	Общ.	1
Цинк	Орг.	0,5
Этилен	Орг.	0,5
Молибден	С.-т.	0,25
Мочевина	Общ.	1
Кадмий	С.-т.	0,001
Этиленгликоль	С.-т.	1

ПДК вредных веществ для рыбохозяйственных водоёмов и водотоков установлены для 521 ингредиента, объединённых в группы по следующим ЛПВ: токсикологическому, органолептическому, рыбохозяйственному и общесанитарному. Вода для поения животных, согласно нормативам, не должна уступать качеству питьевой воды, однако требования, предъявляемые к органолептическим свойствам, могут быть несколько снижены. Лишь в исключительных случаях, в районах с дефицитом пресной воды, по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы и ветеринарного надзора для мытья и поения животных, приготовления кормов и уборке помещений допускается использование воды повышенной минерализации. Самые жёсткие требования необходимо предъявлять к состоянию воды, используемой в животноводстве, поскольку заражение животных через воду и развитие эпизоотий причиняют огромный ущерб народному хозяйству.

Необходимо отметить, что используемые в настоящее время методы оценки качества воды с помощью системы ПДК загрязняющих веществ не дают полного представления о состоянии природных вод и не являются достаточной гарантией их охраны от загрязнения. Условия, при которых возможен сброс коммунально-бытовых и производственных сточных вод в водоёмы и водотоки, определяют «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и «Правила санитарной охраны прибрежных вод морей», утверждённые в 1974 г. Но эти правила рассчитаны на обеспечение чистоты водоёма лишь в створах пунктов питьевого, культурно-бытового или рыбохозяйственного водопользования. Такой подход уже привёл к тому, что многие реки нашей страны загрязнены локально или непрерывно почти на всём протяжении. В непроточных и слабопроточных водоёмах процессы самоочищения протекают ещё медленнее и нередко возникают аварийные ситуации. Такие явления возникли в Ладожском озере - одном из источников водоснабжения Санкт-Петербурга, во многих крупных водохранилищах. Все современные очистные сооружения построены с использованием деструктивных методов очистки, которые сводятся к разрушению загрязняющих воду веществ путём их окисления, восстановления, гидролиза, разложения и т. п., причём продукты распада частично удаляются из воды в виде газов или осадков, а частично остаются в ней в виде растворимых минеральных солей. В результате так называемые нетоксичные минеральные соли поступают в природные воды в количествах, соответствующих ПДК, но во много раз превышающих их естественные концентрации в водной среде. Поэтому сброс в реки и водоёмы сточных вод, прошедших глубокую очистку от органических соединений азота, фосфора, серы и других элементов, тем не менее, повышает содержание в воде растворимых сульфатов, фосфатов, нитратов и других минеральных солей, вызывающих эвтрофикацию водоёмов, их «цветение» за счёт бурного развития синезелёных водорослей; последние, отмирая, поглощают массу кислорода и лишают воду способности к самоочищению.

Современная промышленность ежегодно синтезирует много новых веществ; установление их ПДК неизбежно запаздывает, тем более что, попадая в воду, эти вещества могут создать новые, неисследованные комбинации соединений с неизвестными свойствами.

Таким образом, существующие ПДК, разработанные санитарно-гигиенической службой, далеко не полностью отражают влияние чужеродных веществ на водные экосистемы.

3.3 Современное состояние и использование поверхностных вод Воронежской области

Государственным учреждением «Воронежский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» в 2007 г. проводились наблюдения за состоянием водных объектов области и качественными показателями поверхностных вод. Объектами наблюдений были р. Дон, р. Хопёр, р. Чёрная Калитва, р. Битюг, р. Усмань, р. Тихая Сосна, а также Воронежское водохранилище [13].

Они показали, что в створах рек Дон, Хопёр, Чёрная Калитва, Тихая Сосна, Битюг вода II-III классов качества, т. е. чистая и умеренно-загрязнённая. Третий класс качества сформировался в результате превышений ПДК для воды водных объектов рыбохозяйственного значения по содержанию железа, меди, нефтепродуктов [3].

Случаи экстремально высоких и высоких загрязнений водных объектов, как и в 2006 г., не наблюдалось. Кислородный режим обследованных центром водных объектов был удовлетворительным. По сравнению с 2006 годом изменений качественного состава вышеуказанных рек не наблюдалось. Снижения концентрации загрязняющих веществ отразились на классе качества воды: он изменился с III на II, по сравнению с предыдущим годом на пяти створах.

Река Дон

Дон является главной водотранспортной магистралью области, источником технического водоснабжения промышленных предприятий и сельскохозяйственных объектов, используется для рыболовства, спорта и отдыха населения.

На гидрохимический режим и санитарное состояние Дона значительное влияние оказывает антропогенная нагрузка. Основными источниками загрязнения р. Дон являются: сброс неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод с промышленных предприятий, объектов пищевой, перерабатывающей промышленности и жилищно-коммунального хозяйства, поверхностного стока с территорий городов и посёлков, смыва с полей пестицидов и удобрений.

Основными загрязняющими веществами поверхностных вод бассейна р. Дон по данным Воронежского областного центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды являются (по концентрациям, превышающим ПДК): легкоокисляемые и трудноокисляемые органические вещества - 57% и 74% соответственно, азот аммонийный и нитритный - 6% и 23% соответственно, нефтепродукты - 46%, соединения меди - 47%, фосфаты - 24%. В сравнении с прошлым годом незначительно снизилась загрязнённость органическими веществами, соединениями меди, железом общим; загрязнённость нефтепродуктами уменьшилась на 19%.

В реку поступают сточные воды с очистных сооружений муниципальных предприятий «Водоканал Воронежа», «Водоканал» г. Лиски, «Аквасервис» г. Нововоронежа, «Богучаркоммунсервис» и др.

Сточные воды, сбрасываемые с очистных сооружений предприятия «Водоканал Воронежа» совместно с неочищенным поверхностным стоком правобережной части города, поступающими по ручью «Голубой Дунай», оказывают негативное влияние на качество воды р. Дон. Так, у с.Малышево увеличивается концентрация нефтепродуктов с 0,8 до 1,6 ПДК, меди с 1,1 до 3,2 ПДК, органических веществ по БПК₅ с 0,87 до 1,03.

Река Хопёр

Основным источником загрязнения р. Хопёр является г. Борисоглебск. Здесь с 1976 года эксплуатируются сооружения биологической очистки. Показатели очистки сточных вод не соответствуют проектным нормам и требованиям при сбросе сточных вод в водный объект рыбохозяйственного значения, каким является р. Хопёр. Так, содержание фосфатов и хлоридов превышает допустимые нормы в 2,3 и 4 раза соответственно, также отмечается превышение содержания нитрит- и фосфат-ионов. Недостаточно очищенные сточные воды на сбросе в р. Хопёр оказывают негативное воздействие на качественный состав реки: содержание сульфатов в реке ниже сброса составляет 94,9 мг/л, органических веществ по БПК₅ увеличивается по сравнению с фоном почти в 1,2 раза, а содержание нефтепродуктов увеличивается с 0,02 до 0,05 мг/л.

Наблюдения за качеством воды в р. Хопёр проводились на трёх створах. Вода реки в фоновом и втором створах II класса качества, в первом створе - III класса. Величина индекса загрязнения на фоновом створе составляет 0,57, а на двух других - 0,95 и 1,05. Ниже г. Борисоглебска река имеет повышенное загрязнение по сравнению с фоновым створом по содержанию железа, меди и нефтепродуктов. В целом река Хопёр на территории Воронежской области сохраняет свой качественный состав и свойства.

Река Чёрная Калитва

На гидрохимический режим р. Чёрная Калитва антропогенное воздействие оказывают предприятия г. Россоши, особенно ОАО «Минудобрения». Содержание в реке (в черте города) органических веществ по БПК₅ выше нормы в 1,09 раза, в створе в 9км ниже города в 1,28, меди в 3,5, нефтепродуктов в 2,2 раза.

Река Битюг

По качественным показателям река Битюг относится к умеренно загрязнённой. Сказывается наличие накопившихся донных отложений. Свою лепту вносят и аварийные сбросы недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями и сельхозобъектами. По имеющимся сведениям содержание нефтепродуктов, меди и железа в воде превышает предельно допустимые нормы.

В р. Битюг к юго-востоку от пгт. Анна среднее содержание меди выше нормы в 1,37 раз, нефтепродуктов в 1,2 раза. Расположение такого крупного населённого пункта как г. Бобров оказывает негативное влияние на гидрохимический режим реки - содержание органических веществ в черте города по сравнению с фоновым створом увеличивается в 1,28 раз, железа - в 2 раза, меди - в 3,8 раза, нефтепродуктов - в 6 раз.

Река Тихая Сосна

В р. Тихая Сосна ниже сброса сточных вод очистных сооружений г. Острогожск содержание органических веществ по БПК₅ - 1,12 ПДК, соединений меди 2,2 ПДК (максимальное - 5,4). В сравнении с прошлым годом загрязнённость незначительно уменьшилась.

Река Усмань

В р. Усмань в районе Воронежского заповедника вода II класса качества. Величина ИЗВ составляет 0,996; по сравнению с 2006 г. она изменилась в результате незначительного (на десятые доли ПДК) снижения концентрации солей железа, что отразилось на классе качества воды - величина ИЗВ снизилась с 1,096 до 0,996.

Водные ресурсы р. Усмань широко используются в народном хозяйстве. Только на орошение из реки забирается 2 млн. м³, что составляет 7-8% от объёма воды, протекающего с мая по август.

Воронежское водохранилище

Основными источниками загрязнения водохранилища являются [13]:

1. Сброс шинного завода неочищенных производственных и поверхностных стоков - 15 тыс. м³ в сутки.

2. Неэффективная работа левобережных очистных сооружений мощностью 305 тыс. м³ в сутки, находящихся на балансе завода ОАО «Воронежсинтезкаучук». На большинстве предприятий Левобережья неэффективно работают локальные очистные сооружения, что приводит к поступлению на левобережные очистные сооружения производственных сточных вод с превышением норм ПДК по содержанию нефтепродуктов, солей тяжёлых металлов, жиров, синтетических поверхностно-активных веществ, сульфатов, хлоридов и т. д. в десятки раз. При этом резко нарушается стабильная работа системы биологической очистки, что приводит к ежегодному сбросу в водоём 60-65 тыс. тонн загрязняющих веществ.

3. Сброс нормативно-чистых (без очистки) сточных вод предприятий города (ТЭЦ-1 и т. д.), большинство которых не соответствуют данной категории стоков. При этом нередко возникает опасное термическое загрязнение воды.

4. Сброс 35-50 млн. м³ в год поверхностных стоков с площади водосбора густозаселённой правобережной и левобережной частей города, загрязнённых нефтепродуктами, взвешенными, органическими веществами.

5. Застройка водоохраной зоны и прибрежной защитной полосы водохранилища. В водоохраной зоне размещаются автостоянки, шламонакопители, свалки. В прибрежной полосе организовано движение автомобилей, размещаются садово-огородные и жилые участки, уничтожаются травяной покров и защитные насаждения.

6. Использование маломерного флота на акватории водохранилища.

7. Значительное количество загрязняющих веществ попадает из воздуха. Валовый выброс от стационарных источников в городе ежегодно составляет 18-20 тыс. тонн, от автотранспорта - более 140 тыс. тонн по самым минимальным расчётам. Многие из присутствующих в воздухе г. Воронежа вредных ингредиентов оседают на акватории водохранилища.

8. Загрязнение реки Воронеж сточными водами предприятий и сельхозобъектов Липецкой области и Рамонского района.

Оценка степени загрязнения воды Воронежского водохранилища в створах Северного и Чернавского моста по комплексным показателям свидетельствует о чрезвычайно высоком загрязнении по органолептическому и эпидемиологическому критериям. Так, содержание нефтепродуктов в воде водохранилища достигает 2,18 мг/л, что равняется 7 ПДК; СПАВ - 0,4 мг/л (4 ПДК); сумма фактических концентраций веществ 1 и 2 класса опасности (свинец, никель, кадмий, фтор) превышает их ПДК в 3-4 раза.

Глава 4. Федеральное законодательство и охрана водных объектов

Создание правовой базы, нормативных регламентов приобрело важное значение для регулирования природопользования в современных условиях. Из числа нормативно-правовых актов особо выделяется Закон РФ «Об охране окружающей природной среды», вступивший в силу с 3 марта 1992 года. В отличие от ранее действовавшего Закона он ориентирован по ряду направлений на рыночные отношения, при этом в нём заложены принципы обеспечения долгосрочных экологических и экономических интересов населения и хозяйствующих субъектов, их заинтересованности в охране окружающей природной среды, предусмотрен механизм контроля за соблюдением природно-охранительного законодательства, административные и экономические меры воздействия на нарушителей. Кроме того, определены виды ответственности за экологические правонарушения. Должностные лица и рядовые граждане, нарушившие природоохранное законодательство, могут нести дисциплинарную, административную, уголовную, гражданско-правовую, материальную ответственность, а предприятия, организации, учреждения - административную и гражданско-правовую ответственность. Законом «Об охране окружающей природной среды» значительно усилена административная ответственность. Так, граждане могут быть подвергнуты штрафу от одно- до десятикратного размера минимальной месячной оплаты труда; должностные лица - от трёх- до двадцатикратного минимума.

Актом, непосредственно регулирующим охрану и использование водных ресурсов, является Водный Кодекс РФ. Основными принципами Водного Кодекса являются [2]:

1) значимость водных объектов в качестве основы жизни и деятельности человека;

2) приоритет охраны водных объектов перед их использованием. Использование водных объектов не должно оказывать негативное воздействие на окружающую среду;

3) приоритет использования водных объектов для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения перед иными целями их использования;

4) платность использования водных объектов;

5) экономическое стимулирование охраны водных объектов. При определении платы за пользование водными объектами учитываются расходы водопользователей на мероприятия по охране водных объектов;

6) регулирование водных отношений в зависимости от особенностей режима водных объектов, их физико-географических, морфологических и других особенностей и т. д.

Также Водный Кодекс РФ определяет право собственности на водные объекты:

1) Водные объекты находятся в собственности Российской Федерации;

2) Пруд, обводнённый карьер, расположенные в границах земельного участка, принадлежащего субъекту РФ, муниципальному образованию, физическому или юридическому лицу, находятся соответственно в собственности субъекта РФ, муниципального образования, физического или юридического лица;

3) Право собственности на обводнённый карьер прекращается одновременно с прекращением права собственности на соответствующий земельный участок, в границе которого расположен данный водный объект;

4) Пруд, обводнённый карьер могут, указанные в пункте 3, могут отчуждаться в соответствии с гражданским и земельным законодательством.

Водный Кодекс ограничивает право пользования водными объектами, вплоть до его прекращения. Причинами принудительного прекращения права пользования водным объектом по решению суда:

1) нецелевое использование водного объекта;

2) использование водного объекта с нарушением законодательства РФ;

3) неиспользование водного объекта в установленные договором водопользования сроки.

Принудительное право прекращения пользования водным объектом осуществляется в случаях необходимости его использования для государственных или муниципальных нужд.

Также Водный Кодекс РФ предусматривает административную и уголовную ответственность за нарушение водного законодательства и возмещение вреда, причинённого водным объектам вследствие нарушения водного законодательства, в добровольном или судебном порядке.

В 1988 г. в области, как и в целом по стране, создана система комитетов охраны природы, которые активно используют предоставленные права и возможности воздействия на загрязнителей [6]. За 6 лет только за загрязнение водных объектов наложено 1420 штрафов и взыскано исков на сумму 57 млн. р., приостанавливалась деятельность 22 предприятий, 16 материалов направлено в прокуратуру, было выдано 45 предписаний о прекращении финансирования строительства. Для обеспечения этого направления была создана лабораторно-аналитическая база.

С 1991 г. образованы фонды охраны природы. Основным источником средств, поступающих в них, является плата за загрязнение окружающей среды предприятиями, независимо от форм их собственности. Значительная часть собранных финансов расходуется на строительство сооружений по очистке сточных вод и создание водооборотных систем. В конце 1994 г. в фонды поступило 3,9 млрд. р., в том числе более трети - за сброс сточных вод. Из них 0,63 млрд. р. инвестировано в строительство очистных сооружений сточных вод в Богучаре, Боброве, Новохопёрске, Борисоглебске и др. городах [6].

Закончено строительство очистных сооружений в с. Нижнедевицк мощностью 400 м³/сут. В 2008 г. были построены очистные сооружения искусственной биологической очистки мощностью 700 м³/сут. в с. Воробьёвка. Благодаря им прекратилось загрязнение поверхности водосбора водных объектов и подземного водоносного горизонта неочищенными сточными водами. Также продолжается строительство очистных сооружений в п. Таловая и Панино. В 2007 г. было продолжено расширение и реконструкция очистных сооружений в г. Борисоглебск мощностью 42 тыс. м³/сут [3].

Охрана водных объектов

В постановлении Правительства России от 17 марта 1989 г. №91 «Об утверждении положения о водоохранных зонах рек, озёр и водохранилищ» указывается, что водоохранные зоны необходимы для поддержания гидрологического и гидрохимического режимов рек, улучшения их санитарного состояния, для осуществления мероприятий по охране вод малых рек от загрязнения, засорения и истощения [6]. Водоохранной зоной считается территория, прилегающая к акваториям рек, озёр, водохранилищ и других поверхностных водных объектов, на которой устанавливается специальный режим хозяйственной и иных видов деятельности. В неё включаются поймы рек, надпойменные террасы, бровки и крутые склоны коренных берегов, а также балки и овраги, непосредственно впадающие в речную долину. В пределах водоохранных зон устанавливаются прибрежные защитные полосы, на территории которых вводятся дополнительные ограничения природопользования. Размеры и границы водоохранных зон и прибрежных защитных полос, а также режим их использования устанавливаются исходя из физико-географических, почвенных, гидрологических и других условий, с учётом прогноза изменения береговой линии.

Минимальная ширина водоохранных зон устанавливается для участков рек протяжённостью от истока:

до 10 км - 50 м,

от 10 до 50 км - 100 м,

от 50 до 100 км - 200 м,

от 100 до 200 км - 300 м,

от 200 до 500 км - 400 м,

от 500 км и более - 500 м.

Размеры прибрежной защитной полосы устанавливаются в зависимости от характеристики прилегающих к водоисточникам угодий (пашня, сенокосы и т. д.) и крутизны склонов (таблица 3).

Таблица 3. Ширина прибрежных полос водоисточников в зависимости от вида угодий и крутизны склона [6]

Виды угодий, прилегающих к водоисточнику	Ширина прибрежной защитной полосы (м), при крутизне прилегающих склонов
	Обратный и нулевой уклон	Уклон до 3°	Уклон более 3°
Пашня	15-30	35-55	55-100
Луга, сенокосы	15-25	25-35	35-50
Лес, кустарник	35	35-50	55-100

Границы водоохранных зон и прибрежных защитных полос уточняются в проектах водоохранных зон. В пределах водоохранных зон запрещается [2]:

1) Проведение авиационно-химических работ;

2) Применение химических средств борьбы с сорняками и вредителями растений;

3) Размещение складов ядохимикатов, минеральных удобрений, горюче-смазочных материалов. Животноводческих комплексов и ферм, мест складирования и захоронения промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов, кладбищ и скотомогильников, накопителей сточных вод;

4) Использование навозных стоков для удобрения почв;

5) Заправка топливом, мойка и ремонт автомобилей и других машин и механизмов;

6) Размещение дачных и садово-огородных участков;

7) Осуществление строительства и реконструкции зданий и коммуникаций без согласования с контролирующими органами;

8) Размещение стоянок транспортных средств.

В пределах прибрежных защитных полос запрещается:

1) Распашка земель;

2) Складирование отвалов размываемых грунтов, строительных материалов, кроме оборудованных в установленном порядке причалов и площадок, обеспечивающих защиту водных объектов от загрязнения;

3) Выпас и купание скота;

4) Установка палаточных городков, размещение дачных и садово-огородных участков;

5) Движение автомобилей;

6) Участки земель в пределах прибрежных защитных полос предоставляются для размещения объектов водоснабжения, рекреации, рыбного и охотничьего хозяйства при наличии лицензий на водопользование;

7) Прибрежные полосы, как правило, должны быть заняты древесной и кустарниковой растительностью и залужены.

Также для охраны рек применяются водоохранные мероприятия: создание лесных насаждений, строительство прудов и водохранилищ на сухих балках и обработка почвы в комплексе с агролесомелиоративными мероприятиями.

Создание лесных насаждений. Это один из основных путей охраны и приумножения водных ресурсов рек. Гидрологическая роль леса состоит в том, что он способствует увеличению общих запасов речных вод. Это связано с тем, что над лесом атмосферных осадков выпадает на 8-15% (иногда до 25%) больше, чем над безлесным пространством [1]. Кроме того, конденсируемая из воздуха влага осаждается на наземной части леса, составляя около 10% от общего количества атмосферных осадков.

В лесу, особенно на опушках, происходит интенсивный процесс накопления запасов снега. Они, как правило, превышают снегозапасы в поле в 2-4 раза и более. Накопление снега в лесу идёт равномерно, плотность его меньше, а толщина больше, чем в поле, и он лучше предохраняет почву от промерзания. Это, наряду с разрыхляющим действием корневой системы деревьев, наличием развитой лесной подстилки и повышенных снегозапасов, благоприятно сказывается на инфильтрационной способности почв, которая в 10-20 раз больше инфильтрационной способности полевых почв. Высокая инфильтрационная способность лесных почв при медленном таянии снега в лесу обеспечивает перевод основной части поверхностного стока талых и дождевых вод в подземный сток. Значит, лес способствует повышению питания рек в продолжительную межень.

В Воронежской области под лесом и кустарником занято всего 9,2% площади. Поэтому увеличение водности рек может быть достигнуто путём посадки на водосборах и по берегам рек леса и лесных полос. Среди лесных насаждений выделяется Савальский лес площадью около 2,5 тыс. га. В южной части Петропавловского района (левобережье Дона) на песках высажен сосновый лес площадью 10 тыс. га. Очень много лесных полос создано в Каменной степи. Значительные насаждения созданы в Березняковском и водных ресурсов, но и в их перераспределении внутри года. Вследствие повышенного подземного питания облесённых рек их весенний поверхностный сток уменьшается, а меженный - увеличивается.

Строительство прудов и водохранилищ. Пруды и водохранилища, которые строятся на сухих балках (водосборах) и, следовательно, заполняются талыми водами и дождевыми паводками, оказывают благоприятное влияние на меженный сток рек. Часть влаги из прудов просачивается в грунт и пополняет запасы грунтовых вод, благодаря чему подземное питание рек увеличивается.

Обработка почвы. Основное гидрологическое значение обработки почвы состоит в создании оптимальных условий для просачивания талой воды в почву. Детально изучено влияние способов обработки почв на величину стока и инфильтрацию воды в почвогрунты в Каменной степи [8]. Результаты исследований показывают, что обработка почвы в комплексе с агролесомелиоративными мероприятиями, которые проводятся на водосборах, увеличивает водные ресурсы в межень. Так, например, величина минимального летнего расхода ручья Озёрного, протекающего по территории Каменной степи (площадь водосбора составляет 61,6 км²), равна 2 л/с, в то время как минимальные расходы водотоков соседних водосборов с большей площадью имеют нулевое значение [7].

Заключение

Поверхностные воды являются наиболее важным природным ресурсом, т. к. используются в питьевых и хозяйственных целях, обуславливая тем самым размещение населения. На них влияют природные и антропогенные факторы. В последнее время поверхностные воды испытывают сильную антропогенную нагрузку. Наиболее существенные изменения в водных объектах происходят в районах промышленно-селитебных зон. Техногенные вещества включаются в существующие циклы миграции, распространяются и накапливаются во всех компонентах аквасистемы - воде, взвеси, донных отложениях, живых организмах. В результате этого нарушается структура и природные взаимосвязи экосистем, происходит загрязнение их химическими веществами.

Воронежская область является одной из наименее обеспеченных водными ресурсами не только в Центрально-Чернозёмном регионе, но и в России. Поэтому усиление воздействия антропогенного фактора ухудшает ситуацию, ведя к уменьшению запасов воды.

Современное состояние воронежских рек оценивается как удовлетворительное, их вода относится ко II и III классу качества, т. е. является чистой и умеренно-загрязнённой. Но большинство из них загрязнены каким-либо элементом или соединением вследствие нарушения природоохранного законодательства и превышения допустимых норм.

Чтобы предотвратить усиливающуюся антропогенную нагрузку на водные объекты необходимо развитие ресурсосберегающего производства, усиленный контроль за сбросом вредных веществ и превышением ПДК, а также усовершенствование водоочистных сооружений. Наряду с этими мерами необходимо применять комплекс лесомелиоративных мероприятий по созданию лесных полос вдоль водоёмов, что повышает водность рек. Также необходимо создание прудов и водохранилищ на водосборах и обработка почв, что повышает инфильтрационную способность почв.

Также для рационального использования, охраны и управления водными ресурсами необходимо получение достоверной информации о состоянии водных объектов, их адаптивных возможностях, а также сведений об источниках загрязнения. Этому может способствовать осуществление постоянного мониторинга водных объектов.

Список литературы

1. Булкина А. П., Затулей К. С., Скрябин М. П. К вопросу о влиянии леса Воронежского заповедника на атмосферные осадки. - Воронеж, 1979. - с. 24-30

2. Водный Кодекс Российской Федерации. - Москва, 2006

3. Доклад о государственном надзоре и контроле за использованием природных ресурсов и состоянием окружающей среды Воронежской области в 2007 году / В. И. Ступин, Г. С. Сейдалиев и др. - Воронеж: Изд-во им. Е. А. Болховитинова, 2008. - с. 28-32

4. Заводченков А. Ф. Воронежская область: природа и природные чрезвычайные ситуации/А. Ф. Заводченков, В. И. Федотов. - Воронеж: изд-во ВГУ, 2005. - 98 с.

5. Земля Воронежская / под ред. В. И. Федотова. - Воронеж: изд-во ВГУ, 2006. - с. 201-228

6. Курдов А. Г. Водные ресурсы Воронежской области. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1995. - 224 с.

7. Курдов А. Г. Минимальный сток рек (основные закономерности формирования и методы расчёта). - Воронеж, 1970. - 252 с.

8. Курдов А. Г. Реки Воронежской области. - Воронеж: Изд-во ВГУ , 1984. - 164 с.

9. Мильков Ф. Н. Природные зоны СССР. - Москва, 1977

10. Мишон В. М. Река Воронеж и её бассейн. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 2000. - 296 с.

11. Орлов Д. С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении/Д. С. Орлов, Л. К. Садовникова, И. Н. Лозановская. - М.: Высшая школа, 2002. - 334 с.

12. Полосин И. И.Экологическая безопасность внутригородских водоёмов (на примере Воронежского водохранилища)/ И. И. Полосин, А. И. Скрыпник, С. А. Жуков, В. А. Крайников. - Воронеж: Изд-во ВГАСУ, 2005. - 100 с.

13. Сейдалиев Г. С. Геоэкологические аспекты оценки состояния антропогенных водных ресурсов Воронежской области / Г. С. Сейдалиев, В. И. Ступин. - Воронеж: Изд-во им. Е. А. Болховитинова, 2003 - 160 с.

Приложение

Влияние сброса сточных вод на минерализацию речной воды [3]

Наименование населённого пункта, водного объекта	Концентрация сульфатов в реке, мг/л Выше сброса Ниже сброса	Концентрация хлоридов в реке, мг/л Выше сброса Ниже сброса
г. Россошь, р. Чёрная Калитва	55,5	68,2	92,6	102,8
р.п. Каменка, р. Сарма	93,0	119,8	53,4	78,2
р.п. Подгоренский, р. Сухая Россошь	199,4	208,6	84,1	94,0
р.п. Таловая, р. Сухая Чигла	136,9	243,2	152,2	165,6
р.п. Верхняя Хава, р. Хава	65,2	87,3	49,8	67,4
г. Богучар, р. Дон	84,0	107,4	32,8	44,7
р.п. Нижнедевицкий, р. Девица	22,3	33,7	24,9	41,2

Размещено на Allbest.ru