Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологическая экспертиза. Часть 2. Охрана водных ресурсов. Учебное пособие
.pdf
31
щие влияние на экосистему или являющиеся результатом ее жизнедеятельности. С другой стороны, биотестирование по водным организмам
дает частную оценку среды, касающуюся лишь объекта тестирования.
Наиболее адекватно состояние водной системы можно оценить по
составу сообществ водных организмов. В ряде отечественных и зарубежных систем оценки используются показатели или индексы, связанные с развитием той или другой группы организмов от рыб до водорослей. Водоросли, являясь автотрофами, составляют основу трофической пирамиды, а следовательно, первыми участвуют в утилизации
трофического базиса экосистемы, потребляя для построения органического вещества биогенные соединения азота и фосфора. Интенсивность биогенной нагрузки отражается не только в обилии развивающихся на этой базе водорослей, но также и на их видовом составе.
Именно эти характеристики − изменение численности и видового состава при изменении трофической базы − водорослей используются в
биоиндикационных методах.
Биоиндикационные методы на основе видового состава сообществ
и обилия водорослей дают интегральную оценку результатов всех
природных и антропогенных процессов, протекавших в водном объекте. Кроме того, биоиндикация по сообществам водорослей − дешевый
экспресс-метод, в то время как химические анализы дорогостоящи.
Преимуществом автотрофов является то, что они первыми в трофической цепи реагируют на загрязнители, не успевая их значительно накапливать. Реакцией на изменение условий среды является изменение
состава и обилия водных организмов, причем смена сообщества водорослей может произойти за несколько часов при смене условий среды.
Экосистемный биоиндикационный подход к оценке качества среды
обитания, по существу, аналогичен антропоцентрическому (приоритетному в большинстве западных стран), так как человек реагирует на
среду в целом, а не на отдельные ее факторы. Методы биоиндикации
по высшему трофическому звену наземных экосистем бассейна водосбора еще не достаточно разработаны, однако биоиндикационные
оценки по низшим трофическим уровням используются довольно широко. Хотя есть много попыток сопоставить изменения среды обитания и биотическую динамику, но пока трудно увидеть в них целостную систему.
Самым существенным звеном в методах биоиндикации является
видовой состав сообществ водорослей. Система биоиндикации развивалась таким образом, что сначала было замечено появление или исчезновение определенных видов в конкретных условиях среды. То
есть, в качестве индикатора условий использовалась система "вид-
32
индикатор: есть − нет". Система развивалась по направлению расширения списка видов-индикаторов, которые позднее стали группироваться по наиболее ярко выраженным характеристикам условий. Количественные характеристики обилия видов включились в систему
позднее сначала в балльной, а затем в долевой форме. Методы биоиндикации разрабатываются с начала ХХ в. и включают к настоящему
моменту данные о почти 7000 видов-индикаторов по нескольким направлениям − местообитанию, температуре, подвижности водных масс
и насыщенности их кислородом, солености, закислению, присутствию
сероводорода, кальция, органическому загрязнению.
Приведем несколько наиболее важных, устоявшихся и применяемых систем индикации показателей среды на основе видового состава
и обилия видов водорослей.
Система индикаторов солености вод построена на основе классификации Р. Кольбе и усовершенствована Ф. Хустедтом. Она широко
распространена в индикации состояния водных объектов, поскольку
охватывает широкий интервал концентраций, свойственный природным водам. Виды-индикаторы в этой системе разделены на четыре
группы: 1 − полигалобы, обитающие в гиперсоленых водах от 40 ‰
до 300 ‰; 2 − эугалобы, обитатели морских вод с соленостью
20–40 ‰; 3 − мезогалобы, живущие в солоноватых прибрежных водах
морей и эстуариях, также как и в континентальных водах с соленостью
от 5 ‰ до 20 ‰; 4 − олигогалобы, обитающие в пресных или слегка
солоноватых водах от 0 до 5 ‰, включающие, в свою очередь, три
группы: а) галофилы, преимущественно пресноводные, но распространенные также в водах с невысоким уровнем концентрации NaCl;
б) индифференты, типично пресноводные, иногда встречающиеся в
слегка солоноватых водах; в) галофобы, типично пресноводные, избегающие даже небольших концентраций NaCl.
Среди индикаторов галобности (около 2600 таксонов) представлены, в основном, диатомовые водоросли. Общее представление об индикационном уровне разнообразия ограничивается рангом вида, однако, именно на соленость диатомовые водоросли реагируют на хлориды
целыми родовыми группами. Следует отметить, что реакция видов
идет именно на хлориды, а не на общий ионный состав, в то время как
в природных водах хлориды занимают определенное место, но присутствуют обычно и другие ионы. Поскольку в полевых условиях легче
измерять кондуктивность (электропроводность) для любых вод и/или
минерализацию (TDS) для слабо минерализованных вод, то возникает
необходимость в сопоставлении этих показателей с концентрациями
хлоридов.
33
1.11. Качество воды и заболевания населения
Осознание того, что вода может способствовать распространению
заболеваний, впервые появилось у древних греков. Врач Гиппократ
советовал кипятить или фильтровать загрязненную воду, прежде чем
пить ее. Тем не менее, еще 150 лет назад большинство людей не верили в то, что болезни могут распространяться с водой.
Брюшной тиф и азиатская холера – вот два заболевания, которые
распространяются вследствие загрязнения воды сточными водами.
Например, в Америке в самом начале ХХ в. все городские сточные
воды сбрасывались в озеро Мичиган. Забор же воды осуществлялся из
того же самого источника – озера – при помощи протянутых в озеро
труб. Неудивительно, что брюшной тиф в это время стал эндемичным
заболеванием для Чикаго. В 1885 г. холера, брюшной тиф и другие
заболевания в общей сложности унесли 90 000 человек – восьмую
часть населения города.
Брюшной тиф и холера – не единственные заболевания, передающиеся через загрязненную воду. Паратиф, дизентерия, энтероколит и
другие заболевания, связанные с расстройством желудочно-кишечного
тракта, также могут распространяться с водой. Неудовлетворительное
качество воды может быть также причиной заболевания мочеполовой,
эндокринной, костно-мышечной и других систем организма.
Рассмотрим связь между качеством воды и заболеваемостью населения на примере Белгородской области. В табл. 6 представлены санитарно-химические показатели используемой населением воды, из которой следует, что доля проб, не удовлетворяющих нормативным требованиям, из года в год остается высокой.
В табл. 7–8 представлены сведения по заболеваемости разных
групп населения некоторыми видами заболеваний (на 100 000 населения).
Показатели, представленные в табл. 7 и 8, свидетельствуют о существовании опасной тенденции ухудшения здоровья населения на протяжении ряда лет наблюдений.
Приведенные примеры убедительно показывают непосредственное
влияние качества воды на здоровье населения.
34
Санитарно-химические показатели
2003
2004
2005
2006
всего
проб
% неу-
дов.
всего
проб
% неу-
дов.
всего
проб
% неу-
дов.
всего
проб
% неу-
дов.
Вода водопроводная всего
7734
19,7
7650
16,4
5950
13,7
5990
13,5
Источники централизованного водоснабжения
1430 28,3
1553 27,2
1146 30,3 1528 25
Коммунальные водопроводы
4216
15,1
3798
11,9
2876
8,6
2562
9,6
Ведомственные водопроводы
3518
25,2
3852
20,8
3074
18,5
3428
16,5
Разводящая сеть водопроводов 5519 16,8
4867 13,0
4193 8,7 3949 8,7
Источники децентрализованного водоснабжения
450 37,1 423 38,8 132 40,2 126 35,7
Наименование классов и
отдельных болезней
Год
2003
2004
2005
2006
Инфекционные и паразитарные инфекции
9557,29
11757,95
12144,5
12766,91
Болезни крови и кроветворных органов
3436,47
3505,16
3919,69
4145,11
Болезни органов пищеварения
12129,5
11258,81
12817,74
13126,11
Болезни кожи
8971,45
9651,33
9771,6
10344,81
Болезни мочеполовой системы 5631,15
5595,44
5798,95
6170,26
Удельный вес неудовлетворительных результатов
исследований воды по санитарно-химическим показателям за
2003-2006 гг.
Показатели общей заболеваемости детского населения
Белгородской области
Таблица 6
Таблица 7
35
Наименование классов
и
отдельных болезней
Год
2003
2004
2005
2006
Всего
144158,7
162264,8
158632,31
159498,28
Болезни крови и кроветворных органов
538,1
569,11
562,84
614,84
Болезни эндокринной
системы
4980,49
5513,5
5332,54
5894,54
Болезни кожи
4728,63
4907,77
4950,09
5027,49
Болезни мочеполовой
системы
10939,01
12780,95
12632,64
13181,77
Таблица 8
Показатели общей заболеваемости взрослого населения
Белгородской области
Для снижения и предотвращения негативного антропогенного воздействия на водные объекты в нашей стране проводится ряд природоохранных мероприятий, одним из которых являются экологическая
экспертиза в области охраны водных объектов.
Вопросы для закрепления материала к главе 1
1. Что включает в себя понятие "водные ресурсы"?
2. Какую роль в природе играют водные ресурсы?
3. Что подразумевается под понятием "мировые водные ресурсы"?
4. Что представляют собой ледники?
5. Чем отличаются подземные воды и воды Мирового океана?
6. Какие различия между озерами, болотами и водохранилищами?
7. Какие особенности характерны для рек?
8. Как воды подразделяются по уровню солености?
9. Каково значение водных ресурсов в жизни человека?
10. Что вам известно о проблеме водообеспеченности?
11. Чем отличаются водопотребители от водопользователей?
12. Чем отличается прямоточная система водоснабжения от обо-
ротной?
13. Назовите наиболее крупных потребителей воды.
14. Что вам известно о водопотреблении в своей области?
15. Что подразумевается под загрязнением и засорением воды?
36
16. Каково состояние водных объектов в вашей области? Какие за-
грязнители в них присутствуют?
17. Как качество воды влияет на заболеваемость населения?
18. Какова взаимосвязь между здоровьем населения и качеством
воды в вашей области?
19. Приведите примеры влияния качества воды на здоровье насе-
ления.
2. Экологическая экспертиза в области охраны
водных объектов
2.1. Общие сведения об экологической экспертизе
в области охраны водных объектов
В соответствии с требованиями Федерального закона "Об охране
окружающей среды" в Российской Федерации проводится оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) и экологическая экспертиза.
ОВОС проводится при разработке всех альтернативных вариантов
предпроектной, в том числе прединвестиционной, и проектной док ументации, обосновывающей планируемую хозяйственную и иную деятельность.
Объектами государственной экологической экспертизы являются
проектные и предпроектные материалы на строительство новых и реконструкцию действующих промышленных, сельскохозяйственных и
других видов объектов хозяйственной деятельности человека.
Сроки и порядок проведения экспертизы, ее виды и субъекты,
имеющие право проводить экологическую экспертизу, рассмотрены в
учебном пособии "Экологическая экспертиза. Охрана атмосферы" ч.1.
Экологическая экспертиза в области охраны водных объектов проводится в целях установления соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определения
допустимости возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на природные водные объекты и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации объекта экологической экспертизы. Деятельность государственной экологической экспертизы базируется на положениях законодательных и подзаконных
актов, в которых отражены общие требования к охране водных ресурсов. При этом учитываются все возможные пути загрязнения гидросферы, что схематично показано на рис. 1.
37
Гидросфера
Испарения
с поверхности моря
Атмосферные воды с
загрязняющими
веществами
Твердые атмосферные
осадки
Испарения
с поверхности воды
Испарения
с поверхности почв
Использование
на бытовые нужды
Использование на
промышленные
нужды
Городские
сточные воды
Промышленные
сточные воды
Реки
Рекреационные
воды
Детергенты
Микроорганизмы
Воды от сырья
Промывные воды
Экстрагенты,
адсорбенты
Охлаждающие
воды
2.2. Данные, подлежащие учету при проведении экспертизы
При проведении экологической экспертизы в области охраны водных объектов должны учитываться следующие данные:
– климатическая характеристика местности;
– гидрогеологические условия территории (основные водоносные
горизонты, их распространения и мощность, область питания разгрузки, запасы, качество воды, оценка естественной защищенности и т.д.);
– гидрографическая сеть территории, гидрогеологическая характеристика и качественная оценка вод поверхностных источников (реки,
ручьи, озера, пруды и т.д.);
– экологически допустимые объемы безвозвратного изъятия поверхностного стока;
– сведения о наличии подтопления территории, прогноз развития и
оценка ущерба от подтопления.
Для каждого вида деятельности указываются:
– существующие хозяйственные объекты и комплексы;
– перечень и объем производимой продукции, характеристика используемого сырья и технологий;
Рис. 1. Схема загрязнения гидросферы
38
– источники загрязнения водных объектов;
– количественные и качественные показатели сбрасываемых сточных вод за последние 5 лет с указанием перечня загрязняющих веществ и их концентраций, мест выпусков, их конструктивных особенностей;
– наличие на территории очистных сооружений, их ведомственная
подчиненность, мощность, фактическая загрузка, необходимость реконструкции с указанием очередности реализации, способы утилизации и переработки осадков с очистных сооружений, места их удаления;
– данные о возможности захоронения или утилизации отходов, в
том числе о возможности захоронения отходов, не подлежащих переработке.
Необходимо также указать:
– хозяйственное использование водных объектов;
– местоположение водозаборов, их характеристики, наличие рыбозащитных устройств, их типы, эффективность работы;
– наличие зон санитарной охраны водозаборов и водоохранных зон
водоисточников;
– обоснование потребности в подземных водных ресурсах, их качестве;
– современное состояние водоносных горизонтов (утвержденные
эксплуатационные запасы, естественная защищенность водоносных
горизонтов, вероятность их загрязнения и истощения);
– наличие мероприятий по защите подземных вод от загрязнения и
истощения;
– оценка загрязнения первого от поверхности водоносного горизонта подземных вод, используемых для целей хозяйственнопитьевого водоснабжения населения и предприятий;
– местоположение водозаборов, их тип, характеристика, эффективность работы, наличие зон санитарной охраны.
Для источников питьевого и рекреационного назначения необходима следующая информация:
– гидрологическая и гидрохимическая характеристика водных объектов;
– фактические данные по качеству воды в водоемах и водотоках,
включая специфические для данной территории показатели загрязнения в фоновых и контрольных створах водного объекта;
– санитарно-гигиеническая оценка эпидемиологической опасности
питьевой воды и водоисточников питьевого и рекреационного назначения;
39
– санитарно-гигиеническая оценка опасности загрязнения питьевой
воды и источников питьевого водоснабжения химическими и радиоактивными веществами;
– санитарно-гигиеническая оценка эпидемиологической опасности
питьевой воды и водоисточников питьевого назначения возбудителями паразитарных болезней и микозов человека;
– оценка качества воды по токсикологическим показателям (биотестирования);
– оценка изменения качества вод по гидробиологическим показателям (бактерио-, фито-, зоопланктоны; фито-, зообентос; ихтиофауна).
При этом учитывается тип водоема (водотока), морфологические
особенности (количество и площади плесовых и перекатных участков,
приточность, извилистость русла и т.д.), трофический статус (олиго-,
мезо-, эвтрофный).
Рекомендуется использовать любые другие показатели: морфологические изменения гидробионтов, показатели мутагенного эффекта
вод и донных отложений, определяемые на стандартных штаммах
микроорганизмов и т.д.
Основным показателем степени истощения водных ресурсов принимается норма безвозвратного изъятия поверхностного стока, т.е.
предельно допустимый объем безвозвратного изъятия стока, который
устанавливается индивидуально для каждой реки и в целом по бассейну с учетом требований к объему стока замыкающего водоема (створа).
Безвозвратное изъятие поверхностного стока включает безвозвратное водопотребление в коммунальном хозяйстве, промышленности,
теплоэнергетике, сельскохозяйственном водоснабжении, орошении и
промышленном рыбоводстве.
2.3. Пути борьбы с загрязнением водных объектов
Быстрые темпы развития индустриализации народного хозяйства
требуют эффективных мер по охране поверхностных вод от загрязнения, очевидно, что эффективность мер по уменьшению загрязнения
водных объектов зависит не только от техники очистки и обеззараживании сточных вод, но и от решения многих экономических и организационных задач.
Строительство очистных сооружений (ОС) оставалось и остается
широко применяемом мероприятием в области охраны вод от загрязнения. Однако очистка сточных вод способна лишь отдалить загрязнение водных источников производственными стоками, ибо, как показывает анализ прогнозов водоотведения в промышленности, экономиче-
40
Технологические
Санитарно-технические
Вспомогательные
1. Изменение технологических производственных процессов
1. Физические и механические приемы очистки и
обезвреживания сточных
вод
1. Планировочные и связанные с размещением
промышленных предприятий по отношению к
населенным пунктам
2. Уменьшение количества сточных вод и создание замкнутых систем
водоснабжения
2. Химико-механические,
собственно химические
способы очистки и обезвреживания сточных вод
2. Раздельное канализование отдельных цехов и
предприятий
3. Утилизация ценных
веществ сточных вод
3. Биологические способы очистки производственных сточных вод
совместно с бытовыми
сточными водами и самостоятельно
3. Регулирование сброса
сточных вод на основе
нормативных требований,
соответствующих особенностям видов водопользования
ски оправданная очистка сточных вод неэффективна. Это связано с
тем, что в экономически развитых районах практически все водные
ресурсы оказываются вовлеченными или будут вовлечены в производственные или коммунально-бытовые циклы, что крайне затруднит соблюдение норм качества воды водных объектов только в результате
проведения мероприятий по очистке сточных вод. Поэтому в полной
мере задача достижения такой чистоты водных ресурсов, которая соответствовала бы интересам всех потребителей, может быть радикально решена только в результате использования замкнутых циклов водоснабжения, где роль ОС состоит не в очистке воды для ее сброса в
водные объекты, а в подготовке для многократного использования в
системе технического водоснабжения.
Некоторые авторы выделяют два главных пути борьбы с загрязнением окружающей среды.
1. Очистка вредных промышленных и сельскохозяйственных от-
ходов, которая необходима, хотя и малоэффективна, поскольку не позволяет решить проблему кардинально.
2. Разработка безотходных технологий. При экологической экс-
пертизе объектов и проектной документации особое внимание должно
уделяться системе мероприятий по уменьшению загрязнений водных
объектов производственными сточными водами, примерный перечень
которых представлен в табл. 9.
Таблица 9
Система мероприятий по уменьшению загрязнений
поверхностных водных объектов производственными сточными
водами
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]