Экология Краснодарского края

Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по-разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностноактивные вещества, пестициды).

Органическое загрязнение. Среди вносимых с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность донных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении донных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды, и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые, так или иначе, содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками.

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера).

Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизиться ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами водной среды. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. Большие массы нефти поступают по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.

Пестициды. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растений. Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн. т пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1,5 млн. т этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем эоловым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлороорганические, фосфороорганические и карбонаты. Хлороорганические инсектициды получаются путем хлорирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 лет использовано более 1,2 млн. т полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают на поверхность Земли.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Детергенты СПАВ относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные, не образующие ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионоактивные вещества. На их долю приходится более 50 % всех производимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

Соединения с канцерогенными свойствами. Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др. В случае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух - вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробиантов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность придонной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав донного сообщества. При организации системы контроля за сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов дампинга, определение динамики загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материального сброса.

Основная масса загрязняющих веществ поступила со сбросными водами жилищно-коммунального хозяйства:

- взвешенных веществ                       – 72,0 %;

- органических веществ по БПК5     – 89,9 %;

- иона-меди                                         – 70,6 %;

- фосфора общего                               – 93,0 %;

- нефтепродуктов                               – 61,1 %.

Нефтеперерабатывающие заводы относятся к промышленным предприятиям с высоким уровнем потребления воды, как свежей, так и оборотной. Обычно они размещаются на водоемах, используемых для разных нужд, в том числе и для нужд населения. Это делает проблему охраны водных ресурсов от загрязнения отходами нефтеперерабатывающей промышленности особенно актуальной.

Подведенные итоги по промышленному сбросу загрязняющих веществ в водные объекты края показали следующее.

Промышленное производство в 2005 году сбрасывало:

- взвешенных веществ                       – 10,6 %;

- иона-меди                                       – 29,2 %;

- фосфора общего                             – 6,4 %;

- нефтепродуктов                            – 29,0 %;

- органические вещества по БПК5  – 6,8 %.

Со сбросными водами сельского хозяйства в водные объекты поступило:

- взвешенных веществ                    – 16,1 %;

- органических веществ по БПК5   – 2,5 %;

- фосфора общего                             - 0,5 %;

- нефтепродукты                               - 2,2 %.

На рисунках 1.1, 1.2, 1.3 представлены сравнительные материалы о составе загрязняющих веществ по отраслям экономики субъектов федерации, входящих в зону деятельности Кубанского БВУ.

 

Рис.1.1. Загрязняющие вещества в сточных водах по отраслям экономики в зоне деятельности Кубанского бассейнового водного управления.

 

 

 

 

 

 Рис. 1.2. Загрязняющие вещества в сточных водах по отраслям экономики на территории Краснодарского края.

 

 

Рис. 1.3. Загрязняющие вещества в сточных водах по отраслям экономики на территории Республики Адыгея

 

Как видно из приведенных рисунков, во всей зоне деятельности Кубанского БВУ основную часть всех видов загрязняющих веществ в сточные воды вносит жилищно-коммунальное хозяйство.

Состояние экосистемы определяется сложным комплексом природных и техногенных факторов и формируется в зависимости от системы хозяйствования и природопользования в рамках всего региона в целом.

Источники загрязнения акватории шельфа имеют как естественную, так и техногенную природу. Техногенные источники – это, прежде всего, расположенные на побережье промышленные и сельскохозяйственные предприятия, районы городской и сельской застройки, морской транспорт. Природные источники - грязевой вулканизм, береговая абразия, скопления углеводородов а осадочном чехле шельфа. Именно техногенный прессинг на шельф Азово-Черноморского бассейна вызывает крайне негативные изменения экологической среды.

Основными антропогенными факторами, определяющими экологические условия среды недр Черноморского шельфа являются:

- техногенные трансформации структуры твердого стока связанные с промышленным и рекреационным строительством в прибрежной полосе и зарегулированием русел рек;

- нарушения структуры  вдольберегового переноса осадков  связанные со строительством  инженерных и берегозащитных  сооружений и обуславливающие активизацию разрушения коренных берегов и разрушение пляжей;

- поступление в морскую среду широкого спектра загрязняющих веществ от судов, с хозяйственно-бытовыми и промышленными стоками с прилегающих побережий и с трансграничным переносом из сопредельных секторов акватории.

Важнейшим фактором, вызывающим истощение и деградацию экосистемы Черноморской береговой зоны, является загрязнение морской среды биогенными, органическими веществами, нефтепродуктами, солями тяжелых металлов и железа, пестицидами, фенолами, СПАВ. Антропогенное загрязнение береговой зоны включает загрязнение прибрежных вод, донных отложений и береговой полосы. В последнее время наибольшее воздействие на окружающую среду прибрежной зоны оказывают следующие главные факторы:

- складирование твердых бытовых отходов (ТБО) в горных и речных долинах;

- захламление береговой полосы бытовыми отходами и вынос ТБО в море в ходе речных паводков;

- сброс в речные долины ливневых вод с урбанизированных территорий и промышленных предприятий;

- поступление в береговую зону нефтепродуктов с территории региона, нефтебаз, предприятий и морских судов, особенно в результате аварийных ситуаций;