Экологические требования к реконструкции водного хозяйства Челябинской области Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Таким образом, за весь период наблюдений на оз. Б. Сарыкуль выявлено 77 видов, а на оз. Катай и оз. Саламатка - по 52 вида. Превалирующим по числу видов является отряд Ржанкообразных.

Среди отмеченных видов птиц на оз. Б. Сарыкуль зарегистрировано 5 представителей, занесенных в Красную книгу РФ: краснозобая казарка, орлан-белохвост, ходулочник, шилоклювка, степная тиркушка; на оз. Саламатка - 3 вида: ходулочник, шилоклюв-ка, степная тиркушка; на оз. Катай - 3 вида: орлан-белохвост, ходулочник, шилоклювка.

Список литературы

1. Гашек В.А. К фауне птиц музея-заповедника «Аркаим» и его окрестностей // Природные системы Южного Урала: Сб. науч. тр. Челябинск, 1999. С. 196-205.

2. Гордиенко Н.С. Современное состояние численности и распределение водоплавающих птиц Ильменского заповедника // Орнитологические исследования в Челябинской области. Екатеринбург,1993. С. 36-44.

3. Захаров В.Д. Птицы Челябинской области. Свердловск, 1989. 72 с.

4. Степанян Л.С. Конспект орнитологической фауны СССР. М., 1990. 726 с.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

З. Ф. Кривопалова

Экологические требования к реконструкции водного хозяйства Челябинской области

Челябинская область находится в зоне недостаточного увлажнения и по своему географическому положению имеет ограниченные природные ресурсы. Густота речной

2 тт

сети составляет в среднем 0,03 км на 1 км территории. По данным института «Гидропроект», на одного жителя области приходится в 16 раз меньше поверхностного стока, чем в России. Среднемноголетний сток по сравнению с другими областями Урала тоже намного ниже. На долю области по отношению к общеуральским поверхностным водным ресурсам приходится 6%.

В области насчитывается около 400 рек, более 2000 озер и 385 водохранилищ.

Основными речными бассейнами на территории области являются бассейн р. Урал, площадь которого занимает 61% территории области, и бассейны притоков р. Тобол (Миасс, Уй,) занимающие 15%.

Важнейшие проблемы водного хозяйства - покрытие в маловодные годы дефицита воды и улучшение её качества.

Снижение дефицита воды достигается за счет:

- сокращения водопотребления (оборотное водоснабжение, использование маловодных технологий);

- сооружения водохранилищ, обеспечивающих водоснабжение Челябинского, Магнитогорского, Миасского, Златоустовского и других промузлов;

- привлечения дополнительного стока рек (межбассейновая переброска стока р. Уфы, Миасс);

- отъема воды из озер (Тургояк, Увильды, Чебаркуль, Сугомак);

- создания искусственных водоемов-накопителей очищенных сточных вод с целью использования их в техническом водоснабжении (Шелюгино, Второе, Первое).

Однако эти мероприятия при внедрении наносят определенный вред состоянию водоемов, а поступление в водные объекты организованных и диффузных стоков значительно усугубляет решение возникших экологических проблем.

Обращают особое внимание такие негативные явления, как заболачивание, зарастание, «цветение», засоление, изменение биоценоза водных объектов, блокирование путей миграции рыб, разрушение ландшафта, уменьшение речного притока, затопление территорий, истощение и загрязнение поверхностных и подземных вод. В результате интенсивного использования река из природно-гидрографической среды преобразуется в природно-техническую водохозяйственную систему. Сюда можно отнести участки р. Урал и р. Миасс.

Качественные изменения в воде в настоящее время в значительной степени отражаются на водопотребителях и наносят им значительный экономический ущерб. Гиперпродукция водорослей («цветение воды») вызывает помехи на водопроводных очистных сооружениях городов Челябинск, Миасс, Касли, а также в водоснабжении Магнитогорского металлургического комбината. На Троицкой ГРЭС препятствует очистке воды массовое развитие на оборудовании микроорганизмов.

Таким образом, экологическое качество воды обуславливает ее потребительскую ценность и при решении водохозяйственных задач с самого начала следует учитывать экологические требования.

В связи с тем, что переход сложившейся водохозяйственной системы в экологически допустимые границы - длительный и затратный процесс, следует разработать оптимальные методические подходы к оценке состояния экосистемы и выявлению влияния факторов, вызывающих негативные изменения. Только после этого возможно отработать процедуру планирования выполнения водохозяйственных мероприятий и механизм их реализации, т.е. решение экологических проблем должно опережать водохозяйственные и экономические. Это предусматривает необходимость понимания специалистами органов управления базового экологического качества водных экосистем и оптимального соответствия между хозяйственной деятельностью и состоянием водных ресурсов.

Первоочередное необходимое мероприятие - это составление схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов. В отличие от действующих экологических программ области, схема должна быть более гибкой, позволять сопоставлять различные возможные варианты водообеспечения в зависимости от ситуаций (экономических, экологических, климатических), корректироваться с углублением знаний, совершенствованием нормативно-методической базы, представлять алгоритм действия.

Выполненные в 80-х годах схемы для бассейнов двух рек Урал и Миасс решали, в основном, две проблемы: оптимизации по экономическим критериям распределения вод между пользователями и поиска дополнительных источников воды в рамках водохозяйственной системы.

Повышение эффективности использования воды рассматривалось с точки зрения её потребительских свойств как ресурса, но при этом игнорировалась экологическая функция воды, явно недостаточна оказывалась связь водного хозяйства с природной средой, отсутствовала экономическая оценка экологических последствий. В результате охрана вод являлась внесистемным элементом схемы.

Большие затруднения возникают при составлении схемы, когда рассматриваются водохранилища. Специфика водохранилищ не позволяет использовать методы исследования, оценки, прогнозирования и управления, которые применяются для рек и озер. В связи с тем, что искусственные водные объекты испытывают двойную нагрузку (зарегу-

лирование и загрязнение), приходится учитывать большое количество факторов, влияющих на формирование качества воды (водообмен, положение в каскаде, изменение уровня воды, интенсивность внутриводоемных процессов).

К сожалению, используемые санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ (СанПиН 3907-85) не гарантируют гостированное содержание ингредиентов. Примером является сооруженное в 1989 году Долгобродское водохранилище (р. Уфа). Несмотря на то, что, в основном, были соблюдены все требования по подготовке ложа, в настоящее время в придонном слое протекают анаэробные процессы. Как результат - водная система нестабильна и малопродуктивна. Причиной такого состояния водоема следует считать наличие значительных концентраций органического вещества, обусловленное не только остатками растительности, но и почвами, богатыми торфяниками.

Другой пример - Шершневское водохранилище (р. Миасс). Второе в каскаде, мелководное, расположенное на территории сельскохозяйственного освоения, оно было обречено на интенсивное цветение воды сине-зелеными водорослями при благоприятных климатических условиях. В отдельные годы создается кризисная экологическая ситуация в водохранилище и, как следствие, возникают помехи в водоснабжении.

Помимо сохранения водохранилищного фонда первостепенное значение в схеме комплексного использования и охраны водных ресурсов области должно быть уделено использованию доочищенных сточных вод в техническом водоснабжении.

Соответствующие исследования проводили на р. Миасс в черте города Челябинска. Река служит приемником промышленных и коммунальных сточных вод, в результате чего вода становится непригодной для какого-либо использования. Единственной реальной альтернативой выхода из сложившейся ситуации следует считать развитие промышленного воспроизводства водных ресурсов города путем использования замкнутых водооборотных циклов с вовлечением в них сточных вод.

Решение этой проблемы позволит покрыть дефицит воды, улучшить качественные показатели реки и устранить помехи в водоснабжении.

Рассматривались два варианта:

1. Доочистка коммунальных сточных вод проводится по схеме: фильтрование -озонирование - хлорирование. Предусматривается снижение концентрации азота и фосфора. Опробование качества доочищенных бытовых сточных вод производили на теплокровных животных. Нарушения жизненных функций у них не выявлено.

Для изучения свойств и качества доочищенных стоков была построена экспериментальная установка.

2. Доочистка сточных вод в системе искусственных озер Шелюгино - Второе - Первое, где создаются условия работы в режиме биологического пруда. Согласно прогнозу качества воды, выполненному Челябинским филиалом ВНИИ ВОДГЕО и ЮжУрал-НИИВХ, за счет поступления не только коммунальных, но и промышленных стоков состояние озер изменится как по гидрохимическим, так и гидробиологическим показателям. Уменьшится концентрация солей, тяжелых металлов, отдельных специфических ингредиентов, но значительно увеличится содержание азота и фосфора. Это повлечет повышение интенсивности «цветения» воды и появление помех в водоснабжении. Учитывая местные условия, данный проект предусматривал максимальное использование само-очищающей способности искусственных водоемов с направленной интенсификацией этого процесса. Были проанализированы возможные варианты по устранению негативных последствий с точки зрения эколого-экономической эффективности. Выбранный

вариант согласовали с Министерством здравоохранения России и рекомендовали к внедрению. Однако в 90-е годы все работы по данному проекту были прекращены.

Следует обратить внимание, что и в настоящее время для каждого водного объекта разрабатываются соответствующие водоохранные мероприятия, но эффективность их довольно низкая. Поэтому при реформировании водохозяйственного комплекса основные принципы внедрения мероприятий должны быть следующие:

- адекватность состоянию водной экосистемы и действующей на неё нагрузки;

- зависимость барьерной функции водоподготовки от качества воды водного объекта;

- устранение причин, вызывающих ухудшение качества воды, а не последствий;

- приближение механизма реализации к процессам природных систем;

- классификация водных объектов с точки зрения отличия их по антропогенной преобразованности.

Первым этапом в реорганизации водного хозяйства планируется создание методической базы, которая бы была адаптирована к федеральным нормативам и учитывала региональные особенности.

ЮжУралНИИВХ в настоящее время разработаны методические указания:

- по прогнозированию состояния фитопланктона в малых водохранилищах и проточных озерах Южного Урала;

- выбору водоохранных мероприятий в зоне сельскохозяйственного освоения;

- устранению биопомех на водопроводных очистных сооружениях.

Планируется составление методических пособий :

- по проведению мониторинга водохранилищ с целью принятия управленческих решений;

- определению предельно допустимого вредного воздействия на водные объекты;

- оценке экологического состояния водоемов;

- установлению водоохранных зон с учетом нагрузки;

- расчету эколого-экономической эффективности водоохранных мероприятий.

Критерием оценки эффективности мероприятий является нормальное функционирование водных экосистем. Отдельные положения реформирования водохозяйственного комплекса в XXI веке изложены в целевой программе «Обеспечение населения Челябинской области питьевой водой».

При планировании реструктуризации водного хозяйства области следует пользоваться следующими материалами:

- «Руководящие принципы экосистемного подхода к водохозяйственной деятельности» (Организация Объединенных Наций. Нью-Йорк, 1993 г.);

- «Водохозяйственная политика Европейского экономического сообщества» (Доклад комиссии Совету Европы и Европейскому парламенту, Брюссель, 1996 г.);

- «Концепция государственной политики в сфере использования и охраны водных объектов» (Москва-Екатеринбург).