CC BY
167
Мелиоративный мониторинг и экологический контроль
Г.В. Соболин, д.т.н, профессор, И.В. Сатункин, к.с.-х.н, доцент, В.Н. Варавва, д.с.-х.н, доцент, А.А. Прядкин, студент, Оренбургский ГАУ
Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водо-потребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление.
На нынешнем этапе развития техносферы, когда в мире еще в большей степени возрастает воздействие человека на биосферу, а природные системы в значительной степени утратили свои защитные свойства, очевидно, необходимы новые подходы, осознание реальностей и тенденций, появившихся в мире в отношении природы в целом и ее составляющих. В полной мере это относится к созданию такого страшного зла, каким является в наше время загрязнение и истощение поверхностных и подземных вод [1].
Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.
Установлено, что порядка 1500 видов веществ могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому — вода считается загрязненной.
Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами. К основным из них относятся:
— сброс в водоемы неочищенных сточных вод;
— смыв ядохимикатов ливневыми осадками;
— газодымовые выбросы;
— утечка нефти и нефтепродуктов;
— вовлечение в водный круговорот высокотоксичных и высокоустойчивых химических веществ, в том числе тяжелых металлов, и многое другое.
Орошение при существующих недостаточно контролируемых условиях сопряжено с ухудшением экологической обстановки. Сохранение естественно сложившегося благоприятного для земледелия равновесия в природной среде требует постоянного внимания и усилий — применения защитных мероприятий, устраняющих загрязнение среды и нарушения природных процессов.
Сравнительно недавно возникло важное направление современного земледелия — экологизация, а правильнее назовем его мелиоративным мониторингом и экологическим контролем. Задачи его заключаются в создании благоприятных почвенных, водных, воздушных и питательных условий, при которых более полно реализуется генетический потенциал продуктивности сельскохозяйственных культур без ущерба для окружающей среды [1].
Особое значение мелиоративный мониторинг приобретает в условиях орошения в связи с необходимостью предупреждения и устранения ряда вызываемых им негативных процессов.
Опасность ухудшения окружающей среды связана с несовершенством ранее построенных оросительно-мелиоративных систем, несоблюдением водосберегающих режимов орошения, требований научно обоснованной технологии возделывания сельскохозяйственных культур, вызываемых другими причинами и имеющими местный характер. Большая часть этих причин устранима при правильной эксплуатации оросительно-мелиоративных систем. Среди негативных процессов наиболее опасны засоление и заболачивание почвы, потери гумуса и ухудшение ее физических свойств, загрязнение сбросными водами рек, озер и морей, занос полей орошаемого земледелия и каналов песчано-гравелистым материалом (наносами) и др. Поэтому на оросительно-мелиоративных системах должны планироваться и выполняться в полном объеме эксплуатационные и природоохранные мероприятия, направленные на:
— недопущение засоления и заболачивания земель;
— борьбу с водной эрозией почв;
— борьбу с наносами;
— борьбу с потерями воды из каналов и полей орошения;
— недопущение сорной растительности в каналы;
— планировку орошаемых полей;
— внедрение водосберегающих технологий и гидравлических средств автоматики, телемеханики и водоучета на сооружениях систем;
— проведение учета качества земель на основе бонитировки почв;
— проведение водного и мелиоративного кадастров;
— проектирование режима орошения;
— планирование внутрихозяйственных и меж-хозяйственных планов водопользования и составления диспетчерского графика водо-распределения;
— планирование текущих, капитальных и аварийных ремонтных работ на системах;
— составление перспективного плана работ по совершенствованию оросительной системы и др.
Из вышеперечисленных направлений мелиоративного мониторинга главной задачей является получение объективной информации о состоянии компонентов и комплексов природной среды, его оценка и прогноз развития в пространстве и во времени. Решение этой задачи предъявляет определенные требования к содержанию и организации мониторинговых наблюдений. Данные наблюдения должны носить комплексный характер, т.е. охватывать всю совокупность природных объектов (атмосферный воздух, воду, почву, биоту, литосферу, экосистемы и геосистемы в целом) и воздействующие на них факторы (антропогенные и естественные), учитывать различные процессы, происходящие в природе, а также то, где произведены гидромелиоративные работы (физические, химические, физико-географические и др.), использовать весь арсенал методов, которые дают возможность получить необходимую информацию о состоянии окружающей среды.
Весьма желательна сопряженность проведения наблюдений, то есть охват одновременно всех или нескольких природных компонентов в пределах водохозяйственного объекта (территории), хотя все это во многих случаях остается пока нереальным фактом. Поэтому загрязнение воздуха, почвы и вод стало наиважнейшей проблемой века, которая касается не только отдельных стран, но и всей Земли в целом. Она затрагивает различные аспекты деятельности и жизни человеческого общества и оказывает далеко идущее влияние на здравоохранение, экономику и социальные условия. Ухудшение состояния окружающей среды можно легко объяснить, но невозможно оправдать. Осуществление водоохранных мер — непременное и срочное дело! [2].
Перед людьми планеты возникает вопрос: «сумеют ли сегодняшние и завтрашние поколения, пока еще не поздно, прекратить загрязнение воздуха, водных и почвенных ресурсов?». Вот о чем мы должны кричать всем, кто хочет нас слушать, образовывать всех и убеждать о надвигающейся экологической катастрофе, связанной с загрязнением и истощением водных ресурсов планеты Земля!
Бывший СССР по водным ресурсам занимал первое место в мире. В связи с его распадом и образованием на его территории пятнадцати новых государств, страны Центральной Азии — Узбекистан, Кыргызстан, Казахстан, Таджикистан, Туркменистан, где сейчас проживает около 60 млн. человек, — оказались в особо тяжелом положении в части обеспечения водой в полном объеме и нужного качества. Через тридцать лет в этих странах будет проживать более 100 млн. человек. Здесь используется на различные цели 110 км3 воды. Это весь сток двух рек — Амударьи и Сырдарьи, что составляет 110 км3. Другой воды на их территориях, кроме подземной, не имеется.
Третье тысячелетие станет ареной жесточайшей борьбы между государствами за обладание водными ресурсами. Россия себя в этом плане должна обезопасить. Современный уровень общественного производства и его дальнейшее развитие существенно зависят от состояния природноресурсного потенциала и окружающей природной среды. Водные ресурсы, наряду с другими факторами социально-экономического развития, занимают одно из важнейших мест среди всех природных ресурсов. И если даже в некоторых странах они преобладают над другими ресурсами, а в ближайшем будущем так и будет, данная проблема сегодня является главнейшей проблемой третьего тысячелетия.
Водные ресурсы характеризуются стохастич-ностью и обладают способностью естественного воспроизводства как в качественном, так и в количественном аспектах. Динамичность водных ресурсов предопределяет необходимость взаимосвязанного рассмотрения водоохранной деятельности по всем пунктам России и стран СНГ, так как сброс загрязненных веществ в водоемы и забор свежей воды в ее верховье обусловливают водно-ресурсное состояние низовья любой реки.
К водоохранным мероприятиям можно отнести мероприятия по совершенствованию производственных процессов и предотвращению сброса сточных вод, обезвреживанию сточных вод, очистке, осуществляемой непосредственно в водных объектах. Это видно на примере Оренбургской области, одного из регионов России.
Водные ресурсы Оренбургской области равны 12,5 км3, поверхностный сток 7,3 км3 из них формируется на ее территории. Количество рек в области составляет порядка более 600 вместе с рекой Урал, являющейся главной в Оренбургской области. Поверхностные воды большинства водных объектов по гидрохимическим показателям характеризуются как умеренно загрязненные. В области тридцать семь предприятий имеют 44 выпуска по сбросу сточных вод в природные объекты, который составляет 2137 млн. м3. Ежегодно в водные объекты сбрасывается 176 млн. м3 загрязненных сточных вод. Значительные объемы
стоков ощущаются ниже проектных нормативов экологических требований.
Однако темпы строительства очистных сооружений в области крайне неудовлетворительны. Освоение капитальных вложений на эти цели на период 1994 г. не превышало 40%, а сегодня темпы значительно ниже. Из тридцати девяти городов и районов области только шестнадцать имеют очистные сооружения, а двадцать три сбрасывают загрязненные стоки без очистки.
Наибольшую долю загрязнения вносят нефтепродукты, аммонийный и нитритный азот, хром шестивалентный. Значительные загрязнения водных ресурсов производят предприятия нефтяной отрасли. Существующие технологии разведки нефти, газа, методы контроля за целостностью трубопроводов не обеспечивают в полной мере защиты природной среды от загрязнения нефтепродуктами. Трубопроводное хозяйство находится в запущенном состоянии, при этом 56% трубопроводов эксплуатируются более двадцати лет. Все вышеуказанное накладывает на работников нефтяной промышленности ответственность за поддержание своих объектов в нормальном рабочем состоянии. Примеров загрязнения водных источников, к сожалению, великое множество.
В целом окружающей природе бывшего СССР нанесен огромный ущерб.
Вот лишь некоторые факты:
— уникальное озеро Байкал, где объем пресных вод составляет 27 тыс. км, загрязнено более чем на 50%;
— загублено озеро Севан;
— в значительной степени загрязнены главные реки России: Волга, Дон, Урал, Кубань и др., а также многие малые реки;
— в критическом положении находятся озера Ладога, Онега, Иссык-Куль, Балхаш и др.;
— загубили Аральское море, которое ежегодно давало 40 тыс. т ценных пород рыб;
— в критическом положении находится Азовское море, где уловы рыбы сократились в 25 раз;
— в Балтийском и Северном морях отмечены массовые заморы рыбы из-за того, что жабры их сплошь забиты расплодившимися в результате полнейшего загрязнения этих морей водорослями;
— сейчас дельфины гибнут из-за общего загрязнения Черного моря промышленными, бытовыми и сельскохозяйственными стоками, из-за отравления рыбой, в тканях которой накопились ядовитые вещества, и из-за небывалого приближения к поверхности моря сероводорода, некогда находившегося на глубине 100 м (сегодня он поднялся до уровня 70 м, а местами находится от поверхности на 5—6 м). Резко сократились рыбные запасы Черного моря, что вызвало массовое размножение медуз: с обычной для Черного моря квотой в 1 млн. т медуз выросло более 500 млн. т,
а в Азовском море она превышает несколько десятков млн. т, тогда как медуз там никогда не было;
— сегодня гибель Аральского моря угрожает жизни 35 млн. людей, проживающих в Приараль-ском регионе, которых через тридцать лет будет проживать 75 млн. человек.
Этот список загрязнения водных регионов России и стран СНГ можно значительно увеличить, но в этом нет никакой необходимости. Ясно одно, что водные и земельные ресурсы надо спасать от неразумной деятельности человека, неумелого руководства в регионах.
И это значит, что необходимо рационально подходить к комплексному использованию водных ресурсов.
Итак, в данной статье приведены факты, позволяющие сделать вывод.
Из вышеперечисленных мероприятий наиважнейшими являются: установление правиль-
ных норм режима орошения на оросительно-ме-лиоративных системах, составленных на основе объективных планов водопользования и диспетчерских графиков водораспределения с учетом имеющихся в арсенале науки и техники совершенных средств учета воды на системах. Кроме того, в обзорном виде рассмотрены основополагающие положения по мелиоративному мониторингу и экологическому контролю мелиорации и водоохранные мероприятия и указаны принципиальные пути рационального использования водных ресурсов [2, 3].
Литература
1. Маслов, Б.С. Мелиоративная энциклопедия / Б.С. Маслов, А.В. Колпаков. М., 2004. Т. 1—3.
2. Буцко, В.А. и др. Основы экономических знаний: учебное пособие. Оренбург, 1998.
3. Соболин, Г.В. Методические указания к выполнению практических работ по курсу «Мониторинг и экологический контроль». Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 2006.
