Лекции по "Геологии"

К районам, в наибольшей степени подверженным антропогенному воздействию, относятся: зоны разведки и эксплуатации нефтегазоносных структур на северо-западном шельфе; предпроливная акватория Керченского пролива, где производится интенсивный дампинг грунтов дноуглубления; прибрежные акватории, используемые в производственных целях порты и перегрузочные комплексы.

Увеличение частоты и интенсивности, летних заморных явлений на северо-западном шельфе с середины 70-х гг. связано с неблагоприятными атмосферными переносами. При ветрах юго-западных, западных и южных румбов интенсивный приток эвтрофированных речных вод на акваторию шельфа, а также сезонное перераспределение и объем пресного стока на хозяйственные нужды ведет к притоку соленых вод.

В донных отложениях района среднее суммарное содержание компонентов нефти достигает 3,944 мг/г сухого вещества, что до 35 раз превышает фоновые величины, характерные для интактных районов Азово-Черноморского бассейна (0,2 мг/г сухого веса).

На фоне существенного снижения их содержания, отмеченного в районе Голицынского месторождения в 1992 г. в последующие годы в районах МСП «Голицыно-5» и «Голицыно-18», а также в районе месторождения «Штормовое», отмечалось накопление компонентов нефти в поверхностном слое осадков за счет трансформированных фракций смолистых и асфальтеновых веществ, что, по всей видимости, обусловлено интенсивной эксплуатацией указанных MCП. обеспечивающих энергоносителями практически весь Крым. К 1996г. в центральной части северо-западного шельфа Черного моря произошло снижение содержания всех определяемых токсичных тяжелых металлов в воде – до уровня ПДК и ниже, в донных отложениях до уровня естественного геохимического фона, характерного для осадков Черного моря. Высокий уровень загрязнения токсическими элементами наблюдается повсеместно в прибрежных водах украинской зоны Черного моря. Если уровень загрязнения хлорорганическими пестицидами в последние годы существенно снизился в связи с уменьшением их использования в сельском хозяйстве, то изменений к лучшему по концентрации нефтяных углеводородов, детергентов и фенолов практически не наблюдается. Отмечаются лишь отдельные сравнительно «чистые» регионы: по нефтепродуктам – прибрежный район Южного берега Крыма, Днепро-Бугский лиман (донные отложения); по детергентам – дельта и взморье Дуная, Севастопольская бухта, Южный берег Крыма, Феодосийский залив. Наиболее загрязненными являются районы северо-западной части моря - Одесский залив, взморье портов Южный и Очаков, Каркинитский залив и акватории портов Керченского региона. Зона гипоксии в районе влияния стоков Дуная. Днестра и Днепра. Биоценоз полихеты Melinna palmate сосредоточен на участке между Одессой и Тендровской косой на глубинах 15-30м. Данный биоценоз в условиях замора не трансформируется в другой, а лишь обедняется до полной гибели фауны При наступлении благоприятных экологических условий происходит постепенное восстановление биоценоза Биоценоз моллюска Муа arепаrеa отмечается в приустьевых участках рек на глубинах до 20м, что совпадает с зоной заморов. В годы их интенсивного проявления площадь биоценоза уменьшается в 6 раз, количество видов до 4-х, а биомасса зообентоса не превышает 35 г/м2. Поскольку заморы отмечаются в летне-осенний период, участки гибели животных, после восстановления нормального кислородного режима, заселяются полихетами рода Nereis. K весне следующего года количество видов в биоценозе возрастает до 11-14, а биомасса увеличивается в 2 раза. К осени, если не происходит очередной замор, биоценоз практически восстанавливается до исходного состояния.

Отмечено значительное загрязнение тяжелыми металлами воды и донных отложений прибрежной зоны моря.

Отмечена загрязнённость морской воды ртутью выше ПДК во всей восточной части Черного моря, хромом; во всех остальных районах эти и другие элементы (свинец, кадмий) присутствовали в количествах, меньших ПДК.

В 1992г. в Бухаресте заключена международная Конвенция о защите Черного моря от загрязнения. Этот документ, содержащий правовые основы сотрудничества прибрежных государств ради спасения живых ресурсов моря и его очищения, подписали Болгария, Греция, Грузия, Россия, Румыния, Турция и Украина.

В 2001г. подписано Соглашение о создании Черноморской военно-морской группировки оперативного взаимодействия «БЛЕКСИФОР». Соглашение подписали 6 причерноморских государств – Болгария, Грузия, Россия, Румыния, Турция и Украина. В числе многочисленных задач – поисково-спасательных и гуманитарных, морского разминирования, стоит и экологический мониторинг.

Факторы, влияющие на рыбопродуктивность Черного моря. Черное море - важный рыбопромысловый водоём для всех стран расположенных на его берегах. Сум. вылов всех стран во второй половине 20-го века достигал 600 000 т/г (200-250 тыс. СССР). Обитает 193 вида рыб и 1300 видов других животных, 292 вида водорослей макрофитов. Средняя рыбопродуктивность Черного моря раньше составляла около 420 кг/км2. Биомасса всех организмов составляет 66.2 млн. т., а продукция 3 млрд. 20 млн.т. На рыбопродуктивность Черного моря, учитывая его географическое положение, влияет ряд антропогенных и естественных факторов. По степени их влияния их можно квалифицировать в следующем порядке:

Эфтрофикация (обогащение вод биогенными элементами, сопровождаемое повышением продуктивности, сброс с полей органических удобрений, бурное цветение, поглощение кислорода, заморы на больших площадях).

83. Городские системы  водоотведения и очистки сточных  вод.

Отходы жизнедеятельности человека, вода, использованная для бытовых нужд и в технологических процессах, а также дождевые и талые воды с городской территории удаляются через систему водоотведения и подаются на общегородские очистные сооружения. При отсутствии или перегрузке городских очистных сооружений в водные объекты вынужденно сбрасываются неочищенные или недостаточно очищенные сточные воды, что приводит к загрязнению водного объекта на значительном протяжении. При ограниченной производительности городских очистных сооружений дождевые и талые воды частично или полностью сбрасываются в водные объекты без очистки, вместе с ними может сбрасываться и часть общегородских сточных вод.

Система водоотведения, называемая еще канализационной системой, включает следующие основные элементы: внутренние водоотводящие системы в жилых зданиях или производственных помещениях; внутриквартальные или внутриплощадочные водоотводящие сети; внешние (внеплощадочные) водоотводящие сети; регулирующие резервуары; насосные станции и напорные трубопроводы; очистные сооружения; выпуски очищенных сточных вод в водные объекты; аварийные выпуски сточных вод в водные объекты. Водоотводящие системы подразделяются на общесплавные, раздельные и комбинированные. В свою очередь раздельные системы подразделяются на полные раздельные, неполные раздельные и полураздельные.

Общесплавная система водоотведения имеет одну водоотводящую сеть, предназначенную для отвода сбросных вод всех категорий: хозяйственно-бытовых, производственных и дождевых.

Полная раздельная система водоотведения имеет два или больше коллекторов, предназначенных для отдельного отвода сточных вод определенной категории.

Неполная раздельная система водоотведения предусматривает отвод хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод по единому коллектору. Отвод дождевых вод производится отдельно по коллекторам, лоткам или канавам.

Полураздельная система водоотведения предусматривает отвод смеси хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод по одному общему коллектору, а дождевых вод – по другому. Дождевые и производственно-бытовые коллекторы по трассе водоотведения пересекаются.

Комбинированная система водоотведения представляет собой совокупность общесплавной системы с полной раздельной.

Вода, поступающая в городскую систему водоотведения, обычно представляет собой смесь хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод. По системе водоотведения эти воды подаются на общегородские очистные сооружения. Если позволяет производительность этих сооружений, сюда же поступают частично или полностью дождевые и талые воды.

Полный комплекс общегородских очистных сооружений включает блоки: механической и биологической очистки, доочистки, обеззараживания, обработки осадка.

Механическая очистка обеспечивает удаление из сточных вод крупных включений, взвешенных и плавающих примесей. В состав блока механической очистки входят решетки, иногда с дробилками, песколовки, преаэраторы и первичные отстойники.

Решетки предназначены для улавливания крупных включений, которые при необходимости измельчаются в дробилках. На решетках достигается практически полное извлечение из очищаемых сточных вод крупных включений. Извлеченные крупные включения вывозятся на полигон бытовых отходов.

В песколовках, представляющих собой емкости определенных размеров, благодаря резкому уменьшению скорости течения очищаемой жидкости происходит осаждение взвешенных веществ. В песколовках удаляется из сточной воды примерно 40—60% мелких механических примесей. Из песколовок осадок подается на песковые площадки. После высыхания он может быть использован для планировочных работ.

В преаэраторах происходит первичное насыщение сточных вод кислородом путем подачи сжатого воздуха, что существенно улучшает процесс биологической очистки. В сточных водах, поступающих из систем водоотведения, растворенный кислород практически отсутствует. Смешение очищаемых вод с пузырьками воздуха способствует отделению нефтепродуктов и других плавающих примесей, которое происходит в первичных отстойниках, называемых также нефтеловушками. Степень удаления плавающих примесей составляет 60-80%. Всплывшие нефтепродукты специальными скребками собираются в бочки и направляются на регенерацию или на сжигание.

Из первичных отстойников очищаемые сточные воды поступают в блок биологической очистки, где происходит деструкция органических соединений, поддающихся биохимическому окислению. Из сооружений биологической очистки наибольшее распространение получили аэротенки. Они представляют собой железобетонные, реже кирпичные или металлические удлиненные емкости, где происходит контакт очищаемых сточных вод с активным илом при одновременном насыщении их кислородом воздуха. Активный ил представляет собой специально культивируемое сообщество микроорганизмов, пищей для которых служат органические вещества, содержащиеся в сточных водах.

Очищенные в аэротенках сточные воды поступают во вторичные отстойники, где происходит оседание активного ила, который попал сюда из аэротенков вместе с водой. Микроорганизмы активного ила при оседании адсорбируют своей чешуйчатой поверхностью мельчайшие взвеси, оставшиеся в очищаемых сточных водах после прохождения песколовок и первичных отстойников, а также ионы тяжелых металлов. Степень извлечения металлов за счет адсорбции микроорганизмами колеблется от 10 до 60%.

После вторичных отстойников городские сточные воды считаются прошедшими биологическую очистку и могут быть сброшены в поверхностные водные объекты.

Перед сбросом в обязательном порядке производится их обеззараживание путем обработки хлорной водой.

Если качество очистки сточных вод не удовлетворяет условиям их сброса в водные объекты (разд. 3.5.6) или сточные воды после очистки предполагается использовать для технического водоснабжения или пополнения городских рек, то в этих случаях организуется их доочистка. При пополнении стока городских рек очищенными сточными водами доочистка должна обеспечить придание им свойств и состава, присущих природным речным водам. Для доочистки сточных вод используют фильтры с зернистой загрузкой, установки пенной и напорной флотации, коагуляцию, флокуляцию, сорбцию, озонирование, установки для извлечения из воды соединений фосфора и азота. Для придания очищенным сточным водам качеств природной воды их доочистка проводится в каскаде биологических прудов или на биоинженерных сооружениях типа биоплато.

В процессе биологической очистки сточных вод образуется большое количество осадка, представляющего собой отмерший или избыточный активный ил, который удаляется из аэротенков и вторичных отстойников. Ил имеет влажность 97-98% и очень плохо отдает воду. С целью обезвоживания его сначала обрабатывают в метантенках или аэробных стабилизаторах, затем подвергают механическому обезвоживанию в гидроциклонах, центрифугах, вакуум-фильтрах или фильтр-прессах, после чего направляют на иловые площадки для окончательного высушивания.

84. Негативное техногенное  воздействие на природные ландшафты.

Многообразие человеческой деятельности в ландшафтах приводит к их изменению. Измененные ландшафты, в свою очередь, оказывают обратное воздействие на человека и его хозяйственную деятельность.

К антропогенно-техногенным факторам относятся: воздействие инженерных сооружений, специфическая технология производства, вид использования ландшафта. Естественные и антропогенно-техногенные факторы действуют в системе ландшафтных связей в физических, химических, геологических, биологических, механических и других формах.

Техногенные факторы аритмичны и могут достигать такой силы воздействия, которая вызовет необратимые изменения в ландшафте. Техногенные воздействия делят на пассивные и активные.

Пассивными воздействия считают, когда технические сооружения не оказывают на ландшафт большого влияния, а обмен веществом и энергией между ними минимален – «эффект присутствия». Пассивное воздействие перейдет в активное в случае нарушения равновесия между техногенным фактором и ландшафтом. Например, после строительства техногенного сооружения на склоне могут проявиться смыв или оползни – «эффект толчка».

Активное воздействие выражается в изъятии из ландшафта или привнесении в него вещества или энергии. Например, изрядный полив изменяет влажность почвы и улучшает условия роста растений, а энергия падающей струи дробит и перемещает почву, т. е. имеет место одновременное поступление вещества и энергии.

Техногенные воздействия на геосистемы разделяют на очаговые и площадные. Очаговое воздействие связано с использованием природных ресурсов, имеющих очаговое распространение. Например, карьер в горнодобывающей промышленности, локальные источники вод и других ресурсов. Площадные воздействия распространены на большие территории: пашни, пастбища, лесные угодья и др.

При воздействии человека на ландшафт наибольшему изменению подвергаются почва, биота, водный и тепловой режимы. Их трансформация вызывает обратимые и необратимые изменения в геосистеме.