Особенности загрязнения малых рек на урбанизированных территориях

                Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное  государственное  бюджетное учреждение

высшего профессионального  образования 

«Пермская государственная  сельскохозяйственная академия

им. академика Д.Н. Прянишникова».

 

Факультет почвоведения, агрохимии, экологии и товароведения

 

 

Кафедра экологии

 

 

Курсовая работа по дисциплине

«Основы экотоксикологии» 

на тему «Особенности загрязнения малых рек

на урбанизированных территориях»

 

 

 

                                                                 Выполнила: студентка группы БЭ-41,

                                                                 Кротова Е.А

                                                                 Руководитель: зав. кафедрой

                                                                 Пименова Е.В. 

 

 

 

 

 

 

Пермь 2013

Содержание

 

Введение ……………………………….3

1. Особенности урбанизированных территорий и водных объетов на них…...5

2. Виды загрязнений поверхностных вод. ………………………11

  2.1 Химическое загрязнение ……………………………………11

2.2 Биологическое загрязнение…...………...……………………...………...13

2.3 Физическое загрязнение………………………………………………….14

2.4 Механическое загрязнение……………………………………………….15

2.5 Истощение водных ресурсов…………………………………………......16

3. Последствия антропогенного  влияния на водоемы………………………...18

3.1 Последствия загрязнения водоемов биогенами…………………………18

3.2 Последствия загрязнения водоемов ксенобиотиками………………..…23

      3.2.1 Нефть  и нефтепродукты…………………………………………….23

      3.2.2 Синтетические  поверхностно-активные вещества(СПАВ)……….25

      3.2.3 Тяжелые  металлы (ТМ)……………………………………………...27

      3.2.4 Пестициды……………………………………………………………29

4. Мониторинг и методы  борьбы с загрязнением водоемов………………….31

Выводы …………………………………………………………………………...34

Библиографический список ……………………………………………………35

 

 

 

 

Введение:

Урбанизация территорий является одной из наиболее характерных особенностей второй половины XX и начала XXI столетия. Её негативные последствия проявляются  в ухудшении состояния всей окружающей города природной среды и особенно ощутимо сказываются на экологическом состоянии водных объектов, а это отражается на качестве жизни и здоровье жителей городов. Территории, занятые городскими поселениями, воздействуют на водные объекты, последствия факторов которых проявляются в изменениях гидрографической сети, количественных и качественных характеристиках водной среды в наибольшей степени, чем другие факторы антропогенной деятельности.

Оценки изменения качества воды и экологического состояния водотоков городских территорий, выполненные в нашей стране и за рубежом, свидетельствуют о недостаточной изученности и даже противоречивости выводов о преобладающей роли промышленных, бытовых сбросов и ливневых стоков в загрязнении малых и средних рек на городских и пригородных территориях.

Выделяют следующие виды загрязнения промышленными сточными водами: химическое, биологическое, механическое, техническое. Эти загрязнения изменяют физические, химические и биологические свойства воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.

Целью данной работы является выявление влияния урбанизации  на водную экосистему городов.

Задачи:

- выделить особенности влияния урбанизированных территорий на состояние малых рек;

- определить виды загрязнений водной экосистемы;

- определить источники загрязнения малых рек на урбанизированных территориях;

- выявить последствия  загрязнений малых рек на урбанизированных  территориях; 

- выяснить, какие созданы меры по борьбе с загрязнением водоемов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Особенности урбанизированных территорий и водных объектах на них

     Урбанизацией называется рост городов, повышение удельного веса городского населения в стране, регионе, мире, возникновение и развитие все более сложных сетей и систем городов. Следовательно, урбанизация представляет исторический процесс повышения роли городов в жизни общества, постепенное преобразование его в преимущественно городское по характеру труда, образу жизни и культуры населения, а также особенностям размещения производства. Крупный город изменяет почти все компоненты природной среды — атмосферу, растительность, почву, рельеф, гидрографическую сеть, подземные воды, грунты и даже климат (Ручин А.Б., 2009).

    Урбанизация является мощным экологическим фактором, сопровождающимся преобразованием ландшафта, земельных и водных ресурсов, массовым производством отходов, поступающих в атмосферу, водные и наземные экосистемы, поставив перед человечеством ряд экологических проблем, среди которых наиболее острыми являются уязвимость городских систем, миграция и концентрация населения, низкое качество среды обитания, потеря плодородных земель, удаление отходов (Ручин А.Б., 2009).

В городах складывается неблагоприятная  ситуация с водными объектами, которые  сильно загрязнены промышленными и  бытовыми стоками. Качество воды, используемой в России в питьевых целях, очень  низкое. Всемирная организация здравоохранения  рекомендует проводить контроль питьевой воды по 100 показателям, нарушение  которых даже в малой степени  сказывается на здоровье населения. В России контроль предусматривается  всего лишь по 20 показателям, причем довольно часто этот стандарт нарушается. По результатам исследований (1992 г) было установлено, что каждая четвертая проба не отвечала требованиям по санитарно-техническому составу, а каждая восьмая — по микробиологическим показателям.

К водной среде (водным объектам, водным ресурсам) городов относятся (Ю.Д. Дмитриевский, 1990):

- реки (главное течение и все притоки);

- озера, пруды и другие  малопроточные водоемы;

- моря, бухты и морские  заливы;

- подземные воды.

          Эти объекты очень часто находятся  в пределах города или городской  агломерации. Один из самых  сложных в экологическом отношении  вариантов взаимодействия города  и водной среды – “дельтовый  вариант”, т.е. в городах, расположенных  в дельтах крупных рек. Характер  взаимодействия зависит от хозяйственной  деятельности общества в данном  регионе, от путей и масштабов  использования водных ресурсов  и водных объектов. (А.Б. Ручин, 2009)

            Источниками загрязнения признаются  объекты, с которых осуществляется  сброс или иное поступление  в водные объекты вредных веществ,  ухудшающих качество поверхностных  вод, ограничивающих их использование,  а также негативно влияющих  на состояние дна и береговых водных объектов (Новиков Ю.В., 1998).

На территории России практически  все водоемы подвержены антропогенному влиянию. Качество воды в большинстве  из них не отвечают нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод выявили тенденцию к росту их загрязненности. Ежегодно увеличивается число створов с высоким уровнем загрязнения воды (более 100 ПДК) и количество случаев экстремально высокого загрязнения водных объектов (свыше 100 ПДК) загрязняющих  веществ в водных объектах (Новиков Ю.В.,1998; Протасов В.Ф.,1999).

Сточными водами называются воды, поступающие от населенных пунктов, промышленных или сельскохозяйственных предприятий и иных объектов, подлежащие очистке от различных примесей.

В зависимости от происхождения  и качественных характеристик примесей сточные воды можно разделить  на четыре основные категории (Пименова Е.В.,2012):

- промышленные;

- хозяйственно-бытовые (коммунальные, фекальные);

- атмосферные (или дождевые, ливневые);

- сельскопромышленные.

Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные смеси, содержащие примеси органического  и минерального происхождения, которые  находятся в нерастворенном, коллоидном и растворенном состоянии (Новиков  Ю.В.,1998).

Урбанизация резко повысила объем хозяйственно-бытовых стоков. Хозяйственно-бытовые стоки имеют  сравнительно постоянный качественный состав (Орлов Д.С., 2002).

К хозяйственно-бытовым сточным  водам относятся стоки душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, туалетов и др. Они содержат различные примеси, из которых примерно 58% органических и 42% минеральных веществ. Принято читать, что в сточные воды в сутки поступает на одного человека в граммах: аммонийного азота – 7-8; хлоридов –  8-9; калия –  3; фосфатов – 1,5-1,8; органических веществ – 5-7. Из органических веществ в сочных водах присутствует мочевина (до40%), мыла (до 23,5%), жиры, крахмал и т.д. Одним из самых загрязненных составляющих бытового стока является моча. В ее составе обнаружено 229 химических соединений, в том числе 103 азотосодержащих веществ, 30 электролитов, 22 витамина, 38 гормонов, 10 энзимов, а также углеводы, липиды, органические кислоты (Пименова Е.В.,2012).

Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения  дождей или при таянии снега при  смывании образующимися потоками воды загрязняющих веществ в селитебных территорий, в том числе городских улиц, промышленных площадок и т.д. (Пименова Е.В., 2012).

Дождевые и снеговые воды – основной источник пополнения континентальных  водоемов, грунтовых и артезианских вод. Состав дождевых  и снеговых вод подвержен значительным колебаниям и зависит от количества примесей в воздухе, промываемом атмосферными водами. Вдали от промышленных предприятий состав дождевых и снеговых вод определяется близостью моря, степенью засоленности почвы и т.д. Вблизи промышленных центров атмосферные воды насыщаются веществами, содержащимися в газовых выбросах предприятий (Голубовская Э.К., 1978).

В процессе выпадения дождевых осадков, или в период снеготаяния, происходит смыв дорожного смета  с урбанизированных территорий в  водные объекты, что существенно  влияет на качественные характеристики вод – содержание загрязняющих веществ  и микробиологическое загрязнение  (Мануйлов М.Б., 2009).

На урбанизированных территориях  за бездождевые периоды времени, или за интервалы между снеготаяниями, происходит процесс формирования загрязняющих  веществ, получивших  название   «дорожный  смет».

Частицы, формирующие дорожный смет, имеют размеры от долей мкм до 2000-2500  мкм.   Источниками их происхождения являются –  продукты разрушения дорожных покрытий при грузоперевозках и под действием атмосферных процессов, осадимые аэрозоли автотранспортного, промышленного и эрозионного происхождения;  частицы, образующиеся при истирании автомобильных шин о поверхности дорог частицы почвенного происхождения, переносимые автотранспортными потоками из зон с грунтовыми дорогами, строительных площадок и т.п., на более благоустроенные территории (Мануйлов М.Б.,2009).

Наиболее сложны по составу  сточные воды промышленных предприятий. На формирование производственных сточных  вод влияет вид перерабатываемого  сырья, технологический процесс  производства, применяемые реагенты, промежуточные изделия и продукты, состав исходной воды, местные условия и др.

Промышленными сточными водами называют жидкие отходы, которые образуются при добыче органического и неорганического  сырья и его переработке в промышленную продукцию, а также в процессе изготовления из него товаров широкого потребления. В зависимости от конечного получаемого продукта и применяемой технологии они содержат разнообразные минеральные и органические вещества (Пименова Е.В.,2012).

Промышленные сточные  воды подразделяются на загрязненные и незагрязненные (условно чистые). Условно чистыми водами являются воды, получающиеся в процессах охлаждения, конденсации и т.д. Эти воды охлаждаются в городских прудах ли градирных, очищаются от механических примесей и масел, а затем возвращаются в производство при небольшой добавке свежей воды (Голубовская Э.К., 1978).

В числе промышленных стоков, поступающих в реки, следует особо отметить шахтные воды и сбросы, поставляемые предприятиями по обогащению добываемых руд. Вблизи таких фабрик накапливаются отходы, образующие так называемые хвостохранилища, из которых большое количество загрязнителей вымывается атмосферными осадками и поступает в близлежащие реки (Братков В.В.,2005).

Загрязненные промышленные сточные воды подразделяются на три группы:

1. Загрязненные преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, рудо- и угледобывающей промышленности; заводы по производству кислот, строительных изделий и материалов, минеральных удобрений и др.);
2. Загрязненные преимущественно  органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, микробиологической, химической промышленности; заводы по производству каучука, пластмасс и др.);
3. Загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности; заводы по производству сахара, консервов, продуктов органического синтеза и др.).