Воды Республики Башкортостан

Введение

Водные ресурсы являются одним из основных элементов природной среды и играют большую роль в развитии человеческого общества.

Ограниченность запасов пресной воды, их неравномерное распределение во времени и пространстве требуют бережного отношения к этому ценному природному богатству. Между тем, потребление воды человеком возрастает, что приводит к количественному и качественному изменению речного стока, запасов пресных водоемов, а также гидрологического режима элементов гидрографической сети. Число рек с преобразованным стоком увеличивается с каждым годом в связи с ростом водопотребления, вызванного в свою очередь увеличением промышленного производства, численности населения и использованием воды в сельском хозяйстве в целях орошения. Более напряженным становится водохозяйственный баланс крупных городов и экономически развитых районов.

Сложившаяся ситуация настоятельно требует рационального использования и охраны водных ресурсов, вызывает необходимость оценки воздействия антропогенных факторов на сток и гидрологический режим. Вопросы оценки направленности и величины изменений речного стока под влиянием хозяйственной деятельности человека приобретают исключительно важное практическое и научно-методическое значение, так как их решение позволяет учесть характер и степень изменений как водных ресурсов, так и комплекса природных условий при эксплуатации гидротехнических сооружений, проведении агротехнических и лесомелиоративных мероприятий, строительстве объектов - водопотребителей.

Выбор темы обусловлен принадлежностью рассматриваемой территории к районам с высоким уровнем развития хозяйства, что определяет, в свою очередь, высокую степень использования вод.

На самой реке Белой - главной артерии Республики Башкортостан - расположены крупные промышленные предприятия гг. Белорецка, Кумертау, Мелеуза, Ишимбая, Салавата, Стерлитамака, Уфы; ее левые притоки прокладывают путь по территории, сильно освоенной под сельскохозяйственное производство.

Высокая концентрация хозяйственных объектов (промышленных узлов, орошаемых массивов, прудов и т.д.) и большие значения водопотребления в Республике Башкортостан, Челябинской, Свердловской и Пермской областях в пределах бассейна

р. Белой обуславливают необходимость изучения не только основных закономерностей формирования стока ее притоков, но и требуют внесения поправок в величины стока с учетом наметившихся тенденций изменения гидрологического режима. Целью данной работы является исследование факторов формирования речного стока в бассейне р. Белой, анализ и оценка его изменений под воздействием хозяйственной деятельности.

Оценка влияния антропогенных факторов на сток сопряжена с большими трудностями, одна из которых - недостаточное количество гидрологических и метеорологических пунктов наблюдений на рассматриваемой территории. Другая сложность состоит в том, что влияние антропогенных факторов приходится оценивать на фоне естественных колебаний стока и природных стокообразующих факторов. Особой тщательности требует сбор информации о всех видах хозяйственной деятельности на водосборах рек.

1. Внутренние воды и водные ресурсы Башкортостана

1.1. Краткая характеристика внутренних вод

Самым широко используемым богатством современности является вода - великий дар природы, непременная составляющая всего живого и необходимое условие для большинства производственных процессов.

Башкортостан называют республикой тысячи рек и озер. Территория Башкортостана покрыта разветвленной сетью более чем 600 рек. Почти все реки относятся к бассейну Каспийского моря, только в северо-восточной части в Учалинском районе берут начало реки, текущие на север, в Северо-Ледовитый океан (река Уй, река Миасс). На территории республики располагаются бассейны пяти рек: Белой, Урала, Тобола, Ика и Буя.

Главные среди них - Агидель-Белая (1430 км) и Каридель-Уфа (918 км). Имеется около 800 озер, значительное количество прудов и водохранилищ. Самыми большими являются озеро Аслыкуль (22 кв. км) и Павловское водохранилище (118 кв. км).

Густота речной сети закономерно убывает от гор к равнинам и в направлении с севера на юг. Преимущественно реки Башкортостана имеют снеговое питание, отличаются хорошо выраженным весенним половодьем, более слабым осенним подъемом от дождей и относительно устойчивыми зимними уровнями. Реки горных районов отличаются частыми подъемами уровня от дождевых паводков в летнее и осеннее время. Равнинные и степные реки характеризуются типичным для равнинных рек режимом: обычно с одновершинным весенним половодьем и более или менее устойчивым ходом условий в летние и зимние периоды. В горных районах вертикальная поясность определяет последовательность стаивание снега в различных высотных зонах.

Реки Башкортостана на длительное время покрываются устойчивым ледяным покровом.

Воды рек, располагающихся к западу от реки Белой, отличаются повышением минерализации и жесткости.

Речная сеть представляет собой часть русловой сети, состоящей из отчетливо выраженных русел постоянных водотоков. Речная сеть в зависимости от расположения водоразделов распределяется между главными реками этой территории. Характеризуется протяженностью рек, их извилистостью, уклоном, рисунком и густотой. Рисунок речной сети отображает взаимное расположение главной реки и притоков, связан с рельефом, геологическим строением и климатом водосбора.

Густота речной сети - длина речной сети, приходящаяся на км площади какой-либо территории. Наиболее значения густоты речной сети. (0,68-0,52) характерны для наиболее увлажненных бассейнов pек Сим и Нугуш. Наименьшие (0,27 - 0,35) - для рек левобережья Белой с пониженной увлажненностью территории. Крайне низкие значения (0,18 -0,20) относятся к Уфимскому плато и бассейну реки Уршак в связи с распространением карста.

Первое место по водоносности занимает река Белая (Агидель) – со среднегодовым расходом воды 920 м3 в секунду. Наиболее крупные ее притоки – Нугуш, Сим, Уфа, Дёма, Кармасан, а сама Белая – левый приток Камы. В бассейне Белой насчитывается свыше 2,7 тыс. озер, прудов и водохранилищ общей площадью 427 км2.

Река Уфа – правый приток Белой, берет начало из небольшого озера Уфимского вблизи города Карабаш Челябинской области. Уфа имеет 4 крупных притока: Бисерть, Тюй, Ай, Юрюзань. На Уфе расположена Павловская ГЭС.

Река Юрюзань (Йурузэн) является левым притоком Уфы, начинается у северного подножья горного узла Ямантау. Основные притоки: Катав, Куткурка, Усть-Конда.

Важным резервом водоснабжения являются также подземные воды, которые распространены на всей территории республики. Наиболее крупные из них: Волго-Камский артезианский бассейн и бассейн трещинных вод Урала. В Волго-Камском бассейне сосредоточено 63% потенциальных ресурсов пресных подземных вод, которые на 92,5% используются для питьевых и промышленных нужд.

В республике пресные подземные воды распространены на 95,7 % ее территории: природные запасы составляют 6,5 км3/год, утвержденные запасы – 0,92 км3/год. На остальной территории, относящейся в основном к Зауралью, пресные воды весьма ограничены, либо отсутствуют.

Зона пресных гидрокарбонатных подземных вод занимает верхнюю часть геологического разреза. Мощность водоносных горизонтов изменяется от 10 м в долинах рек до 200 м на водоразделах, достигая 400 м в нижнепермских отложениях Башкирского свода и 600 м в верхнепермских мульдах Бельской впадины.

Потребности республики по воде в целом обеспечены, за исключением 4,3 % территории (центр, запад, северо-запад и юго-восток республики), где затруднена организация водоснабжения из-за ограниченности ресурсов подземных вод или их плохого качества.

Подземные воды составляют 46,17 % в общем водопотреблении пресной воды в республике. Не во всех районах республики удовлетворяются потребности населения в чистой воде. Так, например, в западных районах республики Туймазинском, Бижбулякском, Белебеевском, Ермекеевском отмечается загрязнение подземных вод на больших площадях за счет хозяйственной деятельности.

По всей территории Башкортостана открыты десятки источников минеральных вод, каждый из которых обладает уникальным составом и особенностями. Курорты Башкортостана известны далеко за пределами республики – «Юматово», «Янган-Тау», «Якты-Куль», «Красноусольск» и другие. Каждый из вышеназванных курортов мог бы быть туристической жемчужиной и гордостью любого государства.

1. 2. Качественная оценка водных ресурсов

В бассейне реки Белой, на отдельных ее участках, из-за большого водоотбора в меженный период отмечается отрицательный баланс (г. Белорецк, г. Салават, г. Стерлитамак), а по Белорецкому водохранилищу отмечается постоянный дефицит, кроме апреля и мая.

Практически без очистки сбрасываются сточные воды животноводческих комплексов и других сельскохозяйственных объектов. Наблюдается интенсивный вынос органических и минеральных веществ с полей. Серьезную угрозу для рек Зауралья представляют пруды-накопители горнорудных предприятий.

Река Белая от верховьев до впадения в Нижне-Камское водохранилище загрязнена нефтепродуктами, нитритами, фенолами, марганцем. Наиболее высокая загрязненность реки нитритами наблюдается от г. Белорецка до г. Стерлитамака. Содержание меди возрастает от г. Стерлитамака до г. Дюртюли. Притоки р. Белой содержат те же ингредиенты: нефтепродукты, азот аммонийный, нитраты, медь, концентрации которых превышают ПДК. Основные причины загрязнения: смыв с полей минеральных удобрений, поступление с ливневыми водами нефтепродуктов. С ливневыми водами, которые не подвергаются очистке даже в крупных городах, поступает до 70% загрязнений.

Более 30 % общего объема сброса загрязненных сточных вод приходится на очистные сооружения жилищно-коммунального хозяйства Уфы. Основную нагрузку принимают водные объекты крупных промышленных городов. Загрязняющими веществами, как правило, являются нефтепродукты, азот аммонийный и нитритный, фенолы, соединения тяжелых металлов, ртуть.

Результаты анализов показали загрязнение рек Сутолока, Зилим, Инзер и питьевых водозаборов города Уфы диоксинами, особенно в паводковый период.

Промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу, который они наносят, значит решать проблему сбросов их в реки нужно в первую очередь. Из-за загрязнения вызываемого промышленными стоками начинаются различные биогенные мутации. Из рек и озер пропадают многие виды рыбы, а те которые остаются - непригодны в пищу. Значительно скудеет флора и фауна водоемов. Из-за промышленных стоков в водоемах наблюдается избыток кислорода, поэтому можно наблюдать так называемое «цветение» водоемов. Многие наверное не раз видели на поверхности воды нефтяную пленку, которая переливаясь на солнце кажется очень красивой, но на самом деле вызывает уменьшение проникновения света в водную толщу в несколько раз. Изменяется и химический состав водоемов, повышается содержание азота, фосфора и хлорсодержащих веществ.

Важной проблемой является загрязнение водоемов отходами сельского хозяйства. Многие наверняка с наступлением весеннего половодья не раз замечали неприятный запах, который источает питьевая вода. Запах этот выполя. Вместо того, чтобы следить за попаданием этих веществ в реки, предпочитают перед тем как подать эту воду в дома смещать ее с огромным количеством хлорки, которая является далеко небезопасным веществом.

Третьей проблемой является попадание в реки и другие водоемы различного бытового и промышленного мусора. Многие, наверное, не раз гуляя по набережной бросали в воду бумажку, банку, ветку и т.д. В каком-то месте весь этот мусор скапливается и в русле реки образуются наносы, возникают островки. Все это ведет в засорению и пересыханию реки. Этот же мусор разлагаясь выделяет различные канцерогенные вещества, которые попадают вместе с пищей к нам на стол.

Причиной загрязнения подземных вод снизу является воздействие техногенных факторов в геологической среде, нарушающее геоэкологическое равновесие.Усиленная разработка месторождений нефти и различных руд в сочетании с др. видами хозяйственной деятельности приводит к загрязнению подземных вод. В целом подземные воды РБ загрязнены на 1,5%.

1.3. Проблема питьевой воды

По данным Всемирной организации здравоохранения, во всем мире из-за низкого качества воды ежегодно умирает около пяти миллионов человек. Эти мрачные цифры стали решающим фактором в признании проблемы гигиены водоснабжения проблемой N1.

В нашей республике тоже не все гладко с качеством питьевой воды. Из-за недостаточного финансирования (а случается, и его полного отсутствия) объекты водоснабжения не содержатся на должном санитарно-гигиеническом уровне.

Так, почти на всех объектах водоснабжения села, питающихся от артезианских скважин, отсутствуют запасные насосы на случай выхода из строя действующего насоса. Бывает, что после поломки этого устройства люди долгое время сидят без воды. А любой специалист в курсе, что застой воды в системах водоснабжения может привести к ухудшению ее качества. И еще неизвестно, что в ней, застоявшейся в трубах, может развиться... Особенно учитывая тот факт, что плановые промывки и дезинфекция резервуаров чистой воды и водонапорных башен, а также дезинфекция на вновь вводимых водопроводных сетях, проводятся не везде.

В целом по республике только на 317 системах питьевого водоснабжения (а это всего лишь 14 процентов) имеются санитарно-эпидемиологические заключения на вид деятельности по использованию водных объектов для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения. А эксплуатируется на территории Башкортостана свыше двух тысяч централизованных систем питьевого водоснабжения. Доля населения, потребляющего питьевую воду из таких систем, в прошлом году составила 86 процентов. Нетрудно подсчитать, без централизованного водоснабжения "обходятся" 14 процентов жителей республики, из которых более 70 процентов - это селяне...

Как правило, основными источниками водоснабжения являются подземные воды, поэтому для ряда районов стало уже привычным содержание в воде в повышенных концентрациях таких природных компонентов, как соли жесткости, железо и марганец.

Кстати, как сообщили в лаборатории ФГУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в РБ", количество проб воды с повышенным содержанием солей жесткости за время проверок в этом году составило почти треть от общего числа. "Лидируют" по этому показателю Давлеканово и Давлекановский район, Туймазы и Туймазинский район, Октябрьский. Наиболее высокое содержание железа в питьевой воде систем централизованного водоснабжения эксперты обнаружили в населенных пунктах Чишминского и Дуванского районов, в Нефтекамске, Янауле, Белорецке и Учалах.

Изношенность распределительных сетей сказывается на здоровье населения. Только на каждом четвертом централизованном водопроводе региона осуществляется ведомственный лабораторный контроль качества питьевой воды.

Между тем из этих единых источников берут воду пять из шести жителей республики. Им невдомек, что, как правило, плановых промывок, дезинфекции резервуаров и напорных башен как на действующих, так и на вновь вводимых сетях никто не проводит. Более того, пятая часть общего количества источников питьевого водоснабжения Башкортостана является бесхозной. Поэтому состояние сферы обеспечения водой населения республики остается проблемным.

Сегодня 14 процентов исследованных питьевых проб в централизованных водопроводах не отвечает гигиеническим нормативам по санитарно-химическим показателям, а из источников централизованного водоснабжения — более 18 процентов,

Все чаще население вынуждено употреблять питьевую воду, не отвечающую санитарно-гигиеническим требованиям. Это касается жителей Кушнаренковского, Бураевского, Дуванского, Кармаскалинского, Краснокамского, Дюртюлинского, Янаульского, Бирского, Мечетлинского, Белокатайского и Туймазинского районов.

Основной причиной снижения качества питьевой воды муниципальные власти называют низкий уровень финансирования объектов водоснабжения. Наиболее высокое содержание железа в питьевой воде систем централизованного водоснабжения эксперты обнаружили в населенных пунктах Чишминского и Дуванского районов, в Нефтекамске, Янауле, Белорецке, Учалах, Кушнаренковском районе. Связано это, в основном, с природным составом воды. Зато в таких городах, как Бирск, Янаул и Белорецк, перенасыщение воды железом связано не только с природным качеством воды, но и с ее загрязнением в процессе доставки потребителю. Ведь водопроводные трубы, как правило, либо стальные, либо чугунные, а значит, легко поддаются коррозии. Отсюда и высокие показатели наличия железа в питьевой воде.

- Неудовлетворительное состояние наших водопроводных сетей, отсутствие на них водоочистных сооружений и обеззараживающих установок привело к тому, что в ряде городов и районов Башкортостана население вынуждено пить воду, не отвечающую санитарно-гигиеническим требованиям. Из общего числа источников водоснабжения, а их у нас 2 246, - 484 в настоящее время считаются бесхозными. То есть у них нет владельцев. А раз нет хозяина, не с кого и спрашивать...

Вопрос об организации водоснабжения населенных пунктов крайне остро стоит в Уфимском районе, несмотря на, казалось бы, очевидную территориальную близость к башкирской столице. Провести водопровод - дело хлопотное и затратное, и поэтому владельцы частных домов решают проблему по-своему. Они просто-напросто бурят на своих участках артезианские скважины, уходя в глубь на 40, а то и на 50 метров.

Учитывая, что только в одном Уфимском районе ежегодно справляют новоселье примерно в 600 домах, нетрудно подсчитать, сколько новых "дырок", оказывающих губительное влияние на грунтовые воды и саму почву, появляется в земле за год. А сколько их "набегает" по всей республике?

По мнению специалистов, такие несанкционированные скважины - самая что ни на есть экологическая катастрофа, способная привести к крайне нежелательным последствиям. Они могут вызвать, к примеру, непредсказуемую санитарно-эпидемиологическую вспышку и очаги инфекционных заболеваний среди населения. И что мы тогда будем делать?

2. Пути решения проблем

Нам бы хотелось предложить несколько наиболее реальных путей проблем загрязнения и дефицита водных ресурсов.

1. Прежде всего - это ограничение промышленных сбросов в реки, озера и другие водные объекты.

2. Очищения русел и пойм рек и озер от скопившегося мусора.

3. Совершенствование технологий производства и технологий утилизации отходов.

4. Осуществлять жесткий контроль за сбросом с полей удобрений и ядохимикатов.

5. Контролировать попадание фекальных масс в русла рек.

6. Проведение общественно-поучительных мероприятий по донесению до населения всей важности этой проблемы.

2.1. Основные методы очистки сточных вод

Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.); изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения; теряют рыбохозяйственное значение и т.д. Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.

Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические; физикохимические, биологические. В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться. »

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%, а органических веществ до 20%.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков.

Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность.

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию.

Биологическая очистка - широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма). Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль при обработке производственных сточных вод. Они применяются как самостоятельные, так и в сочетании с механическими и биологическими методами.

Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод многих отраслей промышленности, содержащих щелочи и кислоты. Нейтрализация сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах.

Заключение

В Республике Башкортостан уделяется большое внимание решению проблемы загрязнения и дефицита водных ресурсов. В целях решения этих проблем приняты и действуют различные программы. Одной из них, несомненно, самой важной является Президентской программа "Питьевые и минеральные воды Республики Башкортостан", рассчитанная на период с 2002-го по 2010 годы.

Основная цель Президентской программы "Питьевые и минеральные воды Республики Башкортостан" - сохранить здоровье населения республики путем обеспечения питьевой водой нормативного качества, категории высшего качества и минеральными водами в достаточном количестве, соблюдения требований охраны и рационального использования источников питьевых и минеральных вод.

Программа будет реализовываться в два этапа: первый этап - 2002-2005 годы и второй - 2006-2010 годы. Общие затраты на реализацию программы составят 10 миллиардов 566.63 миллиона рублей. При этом из федерального бюджета на программу будет выделено только 170,9 миллиона рублей. А основные средства будут выделены из республиканского бюджета - 3 миллиарда 373,6 миллиона рублей, из бюджетов местных органов государственной власти - 1 миллиард 691,17 миллиона рублей, средств предприятий - 5 миллиардов 327,26 миллиона рублей. Например, в 2002 году затраты на реализацию программы за счет всех источников финансирования составят 503,77 миллиона рублей.

В результате выполнения программы ожидается прежде всего повышение уровня жизни населения республики и сохранение здоровья населения за счет бесперебойного снабжения качественными питьевыми водами, категории высшего качества и минеральными водами. Также с выполнением программы произойдет сокращение потерь воды в системах водоснабжения, сокращение удельного водопотребления городским населением за счет реализации мероприятий по водосбережению, осуществляемых водообеспечивающими и жилищно-эксплуатационными организациями. Будут достигнуты удельные нормы водопотребления на одного жителя в среднем: в городах и поселках городского типа - 376 литров в сутки, в том числе на хозяйственно-питьевые нужды - 249 литров, в сельских населенных пунктах - 263 литра в сутки, в том числе на хозяйственно-питьевые нужды - 117 литров в сутки, а питьевой водой категории высшего качества и минеральными водами - соответственно 2,5 и 0,5 литра в сутки на одного человека.

В связи с напряженной ситуацией с водными ресурсами в республике намечено снижение водопотребления на промышленные нужды. Экономию водных ресурсов намечается осуществить за счет перевода ряда предприятий на максимальное использование оборотного и последовательного водоснабжения. Ввиду крайне низкой обеспеченности водными ресурсами бассейна реки Урал предусматривается перевести ряд предприятий на замкнутый цикл водопользования (Учалинский горно-обогатительный комбинат, Башкирский медно-серный комбинат).

Стоит задуматься неужели нам не дорога собственная жизнь, которую мы беспощадно, незаметно для себя губим. А объем загрязнений водоемов с каждым годом увеличивается во много раз. Так как водные ресурсы играют главнейшую роль в жизнедеятельности человека, а этот человек, понимая всю их важность для своей жизнедеятельности, продолжает их загрязнять, то начинать любить и бережно относиться к ним нужно учить с самого детства