Водная среда Челябинской области

Стратегия эффективного и неразрушительного  для природной среды водопользования  диктует и тактику современной  водохозяйственной деятельности: научное  обоснование и долгосрочное прогнозирование  водного хозяйства города, области, региона и связанных с этим изменений в природной среде; оптимальное планирование и последовательное осуществление разумного водохозяйственного строительства;системный подход к решению вопросов. Значительную и весьма положительную роль в осуществлении этих задач играют математическое моделирование, мониторинг и прогнозирование.

 

3.Характеристика  водных объектов Челябинской  области и источники их загрязнения

 

По территории Челябинской области  протекает 3602 реки общей протяженностью 17,925тыс. км, находится 467 прудов и водохранилищ, 3170 озер общей площадью 2125 км²(из них 1340 учтенных озер общей площадью водной поверхности свыше 1500 км²),принадлежащих бассейнам Каспийского моря (реки бассейнов Камы и Урала) и Карского моря (бассейна р. Тобол).

Среднегодовой объем стока по области  относительно мал и составляет всего 6,34 км³,а в маловодный год 95-процентной обеспеченности он снижается в 2,5 раза – до2,56 км³. На бассейн р. Тобол приходится 19 %, на бассейн р. Урал –10 %, на бассейн р. Кама – 71 % всего стока. Основная часть стока (до 85 %)приходится на период весеннего половодья. Pеки в большинстве маловодны. Из пpотекающих по территории области 3602 pек 90 % относятся к очень малым, длиной менее 10 км.

Более половины рек (55 %) приходится на западную горную часть области, где  протекают реки бассейна Камы: Уфа, Ай, Юрюзань, Сим и др. со своими притоками.

На территории Челябинской области  расположено 3170 озер общей площадью 2125 км²(из них 1340 учтенных озер общей площадью водной поверхности свыше 1500 км²).При этом в бассейнах рек Урала и Камы озера очень немногочисленны. Большая часть озер (среди них 12 крупных с площадью зеркала не менее 25 км²)расположена в бассейне Тобола, в основном это небольшие водоемы, занимающие бессточные впадины. Вообще многочисленные озера области невелики (свыше 90 %озер имеют площадь зеркала менее 1 км²). Наиболее крупные – Увильды(68,1 км²), Уелги (60,3 км²), Шаблиш (32,0 км²),Иткуль (30,1 км²), Тургояк (26,4 км²), Тишки (25,5 км²),Синара (24,4 км²), Б. Куяш (24,1 км²), Смолино (21,7 км²),Таватуй (21,2 км²). Сложная физико-географическая обстановка на территории Южного Урала способствует значительным вариациям минерализации озерных вод и, следовательно, неравноценности многих озер как объектов водопотребления. В горно-лесной зоне распространены пресные озера с минерализацией от 25 до 400 мг/л, т.к. в этой зоне достаточное увлажнение, а подстилающие горные породы малорастворимы. Они имеют высокую прозрачность,служат излюбленными объектами рекреации, некоторые из них (Увильды, Тургояк, Б.Кисегач, Иткуль и др.) объявлены памятниками природы и входят в курортные зоны федерального значения. В лесостепной и степной зонах минерализация озерных вод в результате недостаточного увлажнения и засолености почвогрунтов достигает от400 до 6000 мг/л. Некоторые из таких озер (Смолино, Горькое, Сладкое, Б.Шантропай и др.) также являются памятниками природы, т.к. их воды и донные отложения (грязи) имеют высокое бальнеологическое значение.

По состоянию на 01.01.06 на территории Челябинской области учтено 467гидротехнических сооружений (ГТС) – прудов и водохранилищ, из них поднадзорных Управлению Росприроднадзора – 460, в т.ч. 455 ГТС прудов-водохранилищ и пять накопителей жидких отходов. Подавляющая часть ГТС расположена в бассейне Тобола– 351 объект.

Водохранилищ объемом свыше 10 млн м3 – 32, или около 5 % от общего количества сооружений. Их общий объем 3,3 км³, или 60 % зарегулированного стока.Водохранилища, в основном, многолетнего регулирования, комплексного назначения,предназначены для водоснабжения крупных промузлов и населенных пунктов и для срезки пиков паводков и половодий.

Водохранилищ единичной емкостью от 500 тыс. м³ до 10 млн м³ – 157, или30 % гидротехнических сооружений. Из общего количества прудов и водохранилищ279, или более 60 % – сельскохозяйственного назначения единичной емкостью менее500 тыс. м³. 30 ГТС относятся к категории прудов-накопителей,шламохранилищ, хвостохранилищ.

Ввиду многочисленности и разнообразия водных объектов на территории Челябинской  области значительная их часть в  разное время получила статус особо  охраняемых природных территорий (ООПТ), памятников природы регионального  значения. Всего на территории области  находится 67 водоемов-ООПТ, это, главным образом, объекты естественного происхождения (крупнейшие озера, реки), однако некоторые из ООПТ относятся к категории гидротехнических сооружений и могут рассматриваться также как памятники материальной культуры.

Главнейшие водные объекты, имеющие  статус ООПТ – озера Увильды (крупнейшее озеро области,глубокий олиготрофный водоем с чистой водой, имеющий важное рекреационное и научное значение, в т.ч. для сохранения биоразнообразия), Иткуль (рекреационное и научное значение), Большой Шантропай (рекреация, бальнеология), Аракуль(рекреация), Серебры (научное значение), Тургояк (рекреационное и научное значение), Большой Еланчик (рекреация), Кара-Чура (сохранение биоразнообразия водоплавающих птиц), Сладкое (бальнеология), Смолино (рекреация, научное значение, сохранение биоразнообразия), Еловое (рекреация), Большой Кисегач(рекреация), Горько-Соленое (бальнеология) и другие; водохранилища Аргазинское(представляет интерес как крупнейший водоем области, источник питьевого водоснабжения Челябинска, важный объект научных исследований в области гидрологии и гидробиологии), Иремельское (источник водоснабжения г. Миасса),Киалимское (источник водоснабжения гг. Миасса и Карабаша); пруды-водохранилища Миньярский и Симский (рекреация, научное и историко-культурное значение,сохранение биоразнообразия); реки Куштумга, Большой Киалим, Атлян, Ай, Шумга,Аша и другие, имеющие большое значение для развития туризма ввиду высокого рекреационного, эстетического значения.

Оценка вклада хозяйственных  комплексов

Водные ресурсы Челябинской  области используют более 800 предприятий, организаций и учреждений. Объем  использования воды составляет немного  более 9 млрд м³в год и зависит как от состояния самих водных ресурсов в разные годы, так и от развития систем водоснабжения, в т.ч. оборотного и повторного, состояния промышленных предприятий, потерь при транспортировке и т.д. В 2000–2003 гг.водоиспользование было относительно стабильным на уровне около 9 млрд м³в год, начиная с 2004 г. объемы резко выросли на 600–700 млн м³ в год, что, связано, очевидно, с общим ростом промышленного производства и ЖКХ.Это доказывается тем, что забор воды как из поверхностных, так и подземных источников в области неуклонно снижается, а объем расходов в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения возрастает.

К сожалению, в области еще весьма велики потери при транспортировке  воды,связанные с общим неудовлетворительным состоянием водоводов и коммуникаций водопотребителей. Потери составляют около половины объема всего безвозвратного водопотребления из водных ресурсов области и многолетняя динамика этих величин имеет синхронный характер. Остальная часть безвозвратного водопотребления в значительной степени (до 90 %) зависит от роста объемов использования воды в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения.

Главным образом используются поверхностные  водные объекты, объем забора из них  достигает 80 %, остальное дают подземные  воды.

Например,в 2005 г. забрано для использования 961,49 млн м³, в т.ч. из поверхностных водных объектов – 766,84 млн м³, из подземных водных объектов – 194,65 млн м³.

Как подземные, так и поверхностные  водные ресурсы используются на следующие  цели:

–на хозяйственно-питьевые нужды;

–на производственные нужды;

–на нужды сельскохозяйственного  водоснабжения и регулярного  орошения.

Использование воды в 2005 г. составило 796,07 млн м³, в т.ч.:

–на хозяйственно-питьевые нужды  – 355,70 млн. м³;

–на производственные нужды – 389,16 млн м³, из них воды питьевого качества – 86,29 млн м³ (в отдельные годы объем водопотребления промышленностью области превышает 400 млн м³);

–на нужды сельхозводоснабжения – 15,59 млн м³;

–на нужды регулярного орошения – 5,93 млн м³. Следует отметить, что при достаточном количестве осадков потребление воды сельским хозяйством в 2005г. было сравнительно низким и в отдельные годы может увеличиваться по отношению к приведенной цифре в 2–2,5 раза.

Промышленность области является основным потребителем воды, и уровень  потребления зависит как от ввода  в действие новых производственных мощностей, так и от режима экономии воды и организации приборного учета  на предприятиях. Данное обстоятельство следует особенно отметить как положительное  явление последних лет, т.к.несмотря на примерно стабильную цифру водопотребления  в разные годы (на уровне около 390 млн м³ в год), промышленность постоянно уменьшает сброс сточных вод в поверхностные водные объекты (например, в 2004 г. – на 143 млн м³).Это означает, что рост водопотребления при вводе новых производственных мощностей в большой степени компенсируется его экономией на действующих объектах. Помимо непосредственного сохранения водных ресурсов, уменьшение сброса сточных вод улучшает экологическую обстановку в водоемах Челябинской области.

Основным потребителем воды в промышленности является черная металлургия – одна из главнейших отраслей экономики Челябинской  области. На ее долю приходится свыше60 % использованной воды. Свыше 20 % приходится на долю электроэнергетики,машиностроения и металлообработки, еще около 5 % – цветной металлургии.Остальные 15 % потребляют лесная, деревообрабатывающая промышленность,производство стройматериалов, пищевая, топливная и др. отрасли.

Вторым основным водопотребителем водных ресурсов Челябинской области является жилищно-коммунальное хозяйство. В этой сфере также наблюдается положительная тенденция снижения объемов водопотребления. Она связана со следующими обстоятельствами:

–снижение объемов реализации воды в жилом секторе за счет установки  приборов учета;

–сокращение водопотребления бюджетными организациями за счет установки  водосчетчиков и введения режима жесткой экономии воды.

Таким образом, введение приборов учета  привело к очень существенной экономии водных ресурсов и является исключительно положительным явлением в водопотреблении.

Объем оборотного и повторно-последовательного  водоснабжения по Челябинской области  составляет в настоящее время 8228,73 млн м³. Следует отметить как положительный факт неуклонный рост расходов воды в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, что является тенденцией к экономии водопотребления и приводит к важному результату – водоотведение в поверхностные водные объекты в Челябинской области неуклонно снижается, в т.ч. и загрязненных вод.

Данная зависимость подтверждается высокой степенью коррелированности  динамик оборотного и повторно-последовательного  водоснабжения (ОППВ) и сброса загрязненных вод – корреляция Пирсона r = 0,94 (p<0,05, анализируемые величины распределены нормально).

Таким образом, можно считать обоснованным, что дальнейшее внедрение и развитие систем оборотного и повторно-последовательного  водоснабжения не только экономит водные ресурсы области, но и приводит к  оздоровлению экологической ситуации на водных объектах.

Отбор воды на нужды сельского хозяйства  относительно невелик и продолжает неуклонно снижаться. Данное явление  связано как с общей высокой  влагообеспеченностью последних лет, так и с депрессией, переживаемой сельским хозяйством области.Особенно следует остановиться на снижении затрат на регулярное орошение,которое в предыдущие годы показало низкую эффективность, связанную с неразработанностью технологий эксплуатации орошаемых земель. Примерно 20 %таких земель подвергается засолению и осолонцеванию почв, на большинстве орошаемых участков происходит деградация гумусового слоя. Урожайность орошаемых земель стабилизируется на невысоком уровне и они являются нерентабельными.

Рассматривая зональность использования  водных ресурсов, нужно отметить ведущую  роль озер и рек (с водоохранилищами) бассейна р. Тобол в водообеспечении Челябинской области. Из данного бассейна забирается до 60 % всех поверхностных вод, идущих на водоснабжение, на водоемы бассейнов рек Камы и Урала приходится примерно по20 %. Относительно слабое развитие гидрографической сети в бассейне Урала,малая обеспеченность осадками и высокая минерализация приводят к увеличенному потреблению подземных вод в южной части Челябинской области – они составляют в бассейне Урала до 50 % от объема забираемых поверхностных вод, а всего составляют до 50 % всех используемых в области подземных водных ресурсов.

 

4.Регулирование,  использование и охрана водных  ресурсов

 

Общий объем сброса сточных и  транзитных вод по области в 2005 г. составил 799,80 млн м³, что на 68,47 млн м³ больше, чем в предыдущем году, в т.ч. по приемникам стоков:

–в поверхностные водные объекты  – 666,64 млн м³ сточной воды и 110,85млн м³ транзитной воды;

–в подземные водные объекты  – 0,01 млн м³;

–в накопители, поля фильтрации, рельеф местности – 22,30 млн м³.

Сброс массы загрязняющих веществ  сократился в 2005 г. по сравнению с 2004 г. по следующим ингредиентам: по взвешенным веществам – на 1040,0 т, по сухому остатку  – на 15500,0 т, по хлоридам – на 4380,0 т, по цинку – на 8,84 т, по никелю –  на 2,18 т и т.д.

Отмечается увеличение сброса массы  загрязняющих веществ по следующим  ингредиентам: по азоту аммонийному  – на 383,27 т, по нитратам – на 1038,83 т, по железу – на5,86 т, по алюминию –  на 10,65 т, по роданидам – на 3,02 т  и т.д.

Водоотведение

Водоотведение в Челябинской области  неуклонно снижалось до 2005 г., а  в 2005 г. выросло на68,47 млн м³. При этом следует отметить, что сброс вод в поверхностные водные объекты продолжал уменьшаться. Это означает, что наметилась положительная тенденция к использованию накопителей, полей фильтрации и др. специальных гидроинженерных сооружений для приема сточных вод.Тем не менее, водоотведение в поверхностные водные объекты продолжает играть основную роль и водоемы области по-прежнему служат резервуарами сточных вод.

К сожалению, наряду с положительной  тенденцией снижения объемов водоотведения  наблюдается и крайне отрицательная  – в сбрасываемых водах снижается  доля нормативно-чистых вод за счет увеличения вклада недостаточно очищенных и неочищенных вовсе.

В области действуют 178 очистных сооружений со сбросом в поверхностные водные объекты, в т.ч. по бассейнам рек: Тобол – 115, Волга – 55, Урал – 8.

Из178 очистных сооружений:

–работают эффективно 113, в т.ч. по бассейнам рек: Тобол – 65, Волга  – 41, Урал– 7;