История изучения и использования природных вод на рале

Свердловской области.

                          МОУ№218 Колледж предпринимательства и социального правления.

Образовательная область – естествознание

Предмет – естествознание.

Тема реферата:

История изучения и использования природных вод на рале.

Исполнитель: студент II курса (11класс)

Вершинин Артем Александрович

Научный руководитель:

Кислицына Вера Павловна

Доцент, кандидат биологических наук

Преподаватель биологии.

 

Екатеринбург 2 г.

План:

I.                  Введение……………………………………………………………………..3

II.               Обзор литературы о состоянии и использовании вод на рале.

) Историческая справка о состоянии вод на рале………………….4

б) История природоохранных актов…………………………………….7

в) Использование природных вод на рале……………………………8

.          

          а) Современное состояние водных артерий рала………………….…9

         

          б) Актуальные экологические проблемы водопользования на   рале  и их последствия…………………………………………………16

          в) Меры по обеспечению населения Свердловской области                                   водой стандартного качества…………………………………………...21

IV.          

V.              

VI.     Список используемой литературы…………………………………….24

 

Введение.

    Целью данного исследования явилась попытка авторов проследить историю возникновения и использования природных вод на рале и выявить основные проблемы, возникшие в данной области на рубеже веков.

 

  С древних времен река была местом стоянок поселений. С появлением общества, развитием промышленности начали строиться города, и река стала источником энергии, дешевым транспортом и приобрела огромную значимость в жизни людей.

   Историческая закономерность развития производительных сил на рале характеризуется тем, что промышленный рал формировался в верховьях рек, вблизи главного водораздела. Поэтому сейчас из 18414 рек Свердловской области, 2/3 потеряли свое естественное состояние, шесть рек Исеть, Пышма, Тура, Тавда, Чусовая, Уфа отнесены к самым загрязненным рекам России. Поскольку водные ресурсы Уральского региона являются частью гидросферы планеты, на рубеже веков возникла острая необходимость решать экологические проблемы,  связанные с водными ресурсами  на рале.

 

   С этой целью необходимо не только осмыслить историю развития природных вод на рале, но и вычленить острые проблемы, которые возникли в процессе длительного водопользования, так же осветить программы, постановления, казы, связанные с неотложными мерами по обеспечению населения Свердловской области водой стандартного качества и рациональным водопользованием в регионе. Эти задачи ставили авторы реферата, обсуждая  проблему истории водопользования на рале.

Историческая справка о состоянии вод на рале.

  

   Прежде чем осветить какой-то вопрос или разрешить проблему, необходимо знать историю изучения данного вопроса или проблемы.

   Проблема гидросферы планеты тесно связана с проблемой воды на рале. История изучения вод рала относиться к 1220 году, когда впервые поминаются в русских летописях  реки рала.

   Река – это необходимое словие зарождения завода и города, она источник энергии,  дешевый, добный транспорт. Поэтому на рале были все словия для организации промышленности и заводов.

   Открытие и освоение рек на рале началось с 1617 года, когда на правом берегу Камы и на реке Яйве (левый приток Камы) обнаружили  медную руду. Спустя 17 лет в 1634 году был построен Пыскорский медеплавильный завод, проработавший с большими перерывами 100 лет. В 20-х годах XVII века в верховьях Камы была найдена также железная руда и основан Красноборский железоделательный завод.  

   Местная железная руда была найдена на реке Нице поблизости от впадения в нее Нейвы. На базе этого месторождения был построен Ницинский железоделательный завод, который проработал до 60-х годов XV века. На рубеже двух эпох родился Невьянский завод. В 1697 году царю Петру I поступила информация, что  нашли железную руду на реке Нейве. Тогда же было дано распоряжение подыскать место для строительства заводов. Таких мест было найдено несколько, в том числе на Нейве. Невьянский завод стал главным поставщиком металла для Адмиралтейства, с 1812 – 1814 года на невьянском заводе организован выпуск военной продукции. В 1915 году был построен артиллерийский завод. (Долгушкин И.В., Остаточников В.Д., Баранов А.А. «Города нашего Края, Невьянск»)

   Летом 1702 года было известно об открытии  месторождения медных руд вблизи реки Полевой (нынешние Гумешки), 1727 году был построен  Полевской медеплавильный завод, где  впоследствии вырос поселок.   Для переработки металла было решено в семи верстах от Полевского на реке Северушке построить железоделательный завод. Там были все словия для расположения завода: холмистая местность, обильно поросшее сосновым лесом, река стиснута с обеих сторон двумя буграми, имела высокие каменные берега. Перегородить ее было несложно, возникшее водохранилище могло иметь достаточную глубину для того, чтобы в зимнюю стужу не промерзало до дна, а в летний зной – не пересыхать. В 1739 году Северский завод вступил в действие. На берегу реки к тому времени были сооружены основные производственные строения. Главной гордостью завода стала его плотина, которая была выше аналогичного сооружения в Полевском в два с лишним раза. Металл вывозился подводами к Макаровской пристани, оттуда по вешней воде сплавлялся на барках по Чусовой и далее по Каме и Волге в Нижний Новгород и Санкт-Петербург. В XV – XIX веках заводские поселки развивались очень медленно. В конце 20-х – начале 30-х годов Северский и Полевской вступили в период промышленного подъема, в 1939 году население Полевского достигло 16,6 тысячи человек, Северского – 8,3 тысячи. (Колюн Андрей «Полевской»)      

   В 1697 году поминается о магните, найденном в двух верстах от реки Тагил, 1702 году обнаружили вблизи речки Выя залежи медной руды, а  в 1720 году строится Нижневыйская плотина. Она явилась первым заводским сооружением, положившим начало Нижнетагильским демидовским заводам. С 1721 года началась разработка Высокогорского месторождения железной руды, и в 1722 году было закончено строительство Выйского медеплавильного завода. Строительство  Нижнетагильской плотины относится к 1725 году. (Петров Ю.В., Быстров С.К., Ковалевич В.К. «Нижний Тагил»)

   На основании каза Петра I на рал был послан капитан-поручик Василий Никитич Татищев, который основал город на Исети и начал строить медеплавильный завод на рале. На обуздание Исети шло целых два года. На реке образовали огромный пруд 3км длиной и 400 метров шириной, назвали его Городским.

   Вскоре появился Екатерининский, или Исетский, железоделательный завод. Для спасения Исетского завода в засушливое время построили еще одну плотину (1726г.). Назвали пруд Верх-Исетским. Так как водоем получился огромным, решили около него построить на берегу Исети, лучший по тем временам не только в России, но и в Европе металлургический и металлообрабатывающий заводы, вскоре включившие в себя монетный двор и гранильную фабрику по обработке ральских цветных камней.

   С 1725года Екатеринбург стал известен, как один из монетных центров империи, где по казу Екатерины чеканили никальные в истории русского монетного дела квадратные медные платы – деньги, имевшие хождение преимущественно на рале. Потом чеканили медную монету для всей России.

   С 1817 года работает на Исети золотопромывательный завод, требующий огромных объемов воды на свое производство. 

   Помимо Исети в городе с 1801 года на озере Шарташ существовали предприятия по выделыванию кожи, где работало более 200 рабочих, поэтому к 1866 году вода в Шарташе потеряла свою первозданную чистоту. (Большаков В.Н., Безель В.С., Таршис А.Г., Таршис Г.И. «Региональная экология»).

   Из учебника Биологии известно, что ченый Паллас открыл ланцетника, но этот крупнейший естествоиспытатель оставил неизгладимый след в истории рала, изучив озера Восточного склона Южного и Среднего рала. Он описал почти все крупнейшие озера (Чебаркуль, вильды, Иртяш, Аргази), где дал подробную характеристику флоры и фауны этих озер. Осенью 1770 года Паллас провел исследования в окрестностях Челябинска. Его поразило обилие водоплавающей дичи на озерах. Накопившийся метеорологический материал позволил сделать выводы о гидрологическом режиме рек и озер, о закономерностях в размещении растительного покрова, что имело большую практическую ценность для ведения сельского хозяйства в это регионе. Позднее современные исследователи дали принципиально новое освещение словий сосредоточения подземных вод в  тектонических и закарстованных зонах рала, что позволило спешно использовать их для водоснабжения многих населенных пунктов, также строительства различных объектов.

История природоохранных актов.

  

   В Екатеринбурге и на рале первым защитником «зеленого друга» смело можно назвать В.Н.Татищева, который, очевидно, осознавал свою ответственность за сохранение природы края, не забывал писать инструкции о лесных пожарах. В 1726 году выходят одно за другим распоряжения де Геннина «О предохранении от лесных пожаров», «Об глежжении».

   Кроме того, в городах пытались следить за чистотой воздуха и воды. Надзор был возложен на медицинских работников. В ст.71 X става врачей и става ложения о наказах запрещалось портить воду, идущую для внутреннего потребления, нарушивший Врачебный став наказывался штрафом. Эти же законы спасли в 1866-1868 годах озеро Шарташ от загрязнения.

   Много хлопот приносили властям Городской пруд и река Исеть. Поэтому часто обсуждался  вопрос о загрязнения городского пруда в присутствии городского председателя и гласных господ.  Поднимался вопрос о принятии мер против  засорения пруда и р.Исеть разными  нечистотами. Жители постоянно сваливали в пруд и в р.Исеть навоз и всякий хлам, причем вывоз был целенаправленным. Поэтому  собрание пришло к единому решению, что для охраны Городского пруда  необходима охрана, которая  должна следить за водоемом. На реке Исеть было решено поставить на берегах частокол или тумбы на таком расстоянии, чтобы мог проходить пеший, и таким образом оградить реку от загрязнения. 

   Реки постепенно начали терпеть свои энергообеспечивавющие, транспортные функции и все более включаться в систему сброса сточных  вод.

Использование природных вод на рале.

   Огромные объемы воды расходуются промышленностью, сельским хозяйством, в последнее время величилась потребность человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Сейчас из 18414 рек области шесть рек включены в список наиболее загрязненных объектов РФ – это бассейн рек – Исеть, В. Пышма, Тура, Тавда, Чусовая, фа.

   В промышленности вода используется:

·        Для охлаждения и нагревания жидкостей, газов и газовых смесей;

·        Как растворитель;

·        Для приготовления и очистки растворов;

·        Для транспортировки материалов и сырья по трубам;

·        Для теплоэнергетических целей, в качестве пара для преобразования тепла или давления;

·        Для даления отходов и т. д.

   Если в производстве необходима чистая вода, ее берут из водопроводной системы. В тех случаях, когда вода может быть не особенно чистой, фабрики и заводы пользуются речную воду. Такие возможности используются на большинстве бумажных комбинатов. Потребление воды промышленностью в настоящее время достигло огромных размеров. По оценкам специалистов, безвозвратное водопотребление составляло около 150 куб. км в год, то есть  1% стойчивого стока пресных вод. По расчетам, потребность в воде на Земле до 2 года будет возрастать в среднем на 3,1% в год. В настоящее время люди ежегодно расходуют 3 км пресной воды.

   На долю сельского хозяйства приходиться более 2/3 мирового потребления воды, примерно 17% посевных площадей во всем мире являются орошаемыми. Сейчас в мире под посевные площади занято около 15млн. квад. км.

   стойчивое ведение сельского хозяйства на Урале требует огромное потребление водных ресурсов, не смотря на то, что Свердловская область имеет низкую освоенность территорий (не более 13% всей территории). (Двинский В.М., Бриль А.Б., Видревич М.Б. «Экологический менеджмент»)

Водные артерии рала.

Современное  состояние водных ресурсов рала (рис. 1)

   В результате нерационального водопользования вод на рале к XX веку сложилась сложная экологическая ситуация.(В.М. Двинский, А.Б. Бриль, М.Б. Видревич 1998г.)

Река Чусовая.

Основные города загрязнители.

   В верховьях реки расположено Волчихинское водохранилище – источник питьевого водоснабжения Екатеринбурга. Водохранилище загрязнено тяжелыми металлами и другими веществами. В водохранилище присутствует азот аммония, легко окисляемые органические вещества, что свидетельствует о крайне низком санитарном состоянии водоема.

   На состояние воды в реке Чусовая значительное влияние оказывают загрязненные  сточные воды «Средуралмедьзавода», Первоуральского новотрубного завода, «Хромпика». Кроме того, «Хромпик» продолжает загрязнять реку шестивалентным хромом, поступающим с фильтрационными водами из шламонакопителей. щерб, наносимый бассейну реки Чусовая от хозяйственной деятельности предприятия представлено на рисунке 2. 

Содержание основных элементов в сточных водах.

РЕКА ЧУСОВАЯ

	Староуткимск      Железо – 6      Медь – 199      Хром – 7      Цинк –11

Первоуральск

зот аммония- 2

зот нитритов-4

   Марганец – 17

Медь – 177

Хром(YI) – 32

Цинк – 12

Ревда

Железо – 6

      Марганец – 20

Медь – 46

Нефтепродукты-8

         Цинк – 4

  Полевской

Железо – 9

Марганец – 11

Медь – 32

Нефтепродукты-8

Цинк – 4,2

Рис 2. Загрязнение реки Чусовой.

Река Исеть.

   Чрезвычайно загрязнена и другая крупная река области – Исеть, особенно в районе Екатеринбурга и Каменск-Уральского. Превышение среднегодовых концентраций загрязняющих веществ по течению реки указано на рисунке 3. Ниже Екатеринбурга большое влияние не загрязнение оказывают хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды города. В воде присутствуют мышьяк и легко окисляемые органические вещества. Основным источником загрязнения на данном частке являются Южные очистные сооружения биологической очистки Екатеринбурга. Общими  силиями 443-х предприятий, расположенных в бассейне реки, единственная водная артерия города превратилась в канаву, выполняющую функции транспортировки промышленных и канализационных стоков.

Содержание основных элементов в сточных водах.

РЕКА ИСЕТЬ

Основные города загрязнители.

	Сысертский р-н зот аммония – 4,4 зот нитритов – 18,8 Марганец – 22 Медь – 69 Цинк – 8,6

Верхняя Пышма зот аммония – 3,7 Железо – 10,4 Марганец - 19 Медь – 33 Цинк – 5,5

Екатеринбург зот аммония – 3,4 зот нитритов – 11 Марганец – 23 Медь – 58 Цинк – 5,3

Каменск-Уральский Азот аммония – 2,2 зот нитритов – 7,6 Железо – 52 Марганец – 13

Рис 3. Загрязнение реки Исеть.

Река Тура.

   По всему течению реки идет загрязнение азотосодержащими веществами, тяжелыми металлами и нефтепродуктами. Сильное загрязнение реки наблюдается в районе г. Туринска, особенно мышьяком. Нередки случае дефицита растворенного в реке кислорода. Низкое качество воды в р. Туре объясняется чрезвычайно загрязненными притоками.

   Основное влияние на качество воды в р. Салда оказывает предприятие «Святогор». В р. Тагил по всему течению присутствуют тяжелые металлы, нефтепродукты, азотосодержащие вещества, концентрации которых превышают ПДК. Среди предприятий загрязняющих р.Тагил, основными являются НТМК и ралхимпласт. На гидрохимическое состояние Нейвы оказывают влияние сточные воды Нейво-Рудянского лесохимического завода, Невьянского механического завода.

Рисунок 4.

Содержание основных элементов в сточных водах.

РЕКА ТУРА

	Нижняя Салда Железо – 14,6 Марганец - 50 Медь – 214 Цинк – 24

Нижняя Тура

зот аммония – 3

Азот нитритов - 5

Железо – 10

Медь – 43

Нефтепродукты - 7

Цинк – 7,5

Рис 4. Загрязнение реки Тура.

Река Пышма.

   Верховье реки в районе г.Березовский находится под влиянием предприятий г.Верхняя Пышма (Уральский завод химических реактивов, ралэлектромедь, Опытный завод «Гиредмет», Северные очистные сооружения г.Екатеринбурга и шахтно-рудничные воды Березовского рудника).

   В районе Березовска следует также отметить характерное для данного участка реки присутствие мышьяка и постоянный дефицит растворенного в воде кислорода. Так, в январе 1994 года содержание кислорода выше г.Березовский снижалось до 1,12 мг/л (при норме 4 мг/л).

   Естественно, что и Белоярское водохранилище, принадлежащее бассейну р.Пышма и расположенное по течению реки, также содержит тяжелые металлы и нефтепродукты. Велико содержание в водохранилище легко окисляемых органических веществ. Ниже по течению реки ровень загрязнения несколько снижается, но остается достаточно высоким. На частке реки выше п.Белоярский – 0,6 км. ниже г.Талица в большинстве проб не соответствовали нормам, где отмечена большая концентрации азот аммония, азот нитритов, легко окисляемых органических веществ, никеля, железа общего.

Основные города загрязнители.

   Необходимо ответить, что высокие концентрации марганца и железа  обусловлены влиянием местного гидрохимического фона. Кроме того, дополнительным источником металлов являются сточные воды промышленных предприятий.

Рисунок 5.

Содержание основных элементов в сточных водах.

РЕКА ПЫШМА

	Верхняя Пышма зот аммония – 2,8 зот нитритов 3,2      Железо – 10      Медь – 64 Нефтепродукты – 3,2      Никель - 20      Цинк – 3

Заречный

зот аммония – 2

зот нитритов –2,7

Железо – 3,2

   Марганец – 17

Медь – 27

Цинк – 3

Екатеринбург

зот аммония – 4,4

зот нитритов–14,1

Железо – 11,2

Медь – 34

Нефтепродукты-5

      Никель - 4

         Цинк – 4

Талица Медь – 32 нефтепродукты 6,4 Цинк – 3,6

Рис 5. Загрязнение реки Пышма.

Река фа.

   Наибольшее загрязнение воды происходит в районе город Михайловск, Красноуфимск и п.Бисерть.

   Река Серга, приток р.Уфа под влиянием сточных вод предприятия «Михалюм» в районе г.Михайлвск хронически загрязнена тяжелыми металлами. Основными загрязняющими веществами являются: органические вещества (по БПК), взвешенные вещества, нефтепродукты, хлориды, азот аммонийный, железо, медь, цинк. В районе г. Михайловска основными источниками загрязнения являются Михайловская бумажная фабрика и «Михалюм»; в п. Бисерть – завод «Уралсельмаш». Рисунок 6.

Содержание основных элементов (в%) в сточных водах.

РЕКА ФА