Экологические проблемы Мирового океана. 4

АО «Медицинский университет Астана»

Кафедра общей  гигиены и экологии

 

 

 

 

        СРС

          НА ТЕМУ:

«Экологические проблемы Мирового океана.»

 

Выполнил:

                                                   Студент I курса, группы ОМ-133

                                                   Шоканов Т.

                                                             Проверил(-а): старший преподаватель

                                                Мантугелова Айзада Кажибековна

                                                Срок сдачи: 19.11.13

                                                Оценка:

 

                           Астана 2013 год

                                 ПЛАН

 

1. Введение
2. Водохранилища – основные понятия.
3. Водохранилища как часть сложной природно-технической системы и зоны его влияния на окружающую среду

А) Влияние водохранилищ на климат

Б) Влияние водохранилища на почвы и растительность

В) Влияние водохранилища  на животный мир

      4) Водохранилища  Казасхтана

      5) Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Тема влияния водохранилищ на окружающую среду прочно заняла свое место на страницах научной и массовой печати всего мира. Но еще лет 20—30 назад трудно было ожидать выхода в свет книги с таким названием. Во-первых, проблема рационального использования и охраны природных ресурсов интересовала тогда лишь узкий круг биологов и географов; во-вторых, наши знания об искусственных водоемах были значительно скромнее. Да и крупных водохранилищ было немного. Исследования собственно технических аспектов гидротехнического строительства уже в 30—40-х годах получили широкое развитие. Но природоведческая сторона проблемы, многочисленные аспекты последствий создания водохранилищ исследованиями затрагивались тогда в гораздо меньшей степени, нежели в настоящее время, за исключением наблюдений за гидрологическим режимом водохранилищ и исследований динамики (переработки) берегов. Влияние же крупных акваторий на климат, почвенные воды, растительный покров, животный мир при обосновании того или иного варианта сооружения гидротехнического комплекса в 50-х годах практически не учитывалось. Страна нуждалась в резком подъеме энергетической базы хозяйственного развития, срочно нужна была энергия; ее могли дать гидроэлектростанции без затраты угля и нефти, которых в то время добывали много меньше, чем сейчас. За 50—60-е годы многие реки нашей страны и прежде всего европейской территории бывшего СССР превратились в каскады гидроэлектростанций с водохранилищами, крупнейшие из которых образованы на Волге, Каме, Днепре, Ангаре, Енисее, частично на Иртыше и других реках. С каждым годом число крупных искусственных водоемов возрастает и в нашей стране и за рубежом. Их создание — пример наиболее глубокого вмешательства человека в природные процессы на обширных территориях. Водохранилища помогают решать проблемы энергетики, орошения сельскохозяйственных земель, водного транспорта, водоснабжения крупных предприятий, городов и других населенных пунктов, улучшения рыбного хозяйства, создают предпосылки для организации зон массового отдыха, туризма и многое другое. Строительство водохранилищ обеспечивает более полное использование водных ресурсов. Но кроме «запрограммированных» изменений в природных условиях появляются «побочные» (по отношению к заказанным) следствия, не всегда положительные. Некоторые нежелательные изменения в природе и хозяйстве прилегающих и более отдаленных территорий суши и морей, вызванные созданием водохранилищ, сказываются многие годы и десятилетия. Это неблагоприятные условия для нереста проходных и полупроходных рыб и некоторые стороны изменения общей биологической продуктивности; затопление и подтопление земель, в том числе сельскохозяйственных и лесных; просадка и разрушение берегов, развитие оползней, заболачивание и засоление почв, новые черты в метеорологическом режиме и т. д.

Комплексные исследования воздействия  водохранилищ на окружающую

территорию впервые были проведены в 20-х годах при проектировании

первенца отечественной  гидроэнергетики — Волховской ГЭС. Вновь уже на

другой, более широкой  и комплексной базе они развивались  с начала 60-х 

годов в Институте географии  Академии наук СССР. Возникла

необходимость дать прогноз  воздействия проектировавшихся тогда

энергетиками гигантских водохранилищ на  природную среду, дискуссия о целесообразности сооружения, которых была чрезвычайно остра. Надо было оценить разные варианты проектов.

Для этого были организованы экспедиционные исследования в районы

существующих водохранилищ (Рыбинского, Камского, Новосибирского,

Братского, Бухтармин-ского, Иваньковского и т. д.), а также в районы проек-

тируемых.

Важной (вероятно, главной) особенностью этих исследований являлось

то, что они носили междисциплинарный, комплексный характер.

Действительно, в составе  голевых отрядов на берегах водохранилищ но

единой программе работали геоморфологи, гидрогеологи, гидрологи,

климатологи, почвоведы, ботаники, физикогеографы. В последующие годы

такого рода исследования были организованы и сейчас проводятся и другими 

коллективами научных  учреждений, вузов, проектных организаций. Теснее

становятся связи таких  изысканий с исследованиями гидробиологов,

гидрохимиков, ихтиологов.

На современном этапе  развития географии, который 10 лет назад 

академиком И. П. Герасимовым  был назван конструктивным, роль таких 

междисциплинарных исследований резко возросла. Всестороннее изучение

взаимодействия инженерно-технических  объектов с природной средой,

экономическая и экологическая  оценка результатов и последствий  — это 

путь к рациональному  использованию природных ресурсов и их охране в

процессе эксплуатации.

 

 

 

Водохранилища –  основные понятия.

 

Водохранилища — искусственные водоемы. Они предназначены для

задержания, накопления, хранения и перераспределения во времени  воды — 

регулирования речного стока  с целью использования его  для удовлетворения

нужд народного хозяйства: выработки электрической энергии, орошения,

водоснабжения, водного транспорта. Большие водохранилища обычно

обслуживают несколько отраслей народного хозяйства.

Водохранилища создаются  путем возведения плотин, перегора-

живающих долину реки, путем обвалования речной поймы. В водо-

хранилища превращены некоторые  озера путем искусственного повышения 

их уровня с помощью  плотин, построенных вблизи истоков  вытекающих из

них рек. На больших реках  создаются каскады водохранилищ. Малые 

водохранилища, создаваемые  на мелких звеньях гидрографической сети,

называют прудами, а в  земляных выемках — копанями.

Площадь водохранилищ различна: от нескольких гектаров до

нескольких тысяч квадратных километров. Размеры некоторых во-

дохранилищ не уступают большим озерам мира.

За рубежом к крупным  водохранилищам относятся: Кариба— на р. Замбези, Мид — на р. Колорадо, Гаррисон — на р. Миссури и др.

Размеры площадей водохранилищ и другие морфометрические

элементы сильно меняются при колебании уровней. Так, площади 

водохранилищ сокращаются  в 1,5—2 раза при максимальном снижении уровней по сравнению с наивысшим проектным уровнем, что, естественно, не может не отразиться на изменении их гидрологического режима, преобразовании берегов и дна котловины.

По форме в плане  и строению котловины водохранилища  делят на

речные и озерные. Речные водохранилища (иногда их подразделяют на

русловые и долинные) образуются в результате затопления русел и  долин рек 

(Горьковское, Волгоградское,  Усть-Каменогорское и др.). Форма их

вытянутая, очертания уреза повторяют очертания русла или долины. Длина

во много раз превышает  ширину. Наибольшие глубины располагаются  в

местах затопленных русел и увеличиваются в направлении к плотине.

Водохранилища озерного типа возникают в случае подпора озер, а также при

затоплении не только русел и речных долин, но и при водораздельных пространств и междуречий, бессточных котловин. Некоторые авторы

выделяют озерно-речные водохранилища. Они возникают при затоплении

речных долин и их озеровидных  расширений.

Водохранилища, созданные  в долинах рек, совмещают в  себе признаки

озера и реки. С озером их сближает замедленный водообмен и как следствие

расслоение водной массы. Сходство с рекой заключается  в постоянстве 

поступательного движения воды, наблюдаемого в их верхних участках и по

оси бывших затопленных русел. Это создает большую проточность 

(водообменность) в водохранилищах  по сравнению с озерами и  тенденцию к

нарушению стратификации.

Таким образом, двойственная природа водохранилища и искусственное

регулирование стока его  вод создают своеобразие в уровненном,

термическом, химико-биологическом, ледовом режиме и динамике его

водной массы. В крупных  речных и озерно-речных водохранилищах по

морфометрическим особенностям котловины и по степени соответствия

режима речному или  озерному типу выделяются характерные  участки:

нижний — приплотинный, всегда глубокий, с преобладанием режима

озерного типа; средний — промежуточный, глубоководный только при

высоких уровнях; верхний — мелководный, расположенный главным

образом в пределах подтопленного русла и поймы, где в режиме преобладает

речной тип и участок  выклинивания подпора. Границы этих участков

условны. Иногда их намечают по характеру режима волнения, меняющегося 

в связи с изменением глубины  и амплитуды колебания уровней.

 

Водохранилища как  часть сложной природно-технической  системы и зоны его влияния на окружающую среду

 

Исследования, проведенные в Киеве  в 1992– 1994 гг., показали, что его территория также загрязнена тяжелыми металлами в критических концентрациях. Загрязнен уже второй водоносный горизонт в радиусе до 200 км от Киева, и потому вопрос о качестве питьевой воды для его жителей приобретает особую остроту, поскольку ни хлорирование, ни озонирование не могут очистить ее до безопасного уровня. Повышать бесконечно концентрацию детоксикантов тоже нельзя, ибо и они становятся тогда опасными. У нашего соседа России положение отнюдь не лучше: более 20 % проб воды не соответствуют самым либеральным санитарно-гигиеническим нормам по химическим загрязнениям, более 11 % – микробиологическим. Более половины населения России получает воду, представляющую угрозу для здоровья. В других, даже развитых, странах качество воды не лучше, и 80 % заболеваний обусловлены именно плохим ее качеством. Вклад мелиораторов в процесс ухудшения качества этого уникального минерала, на котором, без преувеличения, держится жизнь, – неоспорим и велик.

Поскольку даже в высокоразвитых странах  нет технологий водоочистки, позволяющих извлекать из воды вредные примеси более чем на 40 % (в нашей стране очистка или не проводится вообще, или не превышает в среднем 8–15 %), все реки планеты, а реки Украины и России в особенности, стали больше напоминать сточные канавы, несущие в моря и океаны огромные количества удобрений, гербицидов, отходов жизнедеятельности человека, металлов, кислот, щелочей и других веществ, многие из которых невозможно даже идентифицировать. Великие реки Европы Днепр, Волга, Дунай уже погибли полностью. Остальные находятся в катастрофическом состоянии, а фильтрующаяся из них вода быстро загрязняет подпочвенные водоносные горизонты. Кроме того, скапливающаяся в водохранилищах и разбираемая на орошение вода примерно на 30–50 % уменьшает годовой сток этих рек, что нарушает устьевой гидрологический режим, повышает соленость прибрежных вод и провоцирует гибель, болезни, а то и вовсе изменение типичной для данного региона морской флоры и фауны.

Из-за насыщения вод речной дельты и прилегающей морской акватории  нитратами, фосфорсодержащими веществами, входящими в состав минеральных удобрений, в морской воде создаются условия для размножения синезеленых, бурых и красных одноклеточных водорослей. Они не только ядовиты сами по себе и потому опасны для морских обитателей и человека, но и активно поглощают кислород, насыщая при этом воду продуктами гниения отмерших клеток. Это вызывает гибель рыбы, планктона, других организмов, а вода загнивает, отравляет пляжи и воздух на многие километры вокруг. Примеры – закрытые по этой причине пляжи Адриатики в конце 80-х годов и гниение вод Финского залива в 1993 г. Изменения произошли в экосистеме Черного и Азовского морей, вследствие чего они утратили рыбохозяйственное значение, а их пляжи в зонах рекреации последние годы регулярно объявляются закрытыми по причине повышения в воде содержания болезнетворных микроорганизмов.

Крупные водохранилища или, наоборот, неумеренный забор воды из естественного водоема становятся причиной так называемых техногенных землетрясений. К ним относятся землетрясения силой до 5–6 баллов, зарегистрированные после заполнения водохранилищ или закачивания стоков в подземные горизонты в США (впервые зарегистрировано в мае 1939 г. в районе водохранилища Нид на р. Колорадо, ранее к сейсмоактивным не относившемся), в Индии (водохранилище Койна, сила землетрясения 8– 9 баллов, погибли 177 человек), в бывшем СССР (Нурекское водохранилище на р. Вахш; Обское водохранилище, Камень-на-Оби, сила 8 баллов; Чебоксарское водохранилище, район Набережных Челнов). Высказывается вполне обоснованное мнение, что среди прочих причин катастрофического спитакского землетрясения в Армении далеко не последней было изъятие из оз. Севан десятков миллиардов тонн воды, из-за чего уровень озера понизился на 10–12 м, что вызвало подвижку геоблоков горных пород. К счастью, подобных явлений на водохранилищах Днепровского каскада пока не зафиксировано, но кто знает, что может произойти в будущем. Тем более что именно здесь проходит один из геологических разломов, потенциально относящийся к сейсмоопасным, с возможными землетрясениями силой до 7 баллов, а сейсмическая активность в целом в последние годы нарастает.

 

 

Влияние водохранилищ на климат

 

Климат как многолетний  режим погоды формируется под  влиянием ряда

факторов, важнейшими из которых  являются два: приход — расход

солнечной энергии (радиационные факторы) и циркуляция атмосферы.

Именно они определяют смену времен года, оттепели зимой  и похолодания 

летом, продолжительные засушливые и влажные периоды. Но важную роль

играют и местные условия. В их число входят: рельеф территории

(расчлененность, экспозиция  и крутизна склонов, высота), характер 

растительного покрова, степень  хозяйственного освоения.

  Влияние водохранилищ на климат довольно подробно исследовалось в СССР. Обобщающие работы зарубежных авторов о влиянии на климат нам неизвестны, имеются лишь отдельные публикации по конкретным крупным водоемам; вопросы влияния на климат кратко освещаются также в работах общего характера. Влияние даже самых крупных водохранилищ на климат распространяется на сравнительно небольшую территорию прилегающих районов и еще менее заметно в нижних бьефах гидроузлов. Так, по расчетам Ю. М. Матарзина, площадь зоны климатического влияния такого большого водоема, как Камское, примерно равна площади его зеркала. Из-за преобладания в СССР переноса тепла и влаги с запада на восток климатическое влияние сильнее сказывается на их восточных берегах.

  Водохранилища, накапливая значительные количества воды, являются своеобразными аккумуляторами тепла и оказывают определенное влияние на микроклимат. Однако это влияние сильно зависит от размеров и расположения водохранилища.  Оно не столь значительно и имеет локальный характер, ограничиваясь пространством в несколько десятков километров вокруг водохранилища. Причем наибольшее влияние регистрируется в прибрежной зоне, при удалении же от водохранилища более чем на 5-10 км отклонения  мало заметны.  

 

Изменения микроклимата в нижнем бьефе  гидроузлов также присутствуют, но они еще более локальны и ограничены несколькими километрами. Влияние Саяно-Шушенской ГЭС в нижнем бьефе перестает ощущаться на расстоянии порядка 800 м от уреза воды, Вилюйской ГЭС - на расстоянии около 2 км.  

 

Влияние водохранилищ на микроклимат

 

Водохранилища сглаживают перепады температуры как в течение суток, так и  года. В целом они  оказывают «отепляющий» эффект, а также снижают степень континентальности климата, делая его более комфортным. Несколько увеличиваются среднегодовая температура (максимально на три-четыре градуса) и продолжительность безморозного периода (обычно не более чем на десять дней), на три-четыре градуса уменьшается амплитуда суточных колебаний температур. «Отепляющий» эффект водохранилищ наиболее выражен осенью и зимой, весной и летом проявляется обратный охлаждающий эффект. 

 

В районе водохранилищ несколько повышается влажность воздуха: вблизи северных водохранилищ - на 4-6%, вблизи южных - на 6-12%. Влияние водохранилищ на количество осадков сильно зависит от местных условий, но в целом незначительно. 

 

 

На побережье водохранилищ увеличивается  скорость и повторяемость ветров, формируются бризы.

 

 

Влияние водохранилища  на почвы и растительность

 

Воды водохранилища с  большой силой давят на водоносные слои

берегов. Скорость их проникновения  в берег (фильтрация) зависит от

механического состава пород, слагающих территорию. Показателем 

водопроницаемости служит коэффициент  фильтрации — К. Если берег обра-

зован трещиноватыми известняками, коэффициент фильтрации может

достигать 500—1000 м/сутки. В  том случае, когда район сложен грубым

аллювием — крупнозернистыми песками с гравием и галькой, К снижается

до 20—500 м/сутки. В песках он изменяется от 1 до 50 м/сутки. В суглинках 

коэффициент фильтрации резко  снижается, но даже тяжелые суглинки и 

глины не являются абсолютно  водонепроницаемыми породами. К в глинах

равен примерно 0,01 м/сутки, т. е. вода за сутки успевает пройти расстояние

в 1 см.

 Фильтрационный поток из водохранилища в берег оказывает

блокирующее воздействие  на поток грунтовых вод, направленных от

водораздела к реке, но это  явление, правда, наблюдается далеко не всегда С

фильтрацией и подпором грунтовых  вод связаны изменения в почвенном и

растительном покровах прибрежных биогеоценозов. Эти преобразования

распадаются на несколько  этапов, которые соответствуют различным

состояниям природной  среды: первый — исходный — отражает положение 

до образования водохранилища; второй — период его заполнения до НПУ 

(нормального подпорного  уровня) — интенсивного обводнения  и глубоких

изменений в свойствах  почв, растительном покрове и животном мире (его 

продолжительность не менее 3—5 лет); третий — постепенного, медленного

затухания активного воздействия  и формирования нового режима; четвертый 

— стабилизации процессов, проявляются ритмические изменения,

обусловленные сезонными  и годовыми колебаниями уровня водохранилища.

Размеры сферы влияния  увеличиваются во времени, причем этапы  воз-

действия повторяются  с некоторым опозданием, в зависимости  от

удаленности от берега.

Преобразования в почвенных  и биологических процессах связаны 

также, но в меньшей степени  с новыми чертами в метеорологическом

режиме.

  При рассмотрении влияния подъема грунтовых вод на изменение

произрастания растительности и свойств почвенного покрова  важно 

установить соотношение  между мощностью корнеобитаемого  слоя и 

почвенного профиля и  глубиной залегания вод. Лишь в том  случае, когда 

край капиллярной каймы  входит в корнеобитаемый слой или  грунтовые воды

одновременно становятся почвенными, происходит в той или  иной степени 

нарушение установившихся ранее  природных процессов. Так как  верти-

кальная мощность почв обычно равна 2—3 м, то зона гидрогеологического

влияния превосходит размер зоны влияния подъема уровня грунтовых вод на

почвенный и растительный покровы. Например, на Каховском водохра-

нилище в ряде мест ширина зоны влияния составляет 30—50 км, причем

наблюдается медленное нарастание ее ширины.

 

Влияние водохранилищ на животный мир

Как таковое строительство  водохранилищ на фауну той либо иной страны особо не влияет. Если же учитывать конкретное строение водохранилища, например дамбы, то последствия могут быть масштабными, катастрофическими. По одну сторону дамбы будет расположено само водохранилище, наполненное водой, а по другую сторону постепенно вода будет уходить, то есть впитываться в почву. В первое время, казалось бы, строительство не несет ущерб, но с течением времени, уже после высушения второй половины, так называемого водохранилища, масштаб и ущерб, нанесенный не только фауне, но и флоре будет неимоверно огромным. Весь животный мир, даже можно сказать популяция, будет истощена от обезвоживания организма. Это идет как следствие строения крупного водохранилища. Второе, что можно отметить в этой главе, это процент содержания того или иного вещества в содержимом водохранилища. Т.е. если в воде, допустим, будет большое содержание нефтяных остатков, которые будут плавать на поверхности воды, то некоторые животные, для которых пища находится непосредственно в самом водохранилище будут, соответственно, питаться этой нефтью, что несет за собой пагубные последствия.

 

Водохранилища Казахстана

 

На территории Республики Казахстан расположено очень  много искусственных водоёмов. Самые крупные это:

Бухтарминское, Капчагайское, Шардаринское, Коксарайское, Сергеевское, Каратомарское, Самаркандское, Богенское,

Вячеславское, Кировское, Топарское (Шерубай-Нуринское), Кенгирское, Усть-Каменогорское. Помимо этих крупных

водохранилищ существует ещё несколько тысяч водоёмов

 

 

 

 

Сергеевское

 

Сергеевское водохранилище введено в эксплуатацию в 1968 г. Протяженность его 100 км, наибольшая ширина 7 км, максимальная глубина 20 м, площадь водной поверхности при нормально подпертом уровне (НПУ) составляет 117 км2, объем 693 млн. м3. Конструкция плотины предусматривает возможность пропуска паводковых вод транзитом через ее гребень. По характеру использования речного стока водохранилище имеет однолетнее регулирование уровня. Во время паводка наблюдается резкий подъем, причем в отдельные годы слой воды над гребнем плотины

достигает 2-2.5 м.

 

 

Чардаринское

 

Чардаринское водохранилище (каз. Шардара бөгені) — водохранилище, расположенное на реке Сырдарья на территории Южно-Казахстанской области Казахстана. Водохранилище образовано в 1966 году. Площадь — 783 км², полный объём — 5,7 км³.

 

Капчагайское

 

Капчагайское водохранилище — одно из крупнейших в Казахстане, его длина — 180 км, ширина — 22 км. Сегодня это самое посещаемое в Алматинской области место летнего отдыха, где можно ловить рыбу, купаться и загорать. На восточном побережье водохранилища находится Алматинский

заповедник. Многолетнее  регулирование стока реки Или в Капчагайское водохранилище положительно сказывается на разрешении проблем орошения. От Алма-Аты к Капчагайскому водохранилищу проложена автомагистраль.

 

 

Вячеславское

 

Вячеславское водохранилище — одно из водохранилищ Казахстана, его длина — 11 км, ширина — 10км. Водохранилище построено в верхнем течении реки Ишим в 1969 году. Площадь — 61 км², объём

— 0,411 км³. Оно осуществляет многолетнее регулирование стока  и используется для энергетики и ирригации.

 

Бухтарминское

 

Бухтарминское водохранилище — водохранилище, образованное плотиной Бухтарминской ГЭС на реке Иртыш.  Характеристика водохранилища: Расположено на территории Восточно-Казахстанской области республики Казахстан. Площадь водохранилища 5500 км², объём 53 км³, длина более 500 км, наибольшая ширина 35 км, средняя глубина 9,6 м. В долинах рек Бухтарма, Нарым и Мончекурской впадине — заливы длиной 30—50 км и шириной до 10 км.

 

Заключение

 

Вопросы рационального использования  и охраны водных ресурсов

принадлежат к числу острых проблем современности. Это вызвано  не только

очень быстрым ростом потребности  в пресной воде со стороны населения  и 

хозяйства. Интенсификация использования рек, озер и морей  и изменение их

режима тесно связаны  с такими их преобразованиями, которые  требуют все 

больше внимания к задаче охраны, сохранения и улучшения окружающей

человека природной среды.

Усилия нашей страны в  этом направлении постоянны и 

целеустремленны. Ещё в  советское время был принят ряд  постановлений ЦК

КПСС и Совета Министров  СССР о рациональном использовании 

природных богатств. 4 февраля 1976 г. было опубликовано Постановление 

ЦК КПСС и Совета Министров  СССР «О мерах по предотвращению

загрязнения бассейнов Черного  и Азовского морей».

К сожалению сегодня, уделяется  недостаточно внимания и выделяется

не достаточно средств  на охрану водохранилищ. В регионах России эта 

проблема стоит наиболее остро. Коррупция власти подрывает  не только

бюджет страны, но она  ещё и наносит вред окружающей среде. Часто 

бывает, что не далеко от водохранилища располагается какое-нибудь

иностранное производственное предприятие. И сбрасывая отходы в

ближайшие водоёмы, вредоносные  вещества попадают и в водохранилище.

Так кто же разрешает владельцам предприятия давать распоряжение на сброс 

вредных токсичных отходов? Весь вопрос упирается в деньги. К сожалению 

эта проблема очень актуальна, и борьба с этим тоже приносит существенные

результаты.

Очень часто берега водохранилищ превращаются в пляжи, где в летний

период собираются отдыхающие на природе люди. Но далеко не все  они 

задумываются о том  мусоре, который они оставляют после себя и который

попадает в водохранилище.

Охрана водохранилищ –  это не только сохранение флоры и  фауны, но и 

поддержка естественного  природного баланса природы, и никак  нельзя

допускать, что бы по вине человека этот баланс бы нарушен.