Дипломная работа: Эколого-экономическая характеристика водопользоания в Курской области

Дипломная работа: Эколого-экономическая характеристика водопользоания в Курской области

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

,,Курский государственный университет”

Факультет: естественно-географический

Специальность: география

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Выполнил: студент 5 курса естественно-

географического факультета отделения

,,география-биология” Чуваков Игорь

Николаевич.

Руководитель:

Курск-2008.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ.

1.1.        Водные ресурсы и их использование в жизни человека древних цивилизаций.

1.2.        Развитие знаний о воде как природном явлении с античности до нового времени.

1.3.        Исторические аспекты использования водных ресурсов в Курской области.

1.4.        Изучение проблем водопользования отечественными учеными.

Глава II. ПРИРОДНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА КУРСКОЙ ОБЛАСТИ.

2.1.        Водные ресурсы Курской области.

2.2.        Комплексная оценка ресурсов поверхностных вод Курской области.

2.3.        Оценка ресурсов подземных вод области, перспективы их изменения.

Глава III. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В КУРСКОЙ ОБЛАСТИ.

3.1.        Общая характеристика.

3.1.1.     Основные показатели водопользования.

3.1.2.     Санитарное состояние водных объектов в местах водопользования.

3.1.3.     Хозяйственно-питьевое водоснабжение населения.

3.2.        Основные показатели водопользования в структуре хозяйства области.

3.2.1.     Водопотребление и водоотведение отдельных отраслей хозяйства.

3.2.2.     Оборотно-последовательное водоснабжение отраслей промышлен-ности области.

3.2.3.     Жилищно-коммунальное хозяйство области.

3.3.        Географический аспект водопользования в Курской области.

3.3.1.     Состояние комплекса по административным районам области.

3.3.2.     Курский проблемный ареал.

3.3.3.     Курчатовский проблемный ареал.

3.3.4.     Железногорский проблемный ареал.

Глава IV. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛА КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ГЕОГРАФИИ.

4.1. Анализ учебно-методического комплекса.

4.2. Особенности преподавания темы в 8 классе.

4.3. Использование материала диплома во внеурочной работе по географии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРА.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Пресная вода жизненно необходима для питья, санитарно-гигиенических целей, сельского хозяйства, промышленности, городского строительства, производства электроэнергии, рыболовства в материковых водоемах, транспортных перевозок, отдыха и многих других видов деятельности человека. Она также имеет особое значение для нормальной жизни природы. Во многих частях света наблюдается общая нехватка, постепенное уничтожение и растущее загрязнение источников пресной воды. Эти последствия вызываются самыми различными причинами. Производство продуктов питания для растущего населения планеты в значительной степени зависит от наличия воды. Многие связанные с этим проблемы являются итогом экологически разрушительной модели развития, а также отсутствия у населения соответствующей информации и знаний о необходимости и способах защиты ресурсов пресной воды.

Эти проблемы достаточно типичны и для Курской области, поэтому возникает необходимость изучать и пропагандировать рациональное использование и охрану ресурсов пресной воды в нашей области.

Целью этой работы является изучение особенностей формирования и перспектив развития водопользования в Курской области.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- выявить исторические особенности использования водных ресурсов;

- рассмотреть природные предпосылки формирования и развития водопользования в Курской области;

- проанализировать его территориальную дифференциацию;

- выявить основные проблемы использования водных ресурсов и наметить пути их решения;

- разработать методические рекомендации для преподавания данной темы в школьном курсе географии.

Для решения поставленных задач в работе использовались следующие методы:

·          историко-географический – при выявлении исторических особенностей использования водных ресурсов;

·          сравнительно-географический – при рассмотрении территориальной дифференциации водопользования;

·          картографический – для визуализации полученных результатов исследований;

·          библиографический – для анализа литературы по данной теме и выбора необходимых источников;

·          статистико-математический – для количественного учета и систематизации полученных данных.

Объектом исследования являются эколого-экономические аспекты водопользования в Курской области.

Предметом исследования являются особенности водохозяйственного баланса предприятий различных отраслей.

Новизна работы заключается в создании картографического материала, отражающего качество воды по административным районам Курской области. Методический материал включает разработку фрагмента урока с использованием авторского картографического материала, внеурочного мероприятия (конференции) на тему: ,,Проблемы и перспективы водопользования в Курской области”.

Практическая значимость состоит в том, что материал дипломного проекта можно использовать для преподавания географии в школе как на уроках, так и во внеурочной деятельности. Также с использованием данной информации представляется возможным организовать пропагандистскую и просветительскую деятельность в сфере рационального использования и охраны водных ресурсов.

Глава I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ВОДНЫХ

РЕСУРСОВ

1.1 Водные ресурсы и их использование в жизни человека древних

цивилизаций

Первые доступные нам письменные памятники многих народов отражают представления о воде как главной жизнеобразующей силе, о ее первичности, могучей целебности. Однако, прежде всего умы древних мыслителей поражала могучая стихия водных масс. Память о грандиозных бедствиях гигантских наводнений можно найти и в древнеиндийских гимнах Ригведа, и на глиняных табличках из библиотеки ассирийского царя Ашшурбанапа (VII в. до н. э.), и в священной книге персов ,,Авеста”, и в рукописях майя, и в религиозных текстах Египта и Древней Индии.

Очевидно, не будет большой ошибкой, если представить, что изначально вода интересовала как всесокрушающая природная сила. Но постепенно сглаживались в памяти народов последствия катастрофических катаклизмов, и наиболее пытливые умы обращались к поиску истин о природе и происхождении воды. Кроме того, человек научился укрощению водной стихии. Человек понимал, что вода – необходимое условие жизни. Неудивительно, что следы древнейших цивилизаций обнаружены на берегах рек: Тигра и Евфрата в Месопотамии, Нила в Египте, Инда в Индии, Хуанхэ (Желтой реки) в Китае. Постепенно люди научились создавать системы водоснабжения, возводить плотины и дамбы, регулировать русла рек, прокладывать ирригационные и осушительные каналы.

Река Нил считалась божеством у древних египтян, так как среди пустыни обеспечивала население Древнего Египта всем необходимым. Праздник ежегодного разлива Нила был самым важным в египетском календаре. Когда лето вступало в свои права, и уровень Нила начинал постепенно повышаться, египтяне с нетерпением ожидали ,,вафы” (так назывался этот праздник) с весельем и пиршествами. В этот день разрешалось открывать дамбы, чтобы животворная вода затопляла поля и приносила людям надежду на богатый урожай. Уровень Нила наблюдали и отмечали. Применялись ,,ниломеры” трех видов. Уровень воды отмечался непосредственно на прибрежных утесах, для этой цели использовались также ступени лестниц, ведших к реке. И еще, воды Нила отводились по специально устроенному каналу в особый водоем или колодец. Уровень воды отмечался или на стенах водоема, или на расположенной посреди него колонне. Последний способ считался самым точным способом измерения уровня Нила.

Может быть, к самым ранним свидетельствам древних гидрологических работ следует отнести изображение ,,царя Скорпиона”, правителя одной из первых династий Египта (IV тысячелетие до н. э.), с мотыгой в руке. Царь известен в литературе под таким именем потому, что перед ним художник поместил изображение скорпиона. На голове царя – белая корона Верхнего Египта. Он, очевидно, вынимает первый ком земли на том месте, где будет выкопана оросительная канава. Эту церемонию, открывавшую собой оросительные работы, совершали в ,,день пробуждения реки” вплоть до ХIХ века.

Царь Мин (Менес) – первый фараон, строитель новой столицы – Мемфиса. По сообщению историка Геродота, Мин в 12,5 милях к югу от будущего Мемфиса построил плотину на Ниле и отвел реку в канал, вырытый специально для этой цели между двумя холмами.

В 18 милях к югу от Каира в 1855 году были обнаружены остатки плотины, которую некоторые исследователи считают древнейшей в мире. По сохранившимся частям ,,плотины язычников” или Садд-эль-Кафары видно, что она была построена в период третьей или четвертой династии, (между 2950 и 2750 гг. до н. э.). Обращают на себя внимание две особенности этого сооружения: оно не имеет водослива (плотина строилась, видимо, как временное сооружение), и оно возводилось без применения строительного раствора. Швейнфурт, обнаруживший строение, полагает, что плотина была поставлена, чтобы обеспечить питьевой водой рабочих и тягловый скот на разработках алебастра, расположенных двумя милями восточнее.

В области знаний о воде и осознания ценности этого природного вещества больших результатов достигла цивилизация Месопотамии. Около 1760 г. до н. э. Месопотамию завоевал царь Хаммураби, называвший себя ,,покорным и богобоязненным правителем”. Он был наиболее могущественным царем первой вавилонской династии. Хаммураби понимал, что разветвленная сеть каналов необходима для ирригации полей, а также для нужд транспорта и коммуникаций. Шумеры населяли территорию между Тигром и Евфратом, а поведение этих рек невозможно было предвидеть заранее. Наводнение было постоянной опасностью, и если оно случалось одновременно на обеих реках, то приносило с собой неисчислимые бедствия. Ведь рассказу о Ноевом ковчеге положил начало легендарный великий потоп в Шумере. Уже при Хаммураби шумеры умели хорошо строить противопаводочные сооружения типа земляных насыпей или дамб. Естественно, что тогдашние правители уделяли гидротехническим работам не меньше внимания, чем завоевательным походам. Сартон утверждает, что до сих пор с самолета можно различить следы построенных ими каналов. Из дошедших до нас документов явствует, что царь Хаммураби часто приказывал своим наместникам в провинциях прорывать каналы и систематически их чистить.

Знаменитый кодекс Хаммураби представляет собой наиболее полный свод законов шумеров и вавилонян. Его нашел в 1901 г. в Сузах французский ассиролог Жан Винсент Шейл. Сейчас кодекс хранится в Лувре. Тщательно разработанные законы, касавшиеся ирригационных сооружений, первоначально имели своей целью, очевидно, предотвратить небрежность, которая могла привести к затоплению земель. Это видно из следующих положений кодекса: ,,Если кто-нибудь поленится укрепить свою плотину, и вследствие того, что плотина не была укреплена им, в ней произойдет прорыв и водой будет затоплен полевой участок, то тот, в плотине которого произошел прорыв, должен возместить уничтоженный им хлеб. Если кто-нибудь, пустив воду по канаве для орошения, по небрежности допустит, что водой будет затоплено поле соседа, то он обязан возместить зерном убытки, причиненные ему. Если кто-нибудь сбросит воду и водой будет затоплено обработанное поле его соседа, то он должен отмерить ему десять ,,гур” хлеба за каждый ,,ган” затопленной земли”.

Туннели для воды были известны в Палестине и Сирии еще ранее 1200 г. до н. э. Там города строили обычно на вершинах холмов, у подножия которых протекали источники, где брали воду горожане. Поэтому в периоды войн города были легко уязвимы, так как неприятелю ничего не стоило отрезать их от воды. Во избежание этого горожане строили подземные туннели с потайным выходом к источнику (синноры). Другой конец туннеля находился в пределах города. К туннелю вела шахта со ступеньками. Позднее по дну туннеля стали прокладывать водопровод от источника к основанию шахты.

Конечно, в древности важнейшим достижением в использовании грунтовых вод было строительство акведуков – искусственных подземных русел, отводивших на большие расстояния воды источников или водоносных слоев. Канаты (так называли акведуки персы) избавляли от ряда трудностей, связанных со строительством наземных каналов. Прежде всего, в жарком и засушливом климате испарение воды всегда является серьезной проблемой, и при ограниченных запасах воды передача ее на расстояние по поверхности земли связана с явным риском. Далее, в холмистой местности очень трудно придать каналу постоянный уклон. Наконец, под землей вода остается холодной и не подвергается загрязнению.

Вопреки существующему мнению, первые канаты, вероятно, были построены не в Иране, а в Армении. При завоевании Урарту (на территории нынешней Армении) ассирийский царь Саргон II, царствовавший с 721 по 705 г. до н. э., разрушил ирригационную систему города Улху. Об этом сооружении, созданном Урсой, побежденным царем этого города, Саргон II отозвался так: ,,Повинуясь вдохновению, Урса, их царь и господин, открыл воде выходы. Он прорыл главный водовод, по которому потекла вода… в таком изобилии, как в Евфрате. Он вывел из глубины земли бесчисленные потоки на поверхность… И он дал воду полям”.

Строительством этой замечательной системы, ,,величайшего гидротехнического сооружения древних”, по словам Толмена, руководил строитель по имени Муканни. Он начал с того, что в поисках воды выкопал несколько пробных колодцев. Обнаружив мощный водоносный слой, он вырыл основной колодец, а на некотором расстоянии от него – второй, примерно такой же глубины, и соединил их туннелем. По такому принципу была построена вся система. Направление и глубина туннеля определялись при помощи примитивных отвесов и поплавков. Персы избегали пробивать скальные породы, поэтому канаты делали многочисленные изгибы и повороты. Холмы также приходилось огибать. Работать в туннеле мог только один человек. Вынутый грунт поднимали наверх в мешке из бараньей шкуры через вертикальную вентиляционную шахту. Обратно в мешке опускали облицовочный материал, если в том была необходимость, что зависело от характера грунта. Работа велась при отраженном свете, в очень тяжелых условиях, и, наверное, несчастные случаи, даже со смертельным исходом, были обычным явлением.

Одна из древних систем канатов находится к югу от города Дизфуль в Иране. Она состоит из трех парных туннелей, наполняющихся водой в пластах гравия поблизости от реки Аби-Диз, милях в семи к северу от Дизфуля. Два парных каната подают воду на окрестные поля, а третья пара снабжает город. Канаты проложены на такой глубине, что некоторые городские постройки уходят под землю шестью этажами, чтобы пользоваться водой. Обычай строить подобные галереи для сбора грунтовых вод из осадочных пород или аллювиальных отложений быстро распространился из Армении и достиг даже северной Индии.

Но, конечно же, первенство в развитии инженерной мысли принадлежит Древнему Риму. В течение почти четырех с половиной веков после основания города Рима жители пользовались водой непосредственно из Тибра или из источников и колодцев. Первый акведук построил Аппий Клавдий Красс, государственный деятель, финансист и даже поэт, которому принадлежит заслуга строительства в 312 г. до н. э. Аппиевой дороги. Акведуки были известны до римлян, но даже у современных инженеров вызывают восхищение сохранившиеся до нашего времени развалины великолепных сооружений римского водопровода с обширной системой шлюзов и затворов и многомильными каналами.

Здесь рассказано всего лишь о нескольких наиболее замечательных гидротехнических сооружениях древности. Конечно, они составляют лишь ничтожную часть борьбы человека на пути к цивилизации. Остатки этих сооружений свидетельствуют о том, что человек уже очень давно имел некоторые, пусть не совсем научные, знания о воде, о возможностях, которые она в себе таит, о бедах, которые с собой несет.

1.2 Развитие знаний о воде как природном явлении с античности

до нового времени

Человеку было необходимо развивать знания о воде как природном явлении, о глобальных процессах с участием воды. Первые установленные им гидрологические закономерности были крайне примитивны, но человек был крайне заинтересован прежде всего в том, чтобы подчинить себе природу, и только позднее, в период расцвета древнегреческой культуры, он попытался ее понять.

Можно предположить, что начало развитию знаний о воде положили древнегреческие натурфилософы. ,,Все твердое осаждается из воды”, – это сказано лет за 400 до нашей эры Фалесом Милетским (624-547 годы до н. э.) – ранним мыслителем античной эпохи. Взгляды Фалеса, несомненно, повлияли на философию другого мыслителя древности – Платона (427-347 г.г. до н. э.). Ему принадлежит первенство идей о круговороте воды.

Они были еще далеки от научных представлений, а рассуждения о пути этого круговорота во многом были чистой фантастикой. Кроме того, они опирались на ошибочные представления о том, что все поверхностные воды Земли имеют своим непосредственным началом морскую воду. Но главная мысль Платона о круговороте воды для древних времен была гениальной.

Ученик Платона – Аристотель (384-322 г.г. до н. э.) внес в представления своего учителя о пути круговорота воды существенные изменения. Он первый расшифровал его как процесс испарения с поверхности морей и океанов под влиянием солнечного тепла с последующей конденсацией влаги высоко над землей и выпадением образовавшихся осадков, питающих реки. Правда, по Аристотелю, это не основной источник речных вод. Первое место древний философ отводил подземным водам. Происхождение последних он объяснял, видоизменив теорию Фалеса, который полагал, что под давлением ветров вода проникает в земные недра, а под тяжестью земной тверди восходит к поверхности и образует реки, снова впадающие в океаны. Аристотель считал, что в холодных земных пустотах вода конденсируется из воздуха. Здесь дала свои ошибочные ростки другая его теория – возможности взаимопревращения стихий единой материи – земли, воды, огня и воздуха.

Но, тем не менее, если открыть любой современный учебник по гидрологии, можно легко обнаружить справедливость основных высказываний Аристотеля о роли и поведении воды на земле. Действительно, кто сегодня станет оспаривать роль влагопереноса или подземных вод в формировании пресных потоков?

Поддерживая идеи Аристотеля о путях круговорота воды, древнеримский архитектор и инженер Марк Витрувий Поллион (I в. до н. э.) вносит в них полное изменение. Он впервые высказывает, и весьма ясно, мысль о происхождении грунтовых вод за счет фильтрации воды с поверхности в более глубокие слои земли.

Но еще многие столетия сохранились в разных интерпретациях и представления о прямых превращениях в земной толще морских вод в пресные, изливающиеся на поверхности рек. Об этом писал и современник Витрувия Тит Лукреций Кар, и более полутора тысяч лет спустя Леонардо да Винчи, и даже такой блестящий ученый эпохи Возрождения, как Р. Декарт.

Сейчас, обращаясь к научному наследию тех времен и выражаясь современным языком, можно убедиться, что проблемы своевременности научной взаимоинформации уже существовали. Вряд ли Леонардо да Винчи и Декарт не поняли бы значения опытов арабского ученого Масуди, уже в IX в. экспериментально подтвердившего теорию Аристотеля об атмосферной циркуляции вод. Масуди поставил такой простой и такой убедительный опыт: испарил морскую воду и получил пресный конденсат из ее паров.

Сейчас трудно судить, знал ли об этих опытах другой европеец – французский естествоиспытатель Б. Паллиси, но в своем трактате ,,Приятные размышления о природе вод и источников” (1580 г.) он уже не сомневался в правомерности гипотезы о циркуляции вод через атмосферу. Но только почти 100 лет спустя, в 1674 г., в истории появилось имя ученого, с которым связывают становление гидрологии как науки. Его имя П. Перро. На примере небольшой территории в верховьях Сены он путем прямых измерений рассчитал водный баланс за 3 года и доказал достоверность его приходной части для поддержания расхода реки. Не случайно через 300 лет, в 1974 году, ЮНЕСКО посвятило этому событию юбилейную Международную научную конференцию.

Итоги 2000-летнего (начиная с Аристотеля) становления о формировании пресноводных потоков земли подвел в XVIII в. Ж. Бюффон. Во ,,Всеобщей и частной естественной истории” он впервые в целом научно сущность круговорота природных вод, учтя и атмосферную циркуляцию, и связи подземных и поверхностных вод, и талые воды ледников.

1.3 Исторические аспекты использования водных ресурсов в

Курской области

Значительная часть территории Курской области располагается в бассейне Днепра. Водные ресурсы рассматриваемой территории как подземные, так и поверхностные, использовались в основном в водоснабжении.

Издавна особое внимание привлекал Сейм как военно-стратегический рубеж и водный путь к Черному морю, а через Тускарь – Самодуровские озера – в Оку и Волгу. Попытки превратить Сейм в судоходную реку были неоднократны. В 1788 году курские купцы, объединившиеся в товарищество по отправке грузов водным путем в г. Херсон, открыли в устье реки Тускарь порт и сплавили по реке Тускарь в Сейм две барки с хлебом, кожей, салом, веревками и т. д.

В 1832 году гидротехником-самоучкой Пузановым был разработан проект приведения реки Сейм в судоходное состояние. Сущность проекта состояла в том, чтобы существующие мельничные плотины, которые должны были осуществить подпор воды, обойти каналами со шлюзами. Был предложен и другой проект инженером Михайловым. Он заключался в обычном шлюзовании. Шлюзы должны быть построены на месте мельничных плотин. Приняли проект Пузанова.

До 1837 года на участке от Курска до Льгова было построено 6 шлюзов и от Льгова до Теткино – 4. В 1838 году открылось судоходство по всей реке с выходом в Десну. В 1843 году был построен еще один шлюз на участке Курск – Льгов, что позволило наладить беспрепятственное судоходство. В 1846 году к Курску со скоростью 7,5 км/час пришел первый пароход и 51 плот с лесом. Судоходство просуществовало до 1856 года, и было упразнено.

Некоторое время существовало судоходство во время половодий и по реке Тускарь. Последний пароход с баржами мальцевских заводов пришел в 1845 году.

Рассматриваемая территория относится к районам малого рыболовства. Уловы рыбы, производимые в реках и долинных озерах, идут исключительно на внутреннее снабжение. До 1940 года на реках и озерах существовал промышленный лов рыбы. В среднем добывалось до 1000 ц. В с. Краснооктябрьское (Гапоново) в 1931 г. был организован рыболовецкий колхоз. Наибольшего улова (538 ц.) достигли здесь в 1945-47 г.г. Затем улов стал снижаться и в 1962 году составил 228 ц.

Но следует сказать, что, несмотря на это, большая часть водных ресурсов Курской области используется преимущественно для водоснабжения населения и промышленных предприятий.

Дальнейшее развитие производительных сил должно учитывать крайне напряженный водный баланс Курской области. Развитие таких отраслей промышленности, как металлургическая, машиностроительная, химическая, пищевая, легкая неизбежно вызовет увеличение потребления воды из поверхностных источников. Эту проблему можно разрешить только в том случае, если комплексно подойти к вопросу рационального использования водных ресурсов.

1.4 Изучение проблем водопользования отечественными учеными

В XX веке проблема пресной воды подробно изучалась как в рамках гидрологии, так и в рамках ресурсоведения. В настоящей дипломной работе были использованы наиболее фундаментальные работы некоторых признанных отечественных ученых.

Для комплексного изучения качества ресурсов пресных вод были использованы работы Эльпинера Леонида Исааковича, доктора медицинских наук, руководителя медико-биологического направления работ ИВП РАН. Эльпинер Л. И. – автор более 140 научных работ, в том числе 8 монографий по медико-биологическим проблемам использования и охраны водных ресурсов. На протяжении ряда лет он занимался изучением роли водного фактора в формировании благоприятных условий обитания человека. Его исследования, касающиеся питьевой воды, охватывают вопросы ее микробиологии, токсикологии, физиологии, кондиционирования, консервации, обоснования ряда нормативов качества питьевой воды.

Артур Борисович Авакян, доктор географических наук, главный научный сотрудник Института водных проблем РАН, занимался экологическими и ресурсными проблемами вод, качеством пресных вод, загрязнением вод и проблемами их охраны, изучал водные ресурсы и водные объекты мира. Для работы были использованы некоторые основополагающие закономерности, им обоснованные.

Марк Исаакович Львович основное внимание уделяет характеристике речных водных ресурсов, закономерностям формирования режима рек, его преобразованию в результате гидротехнического строительства и под влиянием сельскохозяйственного производства, проблеме охраны водных ресурсов и анализу условий их рационального использования в перспективе, практическим рекомендациям по использованию речных вод.

Семен Леонидович Вендров основные работы посвятил преобразованию и использованию водных ресурсов, режиму водохранилищ, динамике берегов, русловому режиму рек, методике гидрологических изысканий. С. Л. Вендров – один из ведущих специалистов по комплексному использованию и охране поверхностных и подземных вод. Свои научные публикации он посвящал управлению водными ресурсами, рационализации природопользования, связывая эти актуальные проблемы с задачами охраны природы, долговременными интересами сохранения высокого потенциала природных ресурсов, биосферы в целом.

В. А. Скорняков, В. В. Масленникова, Т. С. Нокелайнен проработали водохозяйственный аспект устойчивого развития субъектов Российской Федерации, где привели классификацию субъектов РФ по водохозяйственным показателям устойчивого развития, широко примененную в настоящей работе для комплексной оценки поверхностных водных объектов Курской области.

Большую практическую значимость имеют перспективы изменения ресурсов подземных вод на территории РФ и Курской области в частности под влиянием глобального потепления, обоснованные В. С. Ковалевским.

В. М. Смольянинов в своих работах провел комплексную оценку антропогенного воздействия на природную среду при обосновании природоохранных мер. Эта информация, по моему мнению, заслуживает детального анализа и может быть использована для улучшения экологической ситуации в Центрально-Черноземном регионе.

Многие работы курских ученых касаются данной проблематики. Галицкая Н. Ф. рассматривала использование водных ресурсов Курской области, затрагивала исторический аспект данной проблемы. В исследовании поверхностных вод Курской области значительных результатов достиг М. В. Кумани. Он использовал биоиндикационные методы для выявления загрязнения поверхностных водных источников. Сысенко В. И. подробно изучал хозяйственное использование водных ресурсов.

Работы вышеназванных ученых помогают понять значимость рационального использования водных ресурсов и их охраны, имеют большое практическое значение.

Глава II. ПРИРОДНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

2.1Водные ресурсы Курской области и их динамика

На территории Курской области насчитывается 902 постоянных (река, ручей) и временных водотоков общей длиной 7600 километров, в том числе 188 водотоков, длиной более 10 километров с общей протяженностью 5170 км. Все они принадлежат бассейнам рек Днепр и Дон. Средний многолетний объем поверхностного стока, формируемый в пределах области, составляет 2350 млн. м3 в год. Наиболее крупные из них – река Сейм (общая длина водотока – 748 км., на территории Курской области – 504 км.), река Свапа (на территории Курской области – 197 км.), река Тускарь (на территории Курской области – 108 км.), река Псел (общая длина водотока – 717 км., на территории Курской области – 159 км.), река Тим (общая длина водотока – 120 км., на территории Курской области – 72 км.), река Кшень (общая длина водотока – 135 км., на территории Курской области – 75 км.), река Оскол (общая длина водотока – 472 км., на территории Курской области – 68 км.), река Олым (общая длина водотока – 151 км., на территории Курской области – 67 км.). Коэффициент густоты речной сети – 0,25 км/км2. В пойме р. Сейм находятся крупные озера Лезвино, Малино, Фитиж, Маковье. В области построено 785 искусственных водоемов – прудов и водохранилищ, из которых 147 имеют объем воды от 1 до 5 млн. м3., и 4 водохранилища объемом более 30 млн. м3.

На территории области разведано 82 месторождения подземных вод с общими эксплуатационными запасами 1211 тыс. м3/сут. (на 2001 г.).

Известно, что природная система в естественных условиях стремится к сбалансированному состоянию. Хозяйственная деятельность человека способна выводить из состояния равновесия природную среду за очень короткое время. Это касается и водной среды. Поверхностные воды Курской области и сопредельных областей подвергаются интенсивному антропогенному воздействию. В результате хозяйственной деятельности человека в реки и водоемы попадает большое количество веществ, загрязняющих воды и выводящих из экологического равновесия гидробиоценозы и в целом природную среду.

По исследованиям В. М. Смольянинова, в Центрально-Черноземной лесостепи в X-XI в.в. водный баланс еще был естественным. Большая часть осадков из атмосферы задерживалась почвенно-растительным покровом. Эти осадки затем расходовались на инфильтрацию и питание грунтовых вод. Подземный сток составлял подавляющую часть местного стока, а режим рек формировался за счет равномерного притока грунтовых вод и отличался от современного отсутствием бурных паводков, что объясняется естественной зарегулированностью весеннего стока на речных водосборах. В последующие столетия гидрологические и гидрогеологические условия в Центрально-Черноземном регионе значительно изменились. С XVIII в. здесь проходило сельскохозяйственное освоение. Это вело к сокращению площади лесов и целинных степей. Например, в 1700 году было распахано лишь 9 % территории, в середине XIX века – 40 %, а в конце XX века – более 65 %. Площади лесов и целинных степей сократились за это время с 50 % до 10 %. Это привело к существенному изменению водного режима, для которого стали характерны интенсивные весенние паводки, связанные с ухудшением водорегулирующей способности речных водосборов. Деятельность человека привела к нарушению естественного равновесия в природной среде, что повлекло за собой развитие многих негативных природных процессов. Значительны непосредственные антропогенные воздействия на водные ресурсы: водоотбор поверхностных и подземных вод для хозяйственных нужд, водопонизительные откачки при добыче полезных ископаемых, строительство прудов, орошение земель, загрязнение природных вод при их использовании промышленностью и коммунальным хозяйством. Воздействия эти приобрели большой масштаб лишь в последние десятилетия, но успели вызвать загрязнение природных вод, образование депрессивных воронок подземных вод, сокращение меженного стока рек, истощение ресурсов подземных вод и большие объемы безвозвратных потерь водных ресурсов.

Курская область расположена в лесостепной зоне, которая относится к региону неустойчивого увлажнения. Хозяйственная деятельность вносит существенные изменения в естественный водный режим и водный баланс речных бассейнов. В настоящее время в области практически не осталось водосборов рек с ненарушенным гидрологическим режимом. Малые реки (часть их на территории области значительна) мелеют, а их водность имеет тенденцию к уменьшению. Эту гипотезу можно подтвердить практическими наблюдениями, проводимыми с конца 40-х – начала 50-х г.г. XX века и проанализированными в 1991 году с помощью воднобалансовых методов и исследования колебаний стока в опорных гидростворах в совокупности с анализом стокообразующих метеорологических факторов и развития хозяйственной деятельности (сопоставление многолетних колебаний стока за два периода, отличающихся уровнем хозяйственной деятельности). Данные приведены в нижеследующей таблице.

Таблица 1

Изменение годового стока малых рек Курской области под влиянием хозяйственной деятельности.

Примечание: по данным Павлова С. А., 1999.

Постоянные наблюдения на малых реках свидетельствуют, что нарушение стока рек обнаружено в 1968-1970 г.г. В свою очередь, на кривых осадков отклонений не обнаружено. Нарушение стока в данном случае следует относить за счет влияния хозяйственной деятельности, уровень которой с 1968 по 1986 годы значительно возрос по отношению к предыдущему периоду. Причем нарушений стока средних рек (Сейм, Тускарь) не обнаружено. Нарушения стока связаны с внедрением в середине 60-х годов интенсивной зяблевой пахоты и глубокой вспашки в земледелии, широким развитием снегозадержаний и развитием лесоразведения, массовым строительством искусственных водоемов. Все это внесло существенные изменения на водосборах, большая часть которых приходится на сельскохозяйственные угодья.

2.2 Комплексная оценка ресурсов поверхностных вод Курской

области

Для оценки обеспеченности Курской области водными ресурсами и экологической обстановки водных объектов необходимо проанализировать водохозяйственные показатели устойчивого развития области. Это можно сделать, проработав и проанализировав исследования Скорнякова В. А., Масленниковой В. В., Нокелайнен Т. С., касающиеся водохозяйственного аспекта устойчивого развития субъектов Российской Федерации. Понятие ,,устойчивое развитие” понимается как ,,развитие, удовлетворяющее потребности настоящего времени, но не ставящее под угрозу способность будущих поколений удовлетворить свой собственные потребности” в определенном виде природных ресурсов (Доклад Международной комиссии по окружающей среде и развитию, 1989). Некоторые ученые используют термин ,,сбалансированное развитие”(Тикунов В. С. и Цапук Д. А.).

Вопрос о необходимости оценки водных ресурсов как одного из важнейших лимитирующих факторов жизни общества особенно остро возник при обсуждении условий перехода к устойчивому развитию каждого из отдельных субъектов РФ.

Водные ресурсы являются элементом устойчивого развития и характеризуются по многим качественно-количественным показателям. Наиболее значимыми критериями являются природная обеспеченность субъекта водными ресурсами, степень их использования (относительный водозабор) и качество вод.

Основной количественный показатель – природная обеспеченность территории водными ресурсами, которая в количественном отношении выражается в средней годовой величине речного стока, приходящейся на 1 км2 площади или на одного жителя. Оценка водообеспеченности каждого субъекта федерации должна учитывать как местные водные ресурсы (формирующиеся в его пределах), так и речные воды, поступающие на территорию данного субъекта из соседних территорий. Значения этого показателя соответствуют следующим характеристикам водообеспеченности: 1-3 – очень высокая, 3,5-5 – высокая, 5,5-7 – средняя, 7,5-10 – недостаточная, 10-12 – крайне ограниченная. По этой характеристике природная водообеспеченность Курской области недостаточная (в баллах– 7,5-8).

Степень использования водных ресурсов (относительный водозабор) высчитывалась отношением объема свежей воды, извлекаемой из поверхностных водных объектов для нужд всех отраслей хозяйства и населения, к величине местных и общих водных ресурсов. Вычисленные значения характеристик разделены соответственно на 6 и 5 категорий. Каждой из категорий присваивалось определенное количество баллов: 1балл – менее 0,1%, 2 – от 0,1 до 1 %, 3 – 1-10 %, 4 – 10-50 %, 5 – 50-100 %, 6 – более 100 % , причем 6 баллов – только для второго показателя. Значение суммарного показателя варьирует в различных субъектах от 2 до 11 баллов. Здесь степень использования водных ресурсов – 6 баллов, что соответствует средней величине водозабора.

В целом для значительных территорий (субъект РФ) основной вклад в антропогенную нагрузку, а, значит, и в качество вод приходится на загрязненные сточные воды (ЗСВ), которые сбрасываются в водные объекты в результате использования водных ресурсов в промышленности, сельском хозяйстве, коммунально-бытовом хозяйстве.

Для оценки интенсивности поступления загрязненных сточных вод был использован удельный объем их сброса в поверхностные водные объекты. Использовались усредненные данные за 1996-1998 г.г. в м3/м2 и перевод в баллы.

Таблица 2

Градация интенсивности сброса загрязненных сточных вод.

Этот показатель в Курской области показывает значительную и умеренную степень антропогенной нагрузки (1 – 4 балла).

Для выявления тенденций изменения годовых объемов сброса загрязненных сточных вод использовались данные за десятилетний срок (1990 – 1999 г.г.). По этому показателю в Курской области наблюдалась стабилизация величин сброса ЗСВ в 1997 – 1999 годы на относительно низком уровне (среднее значение в 1997 – 1999 г.г. ниже, чем среднее за предыдущий период). В перспективе при подъеме производства следует ожидать увеличения объема сброса сточных вод и концентрации в них загрязняющих веществ. Это не приведет к ухудшению условий устойчивого развития, если при этом будут приниматься меры, и это будет сочетаться с другими природоохранительными мероприятиями. Возможно даже уменьшение загрязнения водных ресурсов, если будут осуществляться мероприятия по сокращению забора свежей воды. К таким мероприятиям относится экономия свежей воды в результате введения повторно-оборотного ее использования. Это в настоящее время показатель эффективности использования водных ресурсов в отраслях промышленности.

Для оборотного водопотребления в общем водопотреблении была взята доля в среднем за 1996 –1999 годы. Выделено 6 категории, переведенных в баллы. Более 90% - 0,5 балла, от 80 до 90 % - 1 балл, от 60 до 80 % - 1,5 балла, от 40 до 60 – 2 балла, от 20 до 40 % - 2,5 балла, менее 20 % - 3 балла. Во взятый период доля оборотного водопотребления в общей доле водопотребления соответствовала в Курской области 0,5 – 1 баллам, т. е. в промышленности области в системе оборотного водопотребления занято от 80 до 90 % вод.

Если проследить динамику развития этого процесса во времени (сравнить с показателями 2001 года в таблице), то можно убедиться в стабильности численного значения оборотного водопотребления в Курской области (среднее значение доли оборотного водопотребления в общем водопотреблении в основных отраслях промышленности области – 87,7 %), а при рассмотрении доли по этому показателю по отдельным отраслям (топливно-энергетический комплекс, легкая промышленность, горнодобывающий комплекс) она приближается к 100%, что говорит о довольно высокой эффективности использования водных ресурсов и, следовательно, о меньшей нагрузке на естественную среду, частью которой являются водные ресурсы.

Важным фактором, влияющим на устойчивое развитие региона, является загрязнение вод, вызываемое авариями. Причины аварий могут быть различными, но, в основном, связаны они со старением основных фондов водного хозяйства, применением устаревших технологий на промышленных предприятиях, природными катаклизмами, нарушением трудовой дисциплины и др. Информацию для оценки этого фактора дала карта из Экологического атласа России, составленная Масленниковой В. В. и Скорняковым В. А. При расчете баллов, характеризующих аварийность, учитывалось число пунктов с авариями, число случаев аварий и превышение предельно-допустимых концентраций химических элементов (ПДК) в водных объектах при авариях (аварии, не создающие высокого загрязнения, когда ПДК в 10 раз не были превышены, не принимались во внимание). Этот подсчет позволил выделить 4 категории субъектов: 0 баллов – нет аварий, 1 балл – низкая степень аварийности, 2 балла – средняя степень аварийности, 3 балла – высокая степень аварийности. В Курской области по данному показателю 0-2 балла, что говорит об отсутствии аварий или средней степени аварийности в зависимости от периода времени. Для улучшения обстановки по данному показателю необходима замена старого технического оборудования на промышленных предприятиях, транспортных коммуникациях, очистных сооружениях. Требуется также повышение технологической и трудовой дисциплины, профессионализма кадров, обслуживающих данные установки.

Страницы: 1, 2, 3, 4