AND ENVIRONMENT FOR SMALL SETTLEMENTS
The paper considers the issues of ecological safety and energy supply of small settlements. The technology for processing waste produced by agricultural enterprises, including the waste of poultry farms for the production of additional thermal and electric energy, is proposed with the decision of the issue of obtaining organomineral fertilizers for the utilization of manure and ash residues of gas generation systems used in obtaining thermal electricity. The problems of increasing the efficiency of sewage treatment plants in small settlements (district centers) due to re-construction of primary sludge processing systems are considered
Key words: processing of sludge, gas-generator plants, air-cleaning system with non-reagent method, improvement of waste water quality, obtaining of organic-mineral fertilizers
1OOO Georesurs, Voronezh
2Аcademician of the Republic of Serbia, Belgrade
3Union University. N. Tesly, Belgrade
4Federal state budgetary institution «Scientific Design and Technology Bureau «Ferrite»», Voronezh
5Federal State Official Military Educational Institution of Higher Professional Education Military Educational Research Centre of Air Force «Air Force Academy named after professor
N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh)
6Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh state technical University»
УДК 502.51
М.В. Васильева, Е.П. Мелихова, Н.Ю. Мазуренко, А.А. Дорохина
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
Вданной статье рассмотрены актуальные вопросы распределения водных ресурсов по территории Российской Федерации и вопросы водопользования, водопотребления в Воронежской области
Ключевые слова: водопользование, водопотребление, водные ресурсы, сток
Всвоем развитии человечество прошло через многие этапы в использовании вод.
Первоначально преобладало прямое их использование – для питья, приготовления пищи, в хозяйственно-бытовых целях. Постепенно возросло значение рек и морей для развития водного транспорта. Возникновение многих центров цивилизации связано с наличием водных путей. Люди использовали водные пространства как пути сообщения, для ловли рыбы, добычи соли и других видов хозяйственной деятельности.
По мере развития цивилизации человеку требовалось все больше и больше воды. Человек каменного века потреблял все больше и больше воды. Человек каменного века потреблял менее 10 л/сут, в Римском государстве – до 70 л/сут, современный житель США – около 700 л/сут , тогда как во многих современных развивающихся странах эта цифра не превышает 30 л/сут. Считается, что уровень потребления воды характеризует уровень технического и культурного развития общества. На питьѐ и приготовление пищи человек затрачивает не более 10 % потребляемой воды, а в среднем бытовое потребление в развитых странах составля-
ет 220–320 л/сут [1-4].
Пригодные для использования пресные воды составляют лишь 2 % общего объема гидросферы, из которых 75% труднодоступны, так как находятся в твердом состоянии в полярных областях. Попытки максимального использования водных ресурсов без учета возможностей природы и способности ресурсов к воспроизводству и саморегулированию ведут к истощению и загрязнению водных ресурсов, формированию водно-экологического кризиса в различных регионах планеты [2, 5-7].
На территории России насчитывается более 2,5 миллионов больших и малых рек, свыше 2 миллионов озер, сотни тысяч болот, тысячи искусственных каналов, водохранилищ,
146
прудов. Наибольшая густота речной сети характерна для северных и горных районов, наименьшая – для южных районов области. Особенностью речного стока является его пространственная и временная изменчивость. Годовой сток имеет относительно синхронные колебания, характерные для значительных по площади территорий с повышенной или пониженной водностью рек. Распределение водных ресурсов по территории России крайне неравномерно и не соответствует численности населения, размещению промышленных и сельскохозяйственных объектов. На бассейнах Северного Ледовитого и Тихового океанов приходится око 90 % речного стока, на бассейны Азовского и Каспийского морей, где проживает свыше 80 % населения страны и сосредоточен основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходиться менее 8 % общего объема речного стока. Центральный, ЦентральноЧерноземный, Северо-Кавказский и Уральский экономические районы наименее обеспечены водными ресурсами [3].
Промышленность – наиболее водоемкая отрасль объем воды оборотно-повторного использования достигает 75 % потребностей в воде. В сельском хозяйстве и орошаемом земледелии этот объем соответственно составляет 7 и 3 %. Ежегодные безвозвратные потери в сельском хозяйстве и орошаемом земледелии превышают потери в других отраслях и достигают соответственно 46 и 60 %.
Суммарный забор свежей воды составляет около 3% среднемноголетнего стока рек. Однако в таких в таких экономических районах, как Центральный, ЦентральноЧерноземный, Поволжский, Северо-Кавказский, объемы безвозвратного водопотребления достигают 20-60 % от объема водных ресурсов в среднем по водности в год и 30–90 % – в острозасушливый.
Водный фонд Воронежской области представлен поверхностными водными объектами: реки и малые водотоки, озера, болота, пруды, водохранилища. Самую многочисленную группу составляют реки, ручьи, балки, овраги, яры, лощины, заполненные водой круглый год, большую часть года или короткий весенний половодный период [1, 5].
Главной водной артерией области является река Дон. Его полная длина составляет 1870 км, в том числе по территории области 526 км.
По данным государственного водного реестра на территории области расположено 1343 реки, протяженность которых в пределах области составляет 14 272 км.
На р. Воронеж в границах городского округа город Воронеж расположено крупнейшее в мире водохранилище, целиком расположенное в городской черте. За время существования водохранилища произошли значительные изменения в его характеристиках. Средняя ширина водохранилища уменьшилась с 2,0 до 1,7 км, средняя глубина увеличилась с 2,9 до 3,3 м, площадь зеркала воды при НПУ сократилась с 70 до 59,9 кв. км, объем воды снизился с 204 до 199,3 млн. м3. При этом длина его береговой линии осталась без изменений [6].
Воронежское водохранилище является основным источником потребления воды промышленными предприятиями г. Воронежа. Забор воды на технологические цели осуществляют такие крупные предприятия города, как ОАО «Квадра» (филиал «Воронежская региональная генерация» ТЭЦ-1), ООО «Воронежская теплосетевая компания», АО «Воронежсинтезкаучук», ЗАО «ВШЗ» и многие другие.
По состоянию на 01.01.2017 общее количество физических и юридических лиц, осуществляющих пользование водными объектами на территории Воронежской области, составляет 186.
Крупнейшими водопользователями, осуществляющими использование водных объектов в целях забора (изъятия) водных ресурсов на территории Воронежской области, являются:
–ОАО «Концерн Росэнергоатом» (Нововоронежская атомная станция);
–ОАО «Квадра» (филиал «Воронежская региональная генерация» ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2);
–АО «Воронежсинтезкаучук»;
147
– ОАО «Минудобрения».
Суммарный забор (изъятия) водных ресурсов из природных водных объектов по Воронежской области в 2016 году составил: 437,51 млн. м3, в том числе:
–из поверхностных водных объектов – 240,8 млн. м3;
–из подземных источников – 196,71 млн. м3.
В сложившийся ситуации водопользование как «использовании водных объектов для удовлетворения любых нужд населения и народного хозяйства» приобретает потребительский аспект. К водным экосистемам сформировалось потребительское отношение как к водному объекту для водопользования, водопотребления и водоотведения.
Таким образом, под влиянием антропогенных воздействий происходит истощение водных ресурсов, загрязнение воды, донных отложений, эфторирование, нарушение структурной и функциональной целостности водных экосистем. Соответственно снижается экологическая устойчивость ландшафта и водосборного бассейна, эффективность промышленного и сельскохозяйственного производства, обостряются медико-биологические и социальные проблемы. Стратегической ошибкой, возможно непоправимой, было бы продолжать решать проблемы защиты водных экосистем только совершенствованием очистки сточных вод, усилением рекультивации, различными компенсационными мерами и не затрагивать основ производства продукции и технологий использования воды как основных источников экологических нарушений.
Различные отрасли народного хозяйства предъявляют к водным ресурсам разные требования. Поэтому водохозяйственное строительство необходимо осуществлять комплексно, учитывая особенности каждой отрасли и те изменения в режиме подземных и поверхностных вод, которые могут возникнуть при строительстве гидротехнических сооружений. Комплексное использование водных ресурсов позволяет не только рационально удовлетворять потребности в воде каждой отрасли народного хозяйства, но и сочетать интересы всех потребителей и водопользователей и, прежде всего, населения [8].
Литература
1.Васильева М.В., Натарова А.А., Мелихова Е.П. Эколого-гигиенические проблемы окружающей среды на примере Воронежской области / М.В. Васильева, А.А. Натарова, Е.П. Мелихова // Современная наука: основные подходы к исследованию социальноэкологических аспектов развития общества: сборник материалов всероссийской открытой научно-практической конференции редакционная коллегия: Цыбулевская Е.А., Ильченко Л.П., Исламова Э.Х., Селиверстова И.Г., Анкудинова О.А., Кудрявцева Л.В., Милета Е.А., Джумок Г.А., Моргайлик М.А. – 2014. – С. 50-55.
2.Васильева М.В., Натарова А.А. Факторы химической природы, ответственные за развитие экологически обусловленных заболеваний / М.В. Васильева, А.А. Натарова // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. – 2015. – №2 (24). – С. 43-45.
3.Васильева М.В., Натарова А.А. Экологическое состояние водного фонда городского округа город Воронеж / М.В. Васильева, А.А. Натарова // Актуальные проблемы обеспечения устойчивого экономического и социального развития регионов: сборник материалов X международной научно-практической конференции. – 2015. – С. 25-26.
4.Васильева М.В. Эколого-гигиенические проблемы крупных промышленных центров на примере Воронежской области / М.В. Васильева, А.А. Натарова, Е.П. Мелихова, Р.О. Хатуаев // Всемирный день охраны окружающей среды (экологические чтения – 2015). Материалы Международной научно-практической конференции; под редакцией О.Ю. Мельниковой. – 2015. – С. 1-13.
5.Васильева М.В., Натарова А.А., Мелихова Е.П. Антропогенное воздействие на малые реки Центральной России / М.В. Васильева, А.А. Натарова, Е.П. Мелихова // Интегра-
148
ционные процессы в науки в современных условиях: сборник статей Международной науч- но-практической конференции. – 2015. – С. 171–172.
6.Зязина Т.В., Васильева М.В. Мониторинг содержания тяжелых металлов в питьевой воде и оценка риска возникновения экопатологий у городского населения / Т.В. Зязина, М.В. Васильева // Наука и бизнес: пути развития. – 2014. – №6(36). – С. 5–10.
7.Бударина В.А. Методология и правовое обоснование структуры размещения особо охраняемых природных территорий / В.А. Бударина, И.И. Косинова, В.И. Попов, Ю.В. Яковлев. – Воронеж: Изд-во «Истоки», 2015. – 224 с.
8.Ушаков И.Б. Экология человека и профилактическая медицина / И.Б. Ушаков, П.С. Турзин, Н.А. Агаджанян, В.И. Попов, М.И. Чубирко, А.С. Фаустов. – Воронеж: ИПФ «Воронеж», 2001. – 488 с.
ГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко», Министерства здравоохранения Российской Федерации
M.V. Vasilyeva, E.P. Melikhova, N.Yu. Mazurenko, A.A. Dorokhin
ECOLOGICAL ASPECTS OF WATER USE IN THE VORONEZH REGION
In this article, topical issues of water resources distribution across the territory of the Russian Federation and issues of water use and water consumption in the Voronezh region are considered
Key words: water use, water consumption, water resources, runoff
State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko», Ministry of Health of the Russian Federation
УДК 631.4:631.8 (571.15)
Е.А. Батраченко
ДИНАМИКА СВОЙСТВ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПОЙМЫ Р. СУДЖА В РЕЗУЛЬТАТЕ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Усиление сельскохозяйственного воздействия на компоненты естественных ландшафтов, приобретают масштабы, граничащие с нарушением их устойчивости. В статье обоснована актуальность локального и регионального мониторинга состояния почвенного покрова, так как он является материальной основой формирования агроландшафтов
Ключевые слова: агроландшафт, почва, устойчивость, антропогенное воздействие
Проблема оценки устойчивости природных систем относится к числу наиболее актуальных в геоэкологических исследованиях. Оценка устойчивости ландшафтов, подвергающихся незначительному антропогенному воздействию, особенно актуальна, так как позволяет выявить темпы деградация естественных компонентов в условиях возобновления хозяйственного использования. При изучении экологического состояния естественных ландшафтов можно выделить несколько аспектов для оценки их состояния. На наш взгляд, наиболее репрезентативными являются количественные показатели, характеризующие соотношение стабилизирующих и дестабилизирующих компонентов, а также качественные показатели, отражающие химические и физические характеристики почвенного покрова. Особенно актуальным является оценка энергетического состояния компонентов агроландшафта, уровень которого свидетельствует об устойчивости системы. Вовлечение природных экосистем в сельскохозяйственное производство неизбежно ведет к изменению ландшафтных условий, к определенной трансформации ландшафтной структуры, создание агроландшафта. Высокая степень освоенности земельных ресурсов Курской области способствует трансформации почв
149
сельскохозяйственных территорий. Устойчивость агроландшафтов по отношению к антропогенным воздействиям определяется как характером этих взаимодействий, так и свойствами ландшафтных систем - их геофизической структурой, характером функционирования. Наиболее важными факторами дифференциации устойчивости агроландшафтных систем является устойчивость почв. Исследования антропогенного воздействия на окружающую среду показывают, сельскохозяйственное использование почв приводит к существенным изменениям состава и свойств, что отражается на уровне их устойчивости. Следует отметить, не существует пока единого мнения о развитии почвообразовательного процесса при вовлечении почв в сельскохозяйственное производство. Можно выделить два диаметрально противоположных аспекта рассмотрения этой проблемы:
1.В пахотных почвах протекает естественный зональный процесс почвообразования, принципиально не отличающийся от почвообразовательного процесса под естественной растительностью;
2.Почвообразовательные процессы пахотных почв коренным образом отличаются от естественных зональных процессов [1-3].
В системе факторов, определяющих уровень устойчивости почвенного покрова, и как следствие, уровень стабильности агроландшафтов, одним из определяющих факторов является агрофизические, агрохимические свойства почвы и особенно содержание органического вещества. Органическое вещество имеет значение для процессов почвообразования и в определении агрофизических, агрохимических, физико-химических и биологических свойств почвы. Запасы органики в почве являются показателем ее экологического состояния и плодородия. Органическое вещество является источником многих питательных компонентов почвы и прежде всего азота. Энергия органического вещества используется почвенными организмами в своей жизнедеятельности, так как в тесной прямой корреляции с органическим веществом почвы находится ее биологическая активность. Главной составляющей органического вещества является гумус. Содержание запасов органики в почве обеспечивает сохранение энергетического потенциала и является одним из факторов сохранения устойчивости экосистемы в целом [1].
По имеющимся данным создание агроландшафта приводит к значительному уменьшению содержания гумуса [2]. Основная причина, вызывающая уменьшение гумуса в пахотных почвах – усиление минерализации органического вещества исходных целинных почв. Снижение гумусированности происходит, прежде всего, за счет потери детрита [3]. Интенсивность процессов минерализации и потери гумуса определяются степенью разложения исходного органического вещества целины, климатическими условиями и характером сельскохозяйственного воздействия. Содержание органического веществ в почвах является характерным генетическим и классификационным признаком для каждого типа почв. В современных условиях интенсификации сельскохозяйственного производства происходит существенное изменение данных показателей. Очевидна актуальность изучения изменений количественных показателей содержания органического вещества в зависимости от интенсивности и вида сельскохозяйственного использования. В результате сельскохозяйственного воздействия генетические свойства почвенного покрова значительно видоизменяются. Результаты изучения почвенного покрова территории поймы р. Суджа позволяют отметить преобладание пойменных луговых почв и типичных черноземов, также незначительно распространены намытые, иллювиально-болотно-глееевые почвы среднесуглинистого и тяжелосуглинистого состава. Большая часть территории подвергается сельскохозяйственному воздействию. Мощность гумусового горизонта изменяется от 25 до 67 см (типичные черноземы), 35-59 см (пойменные луговые), и в большей степени определяется степенью эродированности (рисунок).
150