Пространственные масштабные загрязнения окружающей среды

По материалам природоохранных структур Астраханской области техногенные источники загрязнения вод ртутью в Астраханской области отсутствуют. Однако, в последнее время в водах р.Волги обнаруживаются значительные концентрации этого гидрополлютанта. Возможно, что в период половодья происходил смыв ртутных ядохимикатов с сельхозугодий. Однако, это не может привести к таким высоким концентрациям в воде. На космотектонической карте Астраханской области в районе населённых пунктов Копановка – Федоровка вдоль р. Волга имеется зона линейного глубинного разлома земной коры. Исследованиями ряда научно-исследовательских организаций достоверно установлено , что в пределах таких зон в настоящее время наблюдается поступление флюидов, содержащих повышенные концентрации тяжелых металлов и газообразной ртути. Последние в донных частях водоемов могут конденсироваться, образуя самородную ртуть. Такие аномальные зоны имеются на всём протяжении Волги от Чебоксарского водохранилища до низовьев. 
В результате проведенных исследований выявлено, что концентрация ртути в водах р.Волги составляет сотые доли микрограммов. Поступление токсиканта в воду в большинстве своем имело залповый характер. Максимальное загрязнение этим гидрополютантом в течение исследуемого периода наблюдалось в 2001г., затем отмечалась стабилизация концентраций на уровне 1-2ПДК вплоть до 2005г., когда произошло их повышение во всех створах. Необходимо отметить, что основное загрязнение воды ртутью происходило в черте г. Астрахани (от с.Верхнеее Лебяжье до с.Ильинка). Результат столь сильного загрязнения ртутью, видимо, связан с поступлением глубинных флюидов, содержащих газообразную ртуть.

2.2. Изменения  водного режима Волги

Крупнейшая  река в Европе - Волга в XX веке превращена в каскад водохранилищ. Только ниже города Волгограда Волга и ее рукав - Ахтуба - сохранили естественный вид. Но режим водного стока и здесь  зависит от работы гидроэлектростанций. Волга в Астраханской области  имеет ширину от 600 до 2200 м, глубину  до 35 м. Ахтуба многоводна лишь весной, а летом сильно мелеет. Строительство  на Волге водохранилищ изменило

режим дельты. В настоящее время колебание  уровня воды в водоемах дельты зависит  от ее пропусков Волгоградской ГЭС. Это привело к изменению характера  и сроков наступления половодья  и межени.

Период  зарегулирования стока Волги  совпал с естественным сокращением  объема водного стока этой реки, которое происходит циклически под влиянием климатических факторов. В этот же период в Поволжском регионе проводилось интенсивное строительство орошаемых сельскохозяйственных участков и увеличение изымаемых объемов воды, необходимой для орошения сельскохозяйственных угодий. Это также способствовало сокращению объема волжского стока.

После зарегулирования  стока весенне-летнее половодье  начинается в среднем 26 апреля. Это  на 17 дней позже начала половодья  до зарегулирования стока. Продолжительность  половодья уменьшилась в среднем  со 130 дней до 77. Быстрый подъем и спад воды сократили время существования полоса.

Полой - временные водоемы, образующиеся при  заливании дельтовых островов во время половодья. Зарегулирование  стока Волги вызвало уменьшение площади полоев, сократило период их существования. Строительство оросительных систем и обвалование островов также уменьшили площадь половьев.

До ввода  в действие Волгоградской ГЭС  относительно летне-осенний постоянный меженный уровень устанавливался в  начале второй декады июля. В настоящее  время - в конце июня.

До зарегулирования  стока Волги высокие зимние уровни воды в дельте наблюдались только в холодные снежные зимы. Сейчас из-за повышенного сброса воды с  ГЭС в холодный период, связанного с большими потребностями в электроэнергии, зимой в дельте заливаются ильмени, образуются полой на островах, заполняются  водой ерики.

Зимнее  половодье отрицательно влияет на условия  обитания многих наземных животных и  растений. Так, в результате зимнего  сброса воды, затапливаются жилища ондатры, что приводит к гибели животных. Половодье и зимние попуски воды наносят вред популяции кабанов. Они сокращают площадь суши, на которой кормятся эти животные - из-под льда они не могут добывать себе пищу. Неблагоприятные условия для обитания животных зимой делает их более доступными для хищников.

Теперь  весеннее половодье Волги на участке  от Рыбинского водохранилища до впадения Оки формируется лишь за счет рек, впадающих в Волгу на этом участке, а также за счет крайне редких попусков воды из Рыбинского водохранилища. За 30 лет существования этого гидроузла  попуск воды из водохранилища, минуя  турбины, был произведен только один раз — в 1955 г., когда на Верхней  Волге сформировалось исключительно  высокое весеннее половодье. В средние  по водности годы объем весеннего  половодья в г. Горьком приблизительно в 2 с лишним раза меньше, чем до преобразования ее режима. В Вязовых и в Тетюшах сказывается влияние водного режима Куйбышевского водохранилища. К концу зимы верхний бьеф водохранилища срабатывается и уровни в нем понижаются на 6—7 м ниже нормального проектного горизонта, а за счет аккумуляции весеннего половодья уровни снова восстанавливаются до НПГ. Ниже плотины Волжской ГЭС им. В. И. Ленина, в г. Куйбышеве, сказывается режим попусков воды из водохранилища. Высота весеннего половодья в 1959 г. не превышала 5 м против 12 м в году такой же водности, при нерегулированном стоке его продолжительность была в 2 с лишним раза меньше, а общий объем половодья едва ли достиг 1/3 естественного. Зато меженные уровни поддерживаются приблизительно на 1 м выше, чем в прошлом. Высота весеннего половодья в 1959 г. в г. Астрахани при зарегулированном стоке не превышала 2 м против 4 и в 1932 г.

Для нижних бьефов гидроузлов весьма характерными стали недельные колебания уровней  и расходов воды, связанные со снижением  выработки гидроэнергии в дни  отдыха населения, когда на гидростанциях  работают не все турбины. В это  время вода аккумулируется в водохранилищах, а в нижнем бьефе уровни и расходы  воды падают. Амплитуда недельных  колебаний уровней в Рыбинске в отдельных случаях превышает 3 м, но обычно составляет 1—1,5 м; в Ярославле  снижается соответственно до 1 м  и 30—40 см; в г. Горьком снижается  соответственно до 1 м; в г. Куйбышеве снова повышается максимум до 2 м, но обычно ограничивается 1 м. Эти колебания уровней и расходов воды в нижних бьефах гидроузлов, связанные с уменьшением выработки энергии в выходные дни, не очень удобно.

2.3. Экологические  проблемы Каспия

Каспийское  море является крупнейшим в мире бессточным водоемом. Благодаря своим размерам и соленой воде его издавна  называли морем. Свое название Каспий получил по названию древних племен - каспиев, живших на берегах моря во II веке до н.э. Задолго до нашей эры Каспий соединялся с Черным морем и в него впадали воды рек Средней Азии.

В прошлом  Каспий был одним из самых богатых  рыбой водоемов. В настоящее время  в нем сохранилось самое большое  в мире стадо осетровых рыб. Каспий богат нефтью, газом, имеет большое  значение для судоходства.

Издавна население, живущее по берегам моря, использовало его рыбные богатства. По сведениям Геродота, еще 2500 лет  тому назад скифские племена, кочевавшие здесь, питались рыбой. Осетровый клей, по свидетельству римского писателя Юлиана Клавдия, в начале нашей эры  ценился наравне со слоновой костью.

Но уловы  осетровых неуклонно сокращаются. Так, в 1913 году в Каспийском море выловили 660 тыс. тонн ценных пород рыб, а в 1991 - всего 8,1 тыс. тонн.

Резкое  падение уловов в последние десятилетия  связано с сооружением плотин гидроэлектростанций. Значительная часть  естественных нерестилищ таких ценных видов рыб, как белуга, севрюга, осетр, белорыбица были уничтожены водохранилищами. Зарегулирование стока привело  также к уменьшению поступающей  в Каспий речной воды, богатой биогенными веществами, создающими кормовую базу рыб в море. Значительная часть  этих веществ стала оседать и накапливаться в водохранилищах. Это ухудшило условия питания проходных и полупроходных рыб.

Экологически  неблагоприятную обстановку на Каспии создает не только зарегулирование  стока Волги, но и загрязнение  моря. Источниками загрязнения являются:

1) добыча  и транспортировка нефтепродуктов;

2) загрязнения,  поступающие от промышленных  и сельскохозяйственных предприятий,  расположенных на берегах рек; 

3) загрязнения,  поступающие с судов. 

В Каспий ежегодно попадают миллиарды кубометров стоков, содержащих нефтепродукты, тяжелые  металлы, ядохимикаты, СПАВ, органические соединения.

Несколько лет тому назад в водоемах Волги  и Северном Каспии стали встречаться  рыбы с отклонением в развитии и функционировании половых желез, а также с признаками уродства и нарушением развития других органов. Загрязнение воды является и причиной миопатии - заболевания осетровых  рыб, которое сопровождается расслоением  мышечной ткани. В печени и мышцах у таких рыб обнаружено повышенное содержание пестицидов и тяжелых  металлов. Это заболевание является следствием хронического токсикоза - отравления организма рыб загрязняющими веществами.

Особую  тревогу вызывает загрязнение нефтью. Нефтяная пленка подавляет развитие водных микроорганизмов под ней. От нее страдают многие животные, гибнут рыба и водоплавающие птицы. Прекрасные пляжи западного побережья Каспийского  моря из-за нефтяного загрязнения  могут стать непригодными для  использования.

Одной из важнейших экологических проблем  Каспия является повышение уровня моря. Колебание уровня моря связано в  первую очередь с естественными  причинами - циклическими изменениями  объема водного стока рек, впадающих  в море (в первую очередь, Волги), а во вторую - с хозяйственной  деятельностью человека. Эксперты программы ООН по окружающей среде отмечают, что водоем страдает от нефтедобывающей и перерабатывающей отрасли, от радиоактивных отходов АЭС и огромных и увеличивающихся ежедневно объемов промышленных и бытовых отходов, приносимых Волгой.

Реза  Поургхолам, директор Института экологии Каспия, считает, что загрязнение  Каспийского моря нефтью и промотходами достигло «критического уровня». Разработка морских месторождений нефти  и трафик больших танкеров стали  причиной ежегодного выброса в акваторию  моря свыше 122 тысяч тонн опасных  для здоровья людей нефтяных загрязнителей.

По словам ученого, море перенасыщено тяжелыми металлами, представляющими не меньшую опасность  для здоровья человека, чем углеводороды: в Каспий каждый год попадает извне 34 тонны свинца и 304 тонны кадмия.

На 95% источник загрязнений - Россия, Азербайджан и  Казахстан, которые добывают большую часть шельфовой нефти.

Эксперты  ЮНЕП отмечают, что активная разведка углеводородов, сети трубопроводов, промышленное загрязнение грунтовыми водами и  водами рек, береговое опустынивание, изменение климата и потеря видового биоразнообразия из-за появления  в Каспии занесенных агрессивных  видов и интенсивного вылова рыбы — основные, но далеко не все факторы, угрожающие Каспийскому морю.

В регионе  проживает около 15 миллионов человек, достаточно сильно зависящих от природных  богатств водоема. Поэтому вопросы  защиты окружающей среды — обязательное условие для уменьшения рисков здоровью населения региона. При этом экологические  проблемы Каспия имеют трансграничный характер, поэтому необходимо тесное сотрудничество между всеми прикаспийскими государствами.

Единственным  в настоящее время юридическим  документом, призванным регулировать проблемы окружающей среды, является «Тегеранская конвенция», разработанная представителями  пяти государств региона (Азербайджана, Ирана, Казахстана, России и Туркменистана) в 1995 году при участии ЮНЕП и подписанная в 2003 году. Но ратифицирован этот договор был только через три года.

Конвенция устанавливает общие институциональные  механизмы и обязательства участников соглашения, предписывающие принимать  меры по защите окружающей среды от возможных источников загрязнения  и по сохранению и восстановлению морской среды.

Однако  противоречия, касающиеся четырех дополнительных протоколов к Конвенции, стали причиной ее недееспособности. Лишь в августе 2011 года, во время третьей сессии конференции по защите морской среды  Каспия, прошедшей в Актау (Казахстан), представители Азербайджана, России, Казахстана, Туркмении и Ирана  подписали протокол о реагировании и сотрудничестве в случае различных  инцидентов. Однако документ пока еще  не вступил в силу.

Нуритдин  Инамов, глава отдела международного сотрудничества российского министерства природы, считает, что в нынешнем году имеются хорошие предпосылки  для создания координационного центра, который обеспечит взаимодействие России с другими прикаспийскими странами в отношении охраны Каспийского  моря от разливов нефти. В обязанности  центра будет входить мониторинг деятельности российских нефтедобывающих  компаний, сбор информации из других государств, оказание помощи при авариях.

Создание  координационного центра поможет также  решить проблемы с оценкой уровня загрязнения Каспийского моря углеводородами. Сергей Лебедев, научный сотрудник  центра геофизики РАН, доля загрязнения  водоема углеводородами сильно занижена. По его мнению, назрела необходимость  создания эффективных систем мониторинга  акватории Каспия, касательно его  загрязнения нефтяными углеводородами.

Однако  без урегулирования ряда правовых и  политических вопросов с участием всех стран прикаспийского региона, экологические  проблемы Каспия решить невозможно.

«Проблемный вопрос о разграничении акватории  Каспийского моря и его дня  между всеми государствами региона  и неопределенность правового статуса  водоема - основные препятствия, мешающие решению большинства других вопросов, в том числе по охране окружающей среды», — отмечает академик Игорь  Зонн, доктор географических наук, один из авторов «Энциклопедии Каспийского  моря».