Изучение экологической обстановки Верх-Исетского района г. Екатеринбурга

Как утверждают ученые многих стран мира, человечество движется к экологической катастрофе. И действительно, опасность приближающегося экологического кризиса не преувеличена. За последние десятилетия проблемы загрязнения окружающей среды приняли глобальный характер. Наша действительность такова, что человечество вынуждено решать проблему собственного выживания и решать её всем миром. Ведь уже доказано, что загрязнения окружающей среды гибельны для генофонда человека и планеты в целом.

Особенно, остро эти проблемы стоят в крупных городах, где сосредоточена основная масса населения. Наш город – Екатеринбург, один из крупнейших промышленных и культурных центров России, самый большой город Урала, важнейший индустриальный, транспортный, научно-культурный центр Уральского экономического района. К западу от центра расположен крупнейший район города – Верх-Исетский, состоящий из 7 микрорайонов, с хорошо развитой металлургической, приборостроительной, электротехнической промышленностями. Основные предприятия района продолжают оставаться основными источниками загрязнения воздушного бассейна, почв и вод.

Мы заинтересовались экологической обстановкой Верх-Исетского района, так как большую часть своего времени проводим здесь – в школе, и наше здоровье напрямую зависит от окружающей среды. Работая над поставленной проблемой, анализируя официальные отчеты по экологии, мы столкнулись со следующими противоречиями:

• Между общественным мнением и официальными отчетами.

• Между высокой потребностью просвещения населения и «замалчиванием» официальной информации (невозможно найти отчет за последние 1-2 года).

Одним из вариантов преодоления этих противоречий являются самостоятельные исследования по оценке экологического качества среды в микрорайоне школы №201 «Согласие», расположенной по адресу: ул. Готвальда 19а Верх-Исетского района. В связи с этим нами были поставлены следующие цели и задачи.

Цель: изучение экологической ситуации в Верх-Исетском районе города Екатеринбурга.

Задачи:

1. Дать физико-географическую характеристику района.

2. Исследовать и оценить экологическую ситуацию в микрорайоне школы «Согласие».

3. Наметить пути решения экологических проблем и оздоровления окружающей среды.

Исходя из этих целей и задач, нами были запланированы следующие этапы работы: анализ литературы по проблеме, обобщение официальных данных по Верх-Исетскому району, проведение экологического мониторинга состояния окружающей среды в своём микрорайоне, разработка рекомендаций. Реферат содержит четыре главы. В первой дана физико-географическая характеристика, природы Верх-Исетского района. Вторая глава посвящена характеристике экологической обстановки в районе (все данные взяты из официальных источников). В ней выделены остростоящие на сегодняшний день проблемы: загрязнения атмосферы ВИЗом и автотранспортом, качество питьевой воды, загрязнение почв. В третьей главе приведены результаты собственных исследований окружающей среды в микрорайоне Заречный. Мы на собственном опыте хотели убедиться в реальности загрязнений окружающей среды через исследования почвы, воды, атмосферы в районе своей школы. В четвёртой главе приводятся возможные пути решения экологических проблем Верх-Исетского района. При проведении работы были использованы следующие методы: статистический, экспериментальный, метод полевых наблюдений, сравнительный, аналитический и др.

Глава 1. Физико-географическая характеристика Верх-Исетского района г. Екатеринбурга.

1. 1. Географическое положение Верх-Исетского района.

Верх-Исетский район является крупнейшим в г. Екатеринбурге. Площадь, занимаемая этим районом, равна 343 км,2 на ней проживает 180000 человек.

Территория располагается в западной и юго-западной части города Екатеринбурга. Район граничит на севере и северо-востоке с Железнодорожным, на востоке и юго-востоке с Ленинским, на юге с Чкаловским районами. На юго-западе находится Ревдинский район, а на западе и северо-западе Первоуральский район. 1

Верх-Исетский район включает в себя поселки: Широкая речка, Медный, Мичуринский, Московский, Чусовское озеро. В Верх-Исетский район входят следующие микрорайоны: Заречный, Центральный, Посадская, Шаумяна, п. Широкая речка, Крауля, ВИЗ.

С точки зрения физико-географического районирования район расположен в пределах восточных предгорий Среднего Урала, Лялинско-Уфалейском макрорайоне и Верх-Исетском грядово-сопочном районе.

Ниже дается физико-географическая характеристика отдельных компонентов природы Верх-Исетского района.

1. 2. Геологическое строение и рельеф.

Основная территория располагается в пределах «Верх-Исетского антиклинория, входящего в состав Восточноуральско-Верхисетского мегоантиклинория, являющегося западной частью Восточно-Уральского поднятия». 2 Описываемая территория сложена преимущественно магматическими горными породами, среди которых преобладают граниты центральной части Верх-Исетского массива. Вмещающими породами гранитов являются вулканогенно-осадочные метаморфизованные породы единого ордовикско-силурийско-нижнедевонского комплекса.

Выходы биотитовых гранитов можно наблюдать на трассе Московского тракта. Вмещающие массив породы (всевозможные серецит-хлорито-сланцевые) встречаются по краям Чусовского тракта. В восточной части района из магматических пород встречаются габбро. Их естественные обнажения можно наблюдать в выемках трамвайных путей на улице Московской. Скальные выходы на рассматриваемой территории составляют 0,5-1,1%. Остальные коренные породы практически сплошным чехлом перекрывают рыхлые и четвертичные отложения разных типов: элювиально-делювиальные, озерно-болотные и техногенные. Мощность осадков от нескольких сантиметров до 5-8 метров.

На большей части территории района рельеф увалисто-холмистый с широкими плоскими понижениями между увалами и холмами. Наиболее выраженным является рельеф западной части, где отчетливо выделяются короткие холмы и увалы. Увалы сглажены многовековой водной и ветровой эрозией. Абсолютные высоты холмов и сопок 320-350 метров. Рельеф восточной части более спокойный и представлен чередующимися всхолмлениями и понижениями. Территория отличается значительной заболоченностью. Среди болот преобладают низинные и переходные. В Верх-Исетском районе заболоченности способствуют геолого-геоморфологические особенности территории (водонепроницаемых коренных горных пород, создание прудов на реках, подпор озер плотинами). Самыми значительными болотами на территории района являются Широкореченское и Патрушихинское болота. 1

1. 3. Климат.

Положение на подветренном макросклоне Урала, в барьерной тени от горной полосы, и меньшие абсолютные высоты определяют климатические особенности района. Климат района континентальный с суровой зимой и относительно теплым летом. 8 Температура июля +170С (самого жаркого месяца), а самого холодного -160С.

Наибольшая влажность воздуха 80-82% наблюдается в зимний период. Если среднемесячные температуры воздуха весной, летом, осенью не имеют больших отклонений от средних многолетних показателей, то зимой это выражается резче, отклонения от этих показателей в этот период достигает 100С.

Для весны характерно быстро повышение средних суточных температур воздуха. Наряду с быстрым повышением температур в мае и даже в июне бывают возвраты холодов, связанных с вторжением холодного арктического воздуха. Нередко продолжительные похолодания доходят до 8-13 дней и сопровождаются обильными снегопадами. Так в 1961, 1963, 1968 годах после теплых майских дней среднесуточная температура воздуха 3-5 июня понизилась до 0,50С и выпал снег высотой до4 см.

Вторжение арктического воздуха особенно ощущается летом, когда они вызывают повсеместно заморозки. Осенью, в первой половине сентября, похолодания с отрицательной суточной температурой редкое явление. Однако во второй половине сентября похолодания бывают 1 раз в 4 года. Обычно эти похолодания сопровождаются ненастной погодой, осадки в это время выпадают в большинстве случаев в виде мокрого снега. Устойчивый переход среднесуточных температур воздуха через 00С происходит в среднем 6 апреля и 20 октября. Число дней с температурой выше этого предела составляет в среднем 196 в году. 3

Средняя продолжительность большого вегетационного периода (среднесуточные температуры воздуха от -50С до +50С) составляет 162 дня с 23 апреля по 3 октября, продолжительность малого вегетационного периода (температура воздуха от -100С до +100С) 119 дней с 15 мая по 12 сентября. В формировании температурного режима воздуха и на поверхности почв большую роль играют высоты расположения местности и форма рельефа. В результате стока холодного воздуха с вершин гор и холмов в пониженных частях территории вероятность заморозков более значительна. На температурный режим почвы, помимо того, большое влияние оказывает механический состав почвы и её тип, влажность и состояние поверхности. Среднее число дней в году с температурой почвы ниже 00С на глубине 20 см составляет 147 с колебаниями от 110 до 170 дней. Средняя глубина промерзания почвы составляет 110 см, достигая 146 в суровые зимы, а на оголенных участках и 200 см. Наибольшая глубина промерзания наблюдается в марте.

Среднегодовое количество осадков составляет 465 мм, причем 65% их приходится на май-сентябрь.

Количество и распределение осадков в течение года определяется главным образом циклонической активностью атмосферы и расположением территории района на восточных склонах Уральского хребта, являющегося естественным барьером для перемещения воздушных масс в широтном направлении.

Превышение выпадающих осадков над испаряемостью приводит к заболачиванию части территории района, находящегося в местах с ограниченным стоком, например, в южной части Широкореченского массива и северной Чусовского. Из годовых сумм осадков в среднем на долю твердых приходится 24%, на долю жидких 65%, на долю смешанных (мокрый снег, снег с дождем) 11%. Выпадение осадков в летнее время, как правило, не носит ливневого характера, но не исключена возможность ливней с выпадением до 72 мм осадков в час. Однако это не приводит к водной эрозии почв, исключая оголенные от древесной и травянистой растительности мест и на значительных уклонах местности (дороги, пашни). Дождевые паводки обычно бывают осенью, но в отдельные годы случаи обильных дождей продолжительностью по 10-12 дней отличались и летом. Периодических засух и суховеев не наблюдается, хотя иногда бывают довольно длительные периоды с недостаточным увлажнением.

Накопление снежного покрова зимой происходит равномерно, его наибольшая высота составляет 22-27 см и наблюдается в середине марта. Следует отметить, что высота снежного различна, это зависит от рельефа местности, направления и силы ветра, типа растительности и её расположения в пространстве. Появление устойчивого снежного покрова и его сход в разные годы существенно различны по времени. Среднее количество дней со сплошным покровом для территории района 166 дней. Замерзание рек происходит в районе в период с 20-25 октября, а вскрытие 15-20 апреля.

Верх-Исетский район расположен в зоне действия ветров с преобладанием зимой западного, юго-западного, юго-восточного направлений, со средней скоростью 4,4 м/с. Летом преобладают ветра со скоростью 3,9 м/с западного, северного, северо-западного направлений. Сильные ветры 15 и более м/с для данной территории редки, их вероятность не более 5%. Скорость ветра имеет хорошо выраженный суточный ход. Наибольшая скорость наблюдается в дневное время, после полудня, наименьшая перед восходом солнца. Суточные колебания скорости ветра более резко выражены в теплый период. Увеличение скорости ветра отличается весной и зимой, хотя вероятность сильных ветров не превышает 5 %.

Метеорологические факторы оказывают большое влияние на распространение атмосферных загрязнений и их концентрацию в приземном слое. К ним, прежде всего, относятся скорость и направление ветра, температура и влажность воздуха. Известно, что между скоростью ветра и концентрациями атмосферных загрязнений существует обратная зависимость, в основе которой лежит разбавление промышленных выбросов воздушными массами. 6

1. 4. Воды района.

Значительных рек на территории района нет. Река Исеть пересекает район с притоком рекой Ольховской. Река Патрушиха, которая также является притоком Исети, самая большая. Её длина 26 км, площадь водосбора 283 км2. Начинается река из небольшого зарастающего озерка. Протекая по неширокой долине, река в нижнем течении имеет крутой правый берег (Уктусские горы) и более пологий (Шиловское, Патрушихинское болото). В 3 местах река запружена. Питание рек района смешанное, преимущественно снеговое (более 50%), отчасти дождевое (в теплую часть года) и грунтовое.

В пределах данной территории имеются 2 пруда: Городской и Верх-Исетский. Городской пруд - небольшой водоем, длиной 3,3 км, шириной 0,3-0,4 км (площадь около 1 км2), вытянутый с севера на юг. Средняя глубина пруда 3,2 метра, наибольшая 5,5 метра.

Верх-Исетский пруд - самый большой в г. Екатеринбурге. Он вытянут вверх по Исети, имеет длину 10 км, ширину 2,6 - 3 км, среднюю глубину - 2,5 метра, наибольшую 6,6 метров (у плотины), площадь зеркала - около 15км2. Котловина пруда расположена в юго-восточной части Верх-Исетского гранитного массива, отдельные приподнятые части которого во многих местах выходят на поверхность, образуя живописные скалы на берегах (мыс Гамаюн) или скалистые островки в центральной его части (островки Гэаран, Калинный, Высокий и др. )

Наряду с реками и возникающими на них прудами, особую достопримечательность района составляют озера: Чусовое и Здохня. Озеро Чусовое расположено в юго-западной части района. Имеет вытянутую форму, занимает площадь 400 га. Его наибольшая глубина 3,5 м.

Озеро Здохня находится среди заболоченной равнины и примыкает к Верх-Исетскому пруду с юга.

Питания озер осуществляется за счет атмосферных осадков, а также паводковыми и грунтовыми водами.

На территории района 944 га занимают болота и 3143 га заболоченные насаждения. Болота и заболоченные насаждения располагаются в плоских ложбинах между увалами с неблагоприятным водным и воздушным режимом почв. Болота богаты торфом. 3

1. 5. Характеристика почв Верх-Исетского района.

Разнообразие климатических условий, растительности, горных пород, рельефа, различный возраст отдельных территорий обуславливают и разнообразие почв в районе.

Наибольшее распространение (70-75%) в Верх-Исетском районе имеют дерново-подзолистые почвы. 1 Эти почвы развиваются под воздействием подзолистого и дернового процессов. В верхней части профиля они имеют гумусо-элювиальный (дерновый) горизонт, образовавшийся в результате дернового процесса, ниже подзолистый горизонт, сформировавшийся под влиянием подзолистого процесса. Почвы характеризуются небольшой мощностью дернового горизонта, низким содержанием гумуса и питательных веществ, кислой реакцией и наличием малоплодородного подзолистого горизонта.

Довольно значительное распространение в районе имеют торфяно-болотные и торфяно-подзолисто-глеевые почвы. Образованию почв способствуют процессы торфонакопления и оглеения. На территории района образованию этих почв способствовало скопление воды в атмосферных осадках в замкнутых понижениях с недостаточным стоком. Особенностью торфяно-подзолисто-глеевых почв, является глеевый горизонт, нарастающий на подзолистый сверху при сохранении остатков первичного подзолистого горизонта.

1. 6. Растительный и животный мир.

На территории Верх-Исетского района отчетливо выражаются площади, занятые сосновыми, березово-сосновыми лесами, что составляет 70-75%. В состав лесов входят сосняки: брусничные и черничные, с папоротником орляком, сфагновые и др. Вблизи просек по опушкам и лесным полянам к сосне примешиваются береза, кустарники: шиповник и ракитник, жимолость. Травяной покров состоит из крупных трав: сныть обыкновенная, фиалка удивительная. Сосняки с липой встречаются на склонах гор и в лесопарках (Московский лесопарк). 1

Осиново-березовые леса занимают в основном западную часть района, вырубок. Редко встречается лиственница Сукачева. Зелено-хвойные леса из ели и пихты встречаются главным образом в западной, горной полосе, где выпадает много осадков.

Болотная растительность занимает значительную часть территории. Основу растительного покрова составляют мхи, осока, пшеница. Здесь же можно встретить низкорослую сосну, карликовую березку, багульник. Своеобразные насекомоядные растения: росянка и пузырчатка.

Вдоль русел рек, в речных долинах узкими лентами тянутся заросли низкорослых деревьев и кустарников. Густые заросли различных ив (русской, ломкой, козьей) сменяются возвышающимися рядами серой и черной ольхи, душистой черемухи. Густо разрастается малина, смородина, жимолость, шиповник. Под пологом кустарников поселяются высокие травы, канареечник, лабазник вязолистный и другие. В поймах рек основу растительного покрова составляют злаки и разнотравье, среди которых щучка, лисохвост, пырей ползучий, лютики, золотистый адонис, клевер, кровохлебка.

Основная масса современных животных района относятся к лесным животным, главным образом к сибирским видам. Водятся в лесах рыси и лисицы, лоси и косули, белки и зайцы, бурундуки, хотя численность их год от года заметно сокращается. Птицы района разнообразны, однако, многие из них прилетные или пролетные.

Для лесов и болот обычны змеи и ящерицы, лягушки, жабы и тритоны. В реках, озерах и прудах обитают типичные для средней полосы рыбы: окунь, чебак, карась, лещ, щука, налим.

Кроме позвоночных в лесах много разных беспозвоночных, например, насекомых: бабочки крапивницы, желтые лимонницы, бабочки огневки, боярышницы и многие другие. Много в лесах и полях различных жуков (жуки короеды, листоеды, коровки, усачи), пауков (сенокосцы), муравьев, кузнечиков и саранчи.

Во всех водоемах обитает много мельчайших животных (коловратки, динобрион и др. ). В водоемах со стоячей или слабопроточной водой обитают амебы, инфузории, губки, пиявки. Во всех водоемах, особенно в зарастающих озерах, водятся моллюски: брюхоногие (прудовики и катушки) и двустворчатые пластинчатожаберные (беззубки). Очень много ракообразных: низших раков и десятиногих, ветвистоусых рачков. 6

Глава 2. Общая характеристика экологической обстановки в Верх-Исетском районе.

2. 1. Основные источники загрязнения атмосферы района вредными веществами.

Загрязнение атмосферы района в настоящее время осуществляется промышленными предприятиями, автотранспортом и доступными для ветровой эрозии загрязненными городскими почвами.

Уникальное положение Верх-Исетского металлургического завода в промышленной инфраструктуре района делает его автоматически главным загрязнителем атмосферы района из числа промышленных предприятий. На долю завода приходится: «до 90 процентов загрязнений, выбрасываемых в атмосферу всеми стационарными источниками загрязнения района и 8 процентов загрязнений, выбрасываемых в атмосферу всеми предприятиями города»9. Указанные цифры относятся к так называемой "приведенной" массе загрязнения, учитывающей различную химическую активность различных химических веществ. В абсолютном выражении вклад завода составлял около 1,5 процентов от массы загрязнения, "производимого" всеми предприятиями города. Здесь приведены данные 1988-89 годов, когда уровень производства на заводе был максимальным. В последующие годы произошло резкое снижение объемов производства и выбросов загрязнения.

Основными веществами, выбрасываемыми в атмосферу предприятием, являются: оксид азота (77,3 процента от суммарной приведенной массы выброса загрязнений ВИЗом), пыль неорганическая (16,5 процентов), сернистый ангидрид (1,0 процент). Наиболее вредными по выбросам в атмосферу в то время являлись: «теплосиловое производство, на долю которого приходилось 74,1 процента выбросов загрязнений в атмосферу, и сталепрокатное производство (14,1 процента)»9. Последнее в настоящее время прекратило свое существование. "Вклад" ВИЗа в загрязнение атмосферы Екатеринбурга и Верх-Исетского района показан в таблице. Показатели загрязнения атмосферы остальными промышленными предприятиями района значительно ниже.

Основным источником загрязнения атмосферы крупных городов в настоящее время является автотранспорт. По подавляющему большинству ингредиентов автотранспорт является более "производительным" источником загрязнения, чем промышленные предприятия. Доля в валовом выбросе загрязняющих веществ автотранспорта в Екатеринбурге постоянно возрастает. В 90-е годы она составляла 70 процентов. 9 В настоящее время, в связи с сокращением промышленного производства, она еще более возросла.

Основными компонентами выбросов вредных веществ от автотранспорта, помимо традиционно учитываемых оксида углерода, сернистого ангидрида, оксидов азота и углеводородов, являются альдегиды, сажа, а также наиболее вредные вещества первого класса опасности - свинец и бенз(а)пирен. Расчеты показывают, что автотранспортом выбрасывается в атмосферу города подавляющая часть свинца и бенз(а)пирена (свыше 98 процентов), а также оксида углерода, что является главной причиной превышения предельно допустимых концентраций этих веществ в атмосфере города. 7

Существенно заниженными являются данные официальной статистики о выбросах в атмосферу автотранспортом твердых загрязнений. Существующая методика принимает в расчет только твердые частицы, возникающие при сгорании топлива в двигателе. Пыль, которая поднимается в воздух колесами автомобилей при их движении по подчас очень загрязненному асфальту, в настоящее время не учитывается. Причиной этого является отсутствие методики таких расчетов.

На грузовой автотранспорт приходится 24 процента суммарного пробега всего подвижного состава по району, 68 процентов занимают легковые автомобили, остальное - автобусы. Их вклад в суммарные выбросы от автотранспорта распределяется следующим образом: «по окиси углерода 43,3 процента дает грузовой автотранспорт, 45,9 процента - легковые автомобили, остальное - автобусы; по окислам азота - 42 процента дает грузовой автотранспорт, 41 процент - легковые автомобили; по углеводородам - 57,7 и 28,4 процента ; по свинцу - 33 и 58 процентов; по бенз(а)пирену - 46,5 и 37 процентов соответственно»5.

На урбанизированных территориях ветер играет огромную роль в удалении продуктов физического, химического и биологического выветривания горных пород, а также антропогенных твердых осадков, выпадающих из атмосферы. Расчеты показывают, что уровень выпадений: «техногенной пыли 400 кг на квадратный километр в сутки, являющийся типичным для крупных городов и относящийся к категории среднего, умеренно опасного загрязнения, соответствует ежегодному образованию на поверхности земли слоя осадка толщиной 0,7 мм»6. Вблизи крупных промышленных предприятий эта величина может превышать 1,5 мм в год. Другими словами, в течение 10 лет мог бы накопиться слой мощностью до 1,5 см. Однако в городских условиях, не только на проезжих частях регулярно убираемых крупных улиц, но и на никогда не промываемых второстепенных дорогах и тротуарах дворов мы этого не наблюдаем. Единственным фактором, приводящим к такому результату, может быть только деятельность ветра, заключающаяся в удалении с обнаженной земной поверхности тонкозернистой составляющей грунтов.

Для проявления эрозионной работы ветра на городской территории имеются особо благоприятные условия, в том числе:

• Городская планировка в виде протяженных прямолинейных улиц не создает препятствия ветру и не оказывает вследствие этого на него тормозящего действия. Особенно это важно для крупных городских магистралей, совпадающих с преобладающим направлением ветра. В пределах рассматриваемой площади к этому типу относятся улицы Металлургов, Крауля, Ленина, Посадская.

• Точно так же не оказывает на ветер тормозящего действия и окаймление проезжей части таких улиц зелеными насаждениями при линейном способе их высадки.

• Значительную часть города, как правило, составляют пустыри и строительные площадки, где в связи со строительными работами растительный покров зачастую оказывается полностью уничтоженным и где поверхность рыхлого грунта оказывается слабо защищенной или совершенно не защищенной от ветрового воздействия.

• В городах часто возникают ветры локальные , обусловленные неодинаковым нагреванием грунта на отдельных его участках , например , на освещенной и теневой сторонах высотных домов, линейной планировки, в разрывах между сближенными зданиями.

На городской территории ветровая эрозия грунта (дефляция) часто проявляется в образовании своеобразных микрокотловин.

2. 2. Источники загрязнения водных бассейнов района.

В той или иной мере все водные бассейны Верх-Исетского района связаны с рекой Исеть, пересекающей его территорию и являющейся главной его водной артерией. По виду использования река Исеть принадлежит к водоемам рыбохозяйственного назначения. При этом по данным за годы, когда промышленное производство на территории Среднего Урала достигло пика, отмечалось превышение концентраций ПДК по железу общему – от 1,2 ПДК в районе д. Палкино до 5,7 ПДК ниже сброса ВИЗа, нефтепродуктам от 3,4 ПДК в районе д. Палкино до 22,2 ПДК у д. Б. Исток, по марганцу – от 1,2 ПДК у д. Палкино до 3,4 ПДК в 6,3 км выше плотины Нижнее-Исетского пруда. Качество воды в Верх-Исетском пруду ухудшается. При этом на берегах пруда расположено 4 водозабора промышленных предприятий и городской водозабор для питьевого снабжения населения Ордженикидзевского и Железнодорожного районов. 4

Сброс воды из грязных оборотных циклов ВИЗом в р. Исеть после закрытия листопрокатного и реконструкции водного хозяйства сталепрокатного цеха прекращен полностью. «Вклад» ВИЗа в загрязнение поверхностных водотоков города незначителен. Объем сточных вод, образующихся на предприятии (без учета поверхностного стока атмосферных осадков с его территории, методика учета которого в настоящее время еще не разработана), составляет 0,3 процента от суммарного сброса Екатеринбургом, в том числе через самостоятельный выпуск ВИЗом сбрасывается всего 0,03 процента от сброса сточных вод городом.

Мощным источником загрязнения водных ресурсов района в настоящее время выступают городские почвы. Подверженные эрозии, то есть размыву выпадающими атмосферными осадками, и содержащие в своем составе в сверхвысоких концентрациях различные химические вещества, в том числе и высоких классов химической опасности, попадая в водоемы с ливневым поверхностным стоком и талыми водами, они способны значительно изменять химический состав речной воды.

Совершенно не изучен в настоящее время ущерб, наносимый поверхностным водотокам Верх-Исетского района фильтрацией подземных вод, которые на путях своего перемещения пересекают, а, следовательно, и взаимодействуют с техногенно преобразованными породами и осадками.

В части проб, отобранных в водоемах в летний период последних лет, качество воды не соответствовало нормам по содержанию бактерий группы кишечной палочки – показатель фекального загрязнения. И хотя бактерий-возбудителей кишечных инфекций, в том числе холеры, обнаружено не было, тем не менее, высокое содержание кишечных палочек (до 240000 при норме не более 10000 на 1 л воды) свидетельствует о потенциальной опасности воды водоемов в части возникновения инфекционных заболеваний. 4

Наиболее вероятной причиной возникновения указанного заражения является отсутствие береговой линии водоемов оборудованных мест общего пользования: прошедшие в конце лета дожди смыли в водоемы с берегов накопленное здесь за лето загрязнение.

Невысокое качество воды Верх-Исетского пруда не могло не сказаться на качестве воды р. Исети, которая по всем рассматриваемым показателям сходна с водами пруда.

Учитывая, что вода в сетях горводопровода не соответствует норме по цветности, содержанию железа, наличию запаха, население района в последнее время стало широко использовать для питьевых целей воду из родников.

2. 3. Гигиеническая оценка загрязнения почвенного покрова Верх-Исетского района.

Выполненные в последние годы исследования свидетельствуют о высокой сложности геохимического загрязнения почвенного покрова на рассматриваемой территории. В каждой конкретной точке пространства загрязнение имеет свой совершенно специфический состав и интенсивность и отличается от загрязнения на соседних территориях, что обусловлено неравномерностью размещения на территории района промышленных предприятий, транспортных магистралей, а также различием в застройке и озеленении территории. На загрязненность территории влияют и такие факторы, как ее рельеф и проявление эрозионных процессов, современная техногенная деятельность и история освоения. 5

За последние годы можно отметить снижение суммарного уровня загрязнения почвы, как по г. Екатеринбургу, так и по Верх-Исетскому району конкретно. Одним из объяснений этому может служить усиление контроля за свалками, стройплощадками и постепенный вынос промышленных предприятий за черту города.

Глава 3. Исследование и оценка конкретной экологической ситуации в микрорайоне школы «Согласие».

3. 1. Методика экологического мониторинга.

В своей работе мы привели общие данные о Верх-Исетском районе и его экологической обстановке. Но, к сожалению, многие данные быстро устаревают или несут общую информацию обо всём районе, а хотелось бы выяснить подвергаем ли мы своё здоровье опасности в школе.

В течение нескольких месяцев была проведена самостоятельная работа по исследованию состояния окружающей среды микрорайона Заречный, где и находится школа «Согласие». Основная задача данного исследования заключалась в том, чтобы на «живых» примерах выяснить экологическую обстановку в районе. Такое слежение даёт реальную и достоверную информацию, с помощью которой можно выявить местные экологические проблемы и попытаться их посильно решить.

Наиболее доступным и целесообразным для этой работы стал комплексный подход, то есть использование методик изучения почвы, воды, воздуха для изучения пришкольного участка и школы. Основными методами стали: наблюдение, измерение, эксперимент.

3. 2. Мониторинг пришкольного участка.

Наша школа находится по адресу: г. Екатеринбург, Верх-Исетский район, улица Готвальда 19а. По санитарно-гигиеническим нормам промышленные предприятия, магазины и т. п. должны располагаться на расстоянии не менее 50 метров, жилые дома – не менее на 10 метров, а автострады - на 25 м. 10 В нашем случае есть нарушения: жилые дома располагаются в пределах 5 метров, в пределах 20 метров располагается продуктовый магазин и гаражи. Автострады по улицам: Черепанова, Готвальда, Опалихинской в пределах нормы. На пришкольном участке растут акации, шиповник, липы, яблони, тополя, рябины. За 24 часа они восстанавливают столько кислорода, сколько необходимо для дыхания 183 человек. А также улавливают 70 – 80% аэрозолей и пыли, за лето это составит примерно 1159,4 кг

3. 3. Мониторинг атмосферы.

В настоящее время состав атмосферы претерпевает качественные изменения. За последние 10 лет в атмосферу было выброшено 4,4 млн. т свинца, 3,3 млн. т цинка, 585 тыс. т меди и т. д. 10 В России 2/3 населения живёт в условиях загрязнённого воздуха. Транспорт снабжает атмосферу выхлопными газами, смолами, свинцом, угарным газом, копотью (всего более 200 вредных веществ).

В течение сентября – декабря 2005 года было проведено исследование загрязнения воздуха городским транспортом на улицах Опалихинской и Готвальда. В среднем за час по этим улицам проезжает 160 и 92 машины соответственно. При этом в атмосферу выделяется: угарного газа 10,3 и 7, 5 литров соответственно; углеводородов 1, 8л и 1,2л соответственно; диоксида азота по 0,69 и 0,49 литров.

В природе существуют растения, которые чутко реагируют даже на незначительные загрязнения воздуха. Особенно чувствительны некоторые виды лишайников, например пармелия и ксантория. Используя данные о биоиндикаторах,10 было установлено, что в воздухе около школы присутствуют следующие загрязнители: выхлопные газы (листья у лип выглядят обгоревшими, есть участки, лишённые хлорофилла), соединения серы (нет ксантории и пармелии). Если оценивать степень загрязнения воздуха по обилию различных лишайников, то можно сказать, что степень загрязнения средняя, так как встречаются только накипные формы. 7

Но существуют и растения – детоксикаторы. К нашим условиям подходят: тополь душистый – детоксикатор соединений серы, яблоня – детоксикатор окислов азота, акация белая – соединений хлора. При посадке клёнов, елей, сосен, ивы уменьшилось бы количество угарного газа и пыли. 10

3. 4. Мониторинг почвы пришкольного участка.

Исследовав почву пришкольного участка, было определено, что она уплотнённая с плохой аэрацией и инфильтрацией . Данная почва – бесструктурная, поглощая воду, такая почва образует сплошную липкую массу (по Б. Небелу). 7 Видовой состав почвенных животных очень беден, в том числе из-за низкого плодородия и загрязнений почв. В районе школы мною были обнаружены дождевые черви, геофилы, кивсяки, мокрицы, личинки насекомых. Исходя из метода биоиндикации, предложенного в школьном практикуме,7 радиоактивный фон не превышает нормы (кивсяков и мокриц в почвенной пробе немного, а дождевые черви средних размеров, без нарушений в развитии).

Особенности химического состава почвы определялись по видовому разнообразию растений. На пришкольном участке произрастают: пырей ползучий, лютик ползучий – показатель уплотнения почвы; ромашка пахучая – показатель сухости; в западной части встречаются пастушья сумка, крапива двудомная, любящие богатые азотом почвы. Если сравнивать экосистему участка с лесом за пределами города, можно отметить признаки деградации: уменьшение величины листьев, появление некрозов, мало лишайников, угнетённое состояние травостоя, господство сорной растительности.

3. 5. Мониторинг качества питьевой воды.

Употребление некачественной воды служит одной из основных причин заболеваемости населения остеохондрозом, болезнями зубов, пищеварительной и мочеполовой системы. Влияют на здоровье и примеси, содержащиеся в воде. Наиболее значимые в этом смысле: «соли кальция и марганца, определяющие жёсткость воды – повышенная жёсткость является одной из причин мочекаменной, почечнокаменной, желчекаменной болезней». 10 Повышенную жёсткость визуально мы определяем по накипи при кипячении, плохом заваривании чая, плохом намыливании при стирке. Проведя эксперимент, было выяснено, что жесткость питьевой воды временная и при кипячении уменьшается – затраты мыльного раствора в кипячёной воде в 1,5 раза меньше. Можно отметить, что наша питьевая вода сильно хлорирована, при кипячении хлор взаимодействует с кислородом, образуя диоксины – канцерогенные вещества. Поэтому рекомендуют перед кипячением воду отстаивать в течение суток или пропускать через специальный фильтр.

Если объединить все полученные данные, то можно отметить, что загрязнения окружающей среды в микрорайоне существуют, их показатели в пределах средних и не противоречат официальным данным. Одним из основных факторов загрязнения почвы и воздуха является автотранспорт.

Глава 4. Перспективы улучшения экологического состояния Верх-Исетского района.

В связи с тем, что основным загрязнителем атмосферы района является автотранспорт, он становится объектом первоочередного внимания при планировании охраны атмосферного воздуха. Расчеты показывают: «только в случае исключения грузового автопотока вблизи жилых массивов возможно значительное уменьшение уровня загрязнения атмосферы вредными веществами, превышающими ПДК по вине автотранспорта: более чем на 27% по оксиду углерода, на 35% по бенз(а)пирену и на 33% по свинцу». 4 При этом количество выбрасываемой сажи снизится на 63%. Основным способом такого преобразования автопотоков является регулирование движения автотранспорта с помощью дорожных знаков.

Эффективной мерой снижения загрязнения атмосферы может стать замена некоторых автобусных маршрутов, например 60, троллейбусными за счет удлинения протяженности уже действующих линий. Особенно это важно для улицы Бебеля, где автобусы значительно загрязняют атмосферу Заречного микрорайона. Это позволит сократить: «объем загрязнения воздуха в микрорайоне окисью углерода на 2%, углеводородами – на 2,2%, бенз(а)пиреном - на 10,3 %, сажей- на 32%». 4

Однако кардинальное решение проблемы выбросов вредных веществ автотранспортом выходит далеко за рамки района. Имеется в виду замена этилированного бензина на не этилированный (при этом полностью исключается выброс свинца, дающего 49% суммарной приведенной массы загрязнений в городе), а также установка эффективных газонейтрализаторов, позволяющих улавливать 90% всех выбросов двигателя. 6

Строительство карманов, мини-стоянок, против чего обычно протестуют жильцы домов, на самом деле осуществляется именно в их интересах, тем самым уменьшается количество несанкционированных стоянок.

Еще одной, совершенно специфической, чертой современного автовладения является невозможность цивилизованно избавиться от отработанных смазок, ветоши, изношенных и замененных запасных частей и покрышек. В лучшем случае все это попадает в мусорные баки ближайших домов и вывозится на свалки. Но зачастую, только владельцами гаражей на Верх-Исетском болоте, если каждый третий из них меняет масло в двигателе самостоятельно, сливается на землю, а оттуда поступает в подземные воды и пруд до 10 тонн нефтепродуктов в год. Подавляющее большинство из автовладельцев сдали бы «отработку» за символическую оплату, но такого приемного пункта на территории района нет.

Также необходимы работы по уменьшению площадей, подверженных ветровой эрозии, то есть участков, с которых даже небольшие порывы ветра способны поднимать в воздух техногенно загрязненную пыль. Главным направлением этой деятельности является озеленение территорий, лишенных растительного покрова. Лучше всего задерживают пыль вяз и сирень, так как на их листьях в большом количестве находятся мельчайшие ворсинки. В роли «пылесоса» вяз в 6 раз эффективнее тополя.

Однако главная роль деревьев заключается не в улавливании содержащейся в атмосфере пыли, а в предотвращении ее подъема ветром с поверхности земли. Полоса деревьев высотой 10 метров, расположенных в 5 рядов, ослабляет скорость ветра, дующего на открытом пространстве, примерно в 2 раза, причем это влияние распространяется на 60 метров. Полоса древесных посадок шириной 10-12 метров и высотой 15-17 метров снижает скорость ветра в 2 раза на расстоянии от 200 до 600 метров.

Проблема улучшения санитарного состояния водных ресурсов района может рассматриваться в следующих основных аспектах: первый – улучшение качества питьевой воды, потребляемой населением; второй – снижение объемов выпусков загрязненных вод промышленными предприятиями; третий – улучшение качества воды поверхностных водотоков и водоемов путем уменьшения попадания в них частиц техногенно загрязненных почв; четвертый – сокращение поступления в поверхностные водотоки и водоемы загрязненных техногенной деятельностью подземных вод.

Одним из перспективных направлений обеспечения экологической безопасности питьевой воды в регионе считается массовое введение индивидуальных и, особенно, коллективных систем доочистки питьевой воды. Перспективы улучшения качества питьевой воды в районе связываются, прежде всего, с внедрением новых технологий очистки поступающей в город воды на западной фильтровальной станции, а также с реконструкцией водопроводов, разводящих воду по жилым и производственным строениям.

Загрязнение почвенного покрова территории Верх-Исетского района обладает очень высокой неоднородностью как в отношении источников и интенсивности загрязнения, так и его способности распространяться в окружающей среде и воздействовать на здоровье городского населения. Естественно, что и способы борьбы с негативными последствиями накопленного почвами загрязнения будут различными.

Особенностью большинства предприятий района является сосредоточение на их промышленных площадках в почвенном покрове многолетних выбросов загрязняющих веществ, что делает эти почвы самостоятельным, а в ряде случаев и очень эффективным источником загрязнения окружающей среды. В первую очередь это относится к слабоозелененным, а таких на территории района подавляющее большинство, промышленным площадкам, особенно в тех случаях, когда они располагаются на вершине холма или его склоне.

«Стихийное» размещение банков, офисов, магазинов в не предназначенных для этого зданиях ведет к образованию таких же незапланированных стоянок автотранспорта на совершенно для этой цели непригодных газонах, во дворах и в скверах. При этом не только нарушается растительный покров, но и загрязненный грунт оказывается на проезжей части под колесами автомобилей. Аналогичное влияние оказывает и объезд таких стихийных автостоянок транзитным транспортом по обочинам дорог и тротуарам. Естественной мерой ликвидации такой ситуации является корректировка интенсивности движения и лимитирование мест стоянок с помощью дорожных знаков, что может быть выполнено по коллективной заявке местного населения.

Заключение.

Наш город является экосистемой особого рода. С одной стороны, его можно считать «паразитом биосферы», наносящим огромный урон природной среде. Но с другой стороны, это носитель культуры человечества, закономерный продукт развития цивилизации, и обойтись без него невозможно. Остаётся один выход – уменьшить наносимый вред для биосферы. Пути достижения этого – применение безотходных технологий, использование очистных сооружений, увеличение количества зелёных насаждений, строительство объездных дорог – зависит от конкретной ситуации. И эта исследовательская работа – начало поиска таких путей. Ведь, прежде всего, необходимо выяснить существующие экологические проблемы малой родины, научиться оценивать экологическое качество окружающей среды, а затем понять, что мы – ученицы школы, можем сделать для решения этих проблем.

В результате работы была выполнены физико-географическая характеристика Верх-Исетского района г. Екатеринбурга, экологическая оценка обстановки (по официальным источникам), а также проведён экологический мониторинг школьной территории. Было выяснено, что нарушены санитарно-гигиенические нормы в расположении магазинов и гаражей около школы, деревья пришкольного участка фильтруют за лето около 1200 кг пыли, хотя автострады расположены далеко от школы, но основное загрязнение воздуха связано с выхлопными газами, соединениями серы. Фитоиндикаторы и их состояние указывают на средний уровень загрязнения. Исследование почв показало: на пришкольном участке почвы бесструктурные, уплотнённые, сухие, малоплодородные, радиактивный фон в норме. После исследования воды, можно сделать вывод – наша питьевая вода временно жёсткая и, применяя специальные методики с этим нужно бороться. С учётом официальной информации были разработаны рекомендации по улучшению экологической обстановки.

Данная работа проводилась в течение полутора лет, но она не является законченной. Далее планируется провести мониторинг качества воды природных водоёмов Верх-Исетского района, исследование снега, кислотности осадков, более подробное изучение почв и питьевой воды. А также планируется начало конкретных действий по сохранению окружающей среды: публикации в школьной газете, подготовка информационных листков, обращение к администрации города и школы для организации дополнительного озеленения микрорайона (посадка деревьев возможна силами учащихся нашей школы).