"Трагедия славной реки. Экологическое состояние современной Яузы"

Поэтому проблема загрязнения пресных водоёмов сбросами промышленных предприятий и бытовыми сточными водами, контроль над степенью их загрязнения в настоящее время становится одной из важнейших задач, стоящих перед экологической наукой. Особенно актуальным является контроль над состоянием водоёмов в пределах урбоэкосистем, ведь пары этих вод мы ежедневно вдыхаем вместе со многими растворёнными в ней веществами.

В   данной работе рассмотрена проблема загрязнения водных объектов в городе Москве на примере Яузы, которая протекает недалеко от нашей школы.

Целью данной проектной работы было изучить современное экологическое состояние Яузы и разработать план по его улучшению.

Задачи работы:

1. Изучить экологическое состояние реки, используя гидрологические, гидрохимические, микробиологические и социологические методики;
2. Познакомиться с мировым опытом по очистке рек;
3. Разработать модель очистки реки Яузы.

Технологии оценки экологического состояния водного объекта

В мире разработаны системы оценивания уровня загрязнённости воды в водоёмах, по совокупности данных которых можно судить об экологическом состоянии водного объекта и разрабатывать пути его очистки. Это следующие методики:

1) Гидрологические методы (прозрачность, мутность, запах, цветность, скорость течения воды в водоёме);

2) Гидрохимические методы (определение наличия загрязняющих и отравляющих ионов в воде, значения рН);

3) Биологические и микробиологические методы (определение степени загрязнённости воды и соотношения загрязняющих веществ по видовому составу живых организмов).

Способы очистки воды:

1) Чистка и углубление дна, сбор плавучим экскаватором придонного мусора, ила и осадочных образований;

2) Установка мусороуловительных решёток;

3) Вырубра деревьев и кустарников в русле реки;

4) Биологическая борьба с последствиями разлива нефтепродуктов;

5) Полное осушение и вычищение русла.

Предмет исследования

            Яуза – это старинная русская река, на берегах которой зарождалась и строилась Москва. Она берёт своё начало из холодных ключей в болотах «Государевой рощи», как в старину называли «Лосиный остров», и несёт свои воды в реку Москву.

Роль реки в становлении нашего города трудно переоценить: издревле она была частью торгового пути из бассейна реки Москва в бассейн Клязьма. Таким путем можно было попасть на Волгу, и еще дальше в Аравию. По сути, благодаря Яузе Москва имела связь со всеми городами Северо-Восточной Руси.

            Вода в реке была чистой и богатой рыбой. Рыболовство на Руси уже тогда имело широкое распространение. Особенно в городах. В былые времена здесь водилось много щуки. Кроме этого, здесь было огромное количество менее крупной рыбы: карпов, карасей, судаков, пескарей, налимов и окуней. Встречаются упоминания, что в водах Яузы ловили даже речную форель.

Кроме того, Яуза – это родина всего русского флота. Именно на Яузе Петр Великий строил свой первый «потешный флот», который вскоре станет грозой всей Европы.

Такая нетронутость природы, и удивительная самоочищающаяся чистыми родниками экосистема Яузы, позволила в девятнадцатом веке построить первый подмосковный водопровод. Воды Яузы почти целый век давали жителям Мытищ питьевую воду.

Долгое время места зарождения Яузы были запретными для простых обывателей. Болотистые места тщательно охранялись от вторжения людей. Это обусловило еще один факт – истоки Яузы слыли самым настоящим царством зверей. В заводях возводили плотины трудолюбивые бобры, строили свои дома ондатры. Над чистым зеркалом воды можно было увидеть серую цаплю, болотного луня, красноголовых нырков. Вдоль берегов, в мелколиственных дебрях обитали благородные лоси и пятнистые олени, свирепые кабаны, и более мелкие животные: зайцы, лисицы, норки, куницы и горностаи.

            И сейчас эта уникальная во всех смыслах река превратилась в настоящую сточную канаву. Нельзя без слёз смотреть на её грязные зловонные воды, без содрогания слушать в новостях репортажи об её экологических бедствиях. И задача, которая сейчас встаёт перед горожанами, крайне важна – спасти от полного уничтожения уникальную природную систему под названием река Яуза.

            ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

            В 10 точках реки (от истока и до впадения в реку Москву) были собраны пробы воды из толщи и из придонных слоёв прибрежной области (глубина забора проб – 0,5-1 метр). Для сбора проб использовалась стеклянная банка на длинной верёвке, тщательно промытая и просушенная. Пробы собирались в маркированные также промытые и просушенные пластиковые бутылки и стерильные медицинские стаканчики для анализов.

Собранные пробы были проанализированы гидрологическими, гидрохимическими методами, а так же микробиологическими методами в живом и фиксированном состоянии.

Гидрологическим анализом проб проводили исследование прозрачности воды (по методу шрифта), запаха и цветности.

Гидрохимический анализ проб состоял в определении ионов калия, магния, железа, свинца, меди, хлора, брома, йода, сульфат-ионов, кремниевой кислоты, кадмия и марганца, а так же уровня pH универсальной индикаторной бумажкой и pH-метром.

Микробиологическим анализом изучалось видовое разнообразие бентосных и планктонных организмов с подробным изучением фитопланктона как основного индикатора степени загрязнения водоёма.

Кроме того, был проведён социологический опрос на тему актуальности проблемы загрязнения Яузы и необходимости принятия мер по её очистке.

РЕЗУЛЬТАТЫ

1) В результате гидрологического исследования установлено, что состояние реки ухудшается по направлению к устью. Особо резкое ухудшение показателей происходит вниз по течению от Сыромятнического гидроузла. Появляется и постепенно усиливается сильный гнилостный запах воды, к которому в некоторых участках примешивается химический запах. Значение рН сильно возрастает к устью реки, делая воду практически щелочной.

2) Подробному гидрохимическому исследованию были подвергнуты контрастные пробы: взятые у истоков реки (как контрольные) и в её устье. Химический анализ показал загрязнение воды ионами тяжёлых металлов и опасными анионами практически по всем исследованным показателям:

3) В живых пробах воды в ходе микробиологического исследования обнаружены различные водные организмы, многообразие которых резко снижается к устью, зато появляются специфические индикаторные организмы. В водах Яузы обнаружено большое многообразие планктонных водорослей. В пробах воды ниже по течению Оленьего моста, среди прочих диатомовых и зелёных водорослей, обнаружены следующие водоросли-индикаторы:

Cymbella (в больших количествах)

Tabellaria (много в устье)

Gomphonema

Nitzschia

Pinnularia (в больших количествах)

Pandorina

Eudorina

Cyclotella (в больших количествах)

Oscillatoria (в больших количествах)

Количество увеличивается по мере приближения к устью реки. Их присутствие свидетельствует о загрязнении воды тяжёлыми металлами, что подтверждает химический анализ.

4) В ходе социологического исследования актуальности вопроса экологической проблемы реки Яузы, было опрошено 219 человек. Почти все жители Москвы или люди, периодически её посещающие, крайне озабочены экологическим и эстетическим состоянием реки. Все опрошенные понимают опасность контакта с водой Яузы, и большинство предпочло бы поселиться где-нибудь подальше от реки, на её берега их может заставить переселиться только крайняя необходимость. Все опрошенные высказали единогласное мнение, что состояние Яузы нуждается в срочном принятии мер по её очистке.

МОДЕЛЬ ОЧИСТКИ ЯУЗЫ

Проведённые исследования показали, что экологическое состояние Яузы на сегодняшний день практически катастрофическое (а- и в-мезасапробная река переходит в практически полисапробную в устье). Поэтому обычные технологии очистки воды, которые применяются к большинству рек, в данном случае помочь не могут. Здесь требуется комплекс мер, сочетающий в себе традиционные водоочистные мероприятия с системой мер по очистке сточных вод. Проект по очистке воды в реке Яузе включает в себя следующие мероприятия:

1) Необходим полный и подробный анализ состояния воды в реке Яузе и её притоках, необходимо полное прекращение сброса сточных вод и загрязнителей в воды реки.

2) Необходимо внесение в законодательство ужесточения штрафов за выбрасывание мусора в реку и создание специальной службы контроля за соблюдением данного положения, или выделение полномочий полиции на произведение данного контроля.

3) Необходимо произвести очистку не только толщи воды и поверхности, но и дна реки, которое сейчас напоминает кладбище мусора. Произведение дноуглубительных работ нужно провести по всей реке от района Проспекта мира и до устья – это позволит не только собрать мусор, но и удалить осадки различных ядовитых соединений.

4) После расчистки дна необходимо установить мусороуловители на участке Олений мост – Большой Устьинский мост в количестве минимум 6 штук. Желательно построить их в форме заградительных решёток, что упростило бы сбор мусора из толщи воды и с поверхности, и производить их очистку минимум 1 раз в неделю.

5) 5) При столь высокой степени загрязнения тяжёлыми металлами и опасными анионами требуются отдельные мероприятия по очистке от них воды: это разработка и установка мембранных фильтров. Подобный опыт имеется у кампании «Аквафор». Эта фирма является поставщиком водоочистного оборудования для промышленных предприятий, так можно применить имеющиеся разработки и для очистки Яузы. В данном случае это должны быть открытые фильтры.  А чтобы увеличить давление жидкости, проходящей через фильтр, можно создать каскадную систему, для чего необходимо строительство ещё, по крайней мере, трёх плотин. Тогда фильтр можно установить на месте перелива воды за мусороуловительными решётками. Для эффективной очистки воды необходимо установить минимум 5 таких фильтровальных системы: на Сыромятническом гидроузле, на выходе в Москву-реку и в промежутке – в районе Лефортова (ниже автомоек), в районе станции метро Электрозаводская. Желательна так же установка более простого фильтра в районе Оленьего моста, так как мусора в воде на этом участке реки мало, но качество воды так же очень плохое. Можно, конечно, обойтись и без него, но это может привести к тому, что нагрузка на электрозаводский фильтр будет слишком высокой, что чревато быстрым выходом из строя. А равномерная установка 6 фильтров позволит распределить нагрузку, что должно способствовать более эффективной очистке и большей сохранности фильтровальных систем.

Кроме того, каскадная система позволит повысить количество растворённого в воде кислорода за счёт перемешивания, что очень важно при существующей степени загрязнения воды, а значит её кислородном обеднении. А создание нескольких плотин поднимет уровень воды в реке, помогая решить проблему её обмеления и тем самым усилить процессы естественной самоочистки воды в реке.

6) Для очистки воды от нефтепродуктов и масляной плёнки в особо загрязнённых местах можно использовать специальных бактерий.

7) Для предотвращения дальнейшего загрязнения реки тяжёлыми металлами и солями, мы рекомендуем прекратить слив воды из ливневых стоков непосредственно в Яузу. Чтобы обезопасить реку от подобного загрязнения, мы предлагаем строительство вдоль тротуаров набережной водосточных канавок со сливом воды в систему городской канализации, откуда вода будет поступать в очистку.

8) Мы также считаем нужным проводить ряд просветительских работ с жителями и гостями нашего города. Разработка проекта просветительских плакатов и буклетов является следующим этапом работы по данному проекту.

По большому счёту, в очистке Яузы от загрязнителей нет ничего невозможного. Во-первых, сильным загрязнением характеризуется не вся река, а только её участок от Оленьего моста до устья. Всё, что находится выше по течению реки, отличается эпизодическими загрязнениями, и там в основном нужен только контроль за соблюдением запрета на слив отходов. А во-вторых, в истоках Яузы по-прежнему бьют из-под земли холодные чистые ключи, из которых берёт начало наша река. И если хоть немного помочь Яузе справиться с экологической проблемой, которая затронула её воды, и прекратить её загрязнять, то через каких-то 7-10 лет к реке может вернуться её практически первоначальный облик. И тогда в центре города вместо зловонной сточной канавы у нас снова будет чистая прозрачная речка, которая станет, как и в старину, одной из рекреационных достопримечательностей Москвы.