Скачать

Разработка элективного курса по теме: "Экологический мониторинг водных объектов"

Исключительное строение и свойства, а также роль воды в жизни человека и всего живого на Земле обуславливает большое и постоянно возрастающее внимание к изучению гидросферы, режиму водных объектов, и, к сожалению, проблем и последствий деятельности в XX веке индустриальной цивилизации. Острота современной экологической ситуации с гидросферой привела к пониманию необходимости экологизации наук и производства, международного сотрудничества в этой сфере, а главное – формирование нового, уже экологического типа мышления, переосмысления проблемы взаимодействия природы и общества в структуре мировоззрения. Для достижения этого существует много путей; один из наиважнейших – посредством образования. Актуальность этой работы видится в том, что в воспитании у школьников экологического мышления тесная связь преподавания с содержательной, целенаправленной, оригинальной внеклассной работой, приобщающей учащихся к экологическому восприятию окружающего мира. Одним из путей реализации целей школьного экологического образования являются элективные курсы. Они способствуют развитию познавательных интересов учащихся, помогают формировать личность с глубоким экологическим мировоззрением и психологической готовностью к про-экологической деятельности в отношении защиты гидросферы, помогают профессиональной ориентации в рамках модернизации современного образования. В соответствии с выявленной актуальностью выдвигаем цель - исследование на основе теоретических разработок возможности создания такой программы проведения элективных занятий для изучения экологических аспектов водных объектов, чтобы ее претворение способствовало воспитанию личности с высоким уровнем экологической культуры, сознание и поведение, готовности к соответствующей, в том числе профессиональной деятельности, мотивы которой определяются мировоззрением, основывающемся на экологической картине мира сформированной в течение курса занятий. Для выполнения этой цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

ü сделать обзор и критический разбор литературных данных по состоянию элективных курсов данного экологического содержания; с учетом результатов этого анализа разработать собственную программу проведения факультативных занятий по теме «Экологический мониторинг водных объектов»;

ü апробировать среди учащихся 10-х классов МОУ СОШ №14 некоторые формы организации элективных занятий;

ü оценить повышение уровня познавательной активности, сформированности экологического мировоззрения, а также профессиональной ориентации методами наблюдения, тестирования, анкетирования.

Объектом в нашем исследовании стала реализация целей школьного экологического образования путем введения в практику обучения специализированных, обобщающих элективных курсов, отбора эффективных методов и форм их проведения, для раскрытия и решения вопросов экологии и защиты окружающей среды будущими специалистами.

Предметом этого исследования, в свою очередь, оказался поиск особенностей организации элективных занятий «Экологический мониторинг водных объектов». Было предположено, что разработанная нами программа элективных занятий поможет заметно повысить уровень экологической культуры, уверенности в своих способностях и склонностях к профессиональной деятельности в области защиты гидросферы исходя из переосмысленного взгляда на мир – и эту гипотезу мы попытались доказать

Глава 1. Факультативные курсы в российской школев начале XXI века и их перспективы

Важнейшее требование к организации процесса обучения – формирование положительной мотивации к изучению предмета, а одно из условий формирования мотивов и интереса – наличие образовательных потребностей. Практика обучения показывает, что большой интерес у учащихся вызывают глобальные, социально и личностно значимые проблемы, а прежде всего экологические(4;12). При том, А.С. Макаренко отмечал, что создание профессиональной перспективы есть «ведущий метод педагогического стимулирования, который обеспечивает налаживание общественно полезной деятельности путем выдвижения перед учащимися увлекательных, значительных целей, трансформирующихся в личные стремления и желания молодых людей»(5;32), тем не менее, несмотря на понимание важности топологических проблем «…только тысяча человек готова к действию, тогда как двадцать миллионов остаются пассивными» (6;18) и пока что работать в сфере охраны окружающей среды не очень престижно.

Меж тем, к 15-16 годам у большинства учащихся складывается ориентация на сферу будущей профессиональной деятельности(8), направленность же современной профильной школы подтверждает востребованность профессий и склада ума скорее утилитарного в то время как уровень экологического сознания каждого выпускника в дальнейшем окажется небезразличным для природы, даже если он не станет впоследствии руководителем, принимающим глобальные решения, а будет простым рабочим(9;19). В России и мире, однако, трудно отыскать достаточно учебных заведений, где присутствовало бы профильное обучение экологии, не привязанное к дисциплинам школьного курса ввиду ее межпредметного характера, что не способствует, конечно же, ни удовлетворению потребностей страны в компетентных специалистах-экологах, ни углублению разработки и использования методов диагностики способностей и склонностей к экологической деятельности, ни формированию нового типа мышления.

Поэтому, пока профессиональная ориентация в области экологии, в частности – экологии гидросферы, выносится за пределы класса, перекладывается на факультативы (отчасти – на элективные курсы), хотя изначально первые имели иную направленность.

Сегодня, когда процесс развития школы запаздывает, отстает от быстроменяющихся требований обновляющегося общества, проходит слишком много времени от осознания необходимости в применениях до реализации новых педагогических идей на практике(9;5). Однако, будучи более «свободными», «гибкими» по природе в сравнении с классно-урочной системой факультативные курсы скорее отвечали и отвечают запросам времени и это хорошо прослеживается в их истории.

1.1 История факультативных курсов

1. Первый этап – это возникновение факультативных курсов по предметам. Целями их являлось – углубление знаний, развитие интересов и способностей, связи с другими науками, профессиональное самоопределение так как факультативы возникли в 1966 году в связи с назревшей потребностью дифференциации обучения, которой нельзя было добиться иным путем в условиях единообразия школ и действия стабильных программ. Факультативы были призваны в какой-то мере удовлетворить интересы учащихся в той или иной области знаний.

Изначально возникшие они были хорошо методически обеспечены – для них были изданы учебные и методические пособия, они были интересно продуманы.

Различают несколько видов факультативов: дополнительные главы, специальные факультативы (спецкурсы), практикумы, с соответствующим содержанием. К факультативу предъявлялись определенные требования – в нем тесно увязывают теорию и практику, он должен в больше степени, чем основной курс, вооружать учащихся практическими знаниями и навыками по экспериментам, решению задач, формированию трудовых навыков и т.д.

Методы занятий на факультативе отличаются от методов обычного учебного занятия, приближаясь к методам высшей школы (лекции, семинары, коллоквиумы), большая роль отводится самостоятельной работе, личной инициативе учащихся, проблемному подходу, работе с литературой.

Существуя таким образом, факультативные курсы до некоторых пор смягчали ситуацию, но, когда началась широкая дифференциация школ, а учебные планы стали все более перегружаться, о факультативах стали забывать, так как учащиеся получили возможность выбора школы желаемого направления. Кроме того, прежние факультативы были более или менее жестко привязаны к основному предмету учебного плана и уже не соответствовали текущим нуждам общества.

Упрочнению факультативных курсов в школе мешало и еще одно обстоятельство. Поскольку факультативные занятия включались в расписание и в нагрузку учителя (в отличие от внеклассных занятий), некоторые учителя и администраторы школ начали использовать факультаивные курсы просто как дополнительные уроки для неуспевающих, искажая тем самым главную идею факультатива.

Постепенно в школах стали возникать совсем самостоятельные факультативы (валеологические, экономические, экологические и др.) для которых не было соответствующих предметов в основном учебном плане, но которые все чаще встречались в школах как самостоятельные предметы, и, наконец, прочно заняли свое место(10).

2. Второй этап – элективные курсы. Главное отличие их от факультативных занятий в том, что какой-нибудь элективный курс учащийся должен выбрать(11;15). Аналогия с факультативами усматривается в структуре основы профильного обучения – инвариант (базовый курс) и вариативная составляющая (элективный курс), представленная профильным, культуроведческим, региональным и творческим компонентами. На схеме видно, что они суть факультатива, но в более совершенной форме.

3. Третий этап – факультативный курс по экологии. Так же как и в случае с дифференциацией образования, положение факультативов по экологии очевидно предсказывает признание в скорейшем будущем экологии предметом основного курса и появления соответствующего профиля. Этот момент ознаменует «экологизацию образования».

1.2 Треугольник «Цели образования – школьное образование – факультативные курсы»

Чтобы лучше понять направленность эволюции факультатива, потенциал и перспективы изучим следующую схему.

Мы заимствуем у Платона его «троицу»(12;20), переименовав ее компоненты для нашего случая «идея – копия / модель – симулякр». Последнее в современной философии трактуется следующим образом: «отличие симулякра от идеи или копии / модели в произведении эффекта подобия, в воздействии целого, полностью являющегося внешним, образованного совсем не теми, средствами, которые задействованы внутри модели или изначальной идеи»(13;23). Симулякры – образы, поглощающие, вытесняющие реальность. «Практически весь современный мир функционирует как мир «кажимостей», видимостей, симулякров сознания, мало соотносимых с реальностью, но воспринимаемых гораздо реальней, чем сами реальность»(14;13). Ввиду этого различие возникает, как в нашем случае, неадекватность, когда по отношению друг другу школьное образование и его цели являются взаимно «идеей - симулякром», что есть союз весьма непродуктивный.

Превращение цели образования в симулякр становится заметно на примере: многостороннее развитие личности, заложенное в цели, уже не является сегодня аналогом абсолютного и необходимого развития во все стороны. В условиях модернизации школы приближает свои возможности в пределе к поддержанию способностей и склонностей учащихся, к индивидуализации обучающих программ, обеспечивающий одновременно и процесс внутреннего развития. Самоизменению же, в принципе, неограниченному, не чужда всесторонность, но как сфера или гамма наклонностей личности, проявление которых определено субъектно(15). Таким образом, цели образования нуждаются в пересмотре, так как процесс преобразования школы уже начался(16;9).

При рассмотрении треугольника можно видеть это факультативное занятие, будучи одновременно и первоисточником возникновение профильного образования, опираются на межпредметные связи, удовлетворяя во многом целям образования. Эта оперативная трансформируемость, адекватность времени есть одно из важных качеств факультативных курсов, обуславливающая перспективность разработки в соответствии с требованиями к программам авторских учебных курсов (9;17) собственной программы проведения факультативных занятий по изучению экологических аспектов темы «Гидросферы земли».

1.3 Диагностирование способностей и склонностей

Диагностирование способностей и склонностей учащихся есть вводный этап проведения факультатива, до формирования группы. Целью диагностики является оказание психологической помощи учащимся в личностном и профессиональном самоопределении и выборе в соответствии со своими склонностями и выявленными возможностями себе профиля.

Задачи реализации диагностики состоят в том, чтобы учащиеся:

- составили целостное представление о мире профессий, соотносимых с избранной ими сферой, освоили понятия, характеризующие профессиональную деятельность по своему профилю;

- исследовали собственные познавательные интересы, склонности, способности;

- определили пути и способы развития своих познавательных и личностных возможностей в системе предпрофессиональной подготовки.

Перечень методов диагностики, которые возможно привлечь включает помимо информирования, применение: групповую дискуссию, ролевое проигрывание, беседу, психотехнические приемы.

Ожидаемый результат: формировка индивидуальной задачи по выбору направленности в области темы. Этот выбор будет произведен с учетом имеющихся психологических ресурсов молодого человека в соответствии со сформированным личным профессиональным планом.

Один из наиболее важных моментов – это изучение личности учащихся, так как учащимся можно оказать помощь в выборе профессии путем квалификационных советов на основе изучения особенностей каждого из них. Воспитательная же функция подобной профконсультации состоит в том, чтобы стимулировать и активизировать внутренние силы школьников в процессе осуществления профессиональных намерений. Совет должен состоять не столько в одобрении или неодобрении выбора сколько в указании средств достижения поставленной цели, а также в организации направленного воспитания будущего эколога и контроле за продуктивностью усилий в подготовке и реализации профессионального намерения (3, 20-23).

Глава 2. Экология водной среды

Ученые подсчитали, что 97.5% всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов. Иными словами, пресная вода составляет только 2.5% мировых запасов. Если учесть, что 75% пресной воды "заморожено" в горных ледниках и полярных шапках, еще 24% находится под землей в виде грунтовых вод, а еще 0.5% "рассредоточено" в почве в виде влаги, то получается, что на наиболее доступный и дешевый источники воды — реки, озера и прочие наземные водоемы приходится чуть больше 0.01% мировых запасов воды. Принимая во внимание то значение, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, приведенные цифры наглядно подтверждают сакраментальный тезис о том, что вода — одно из самых драгоценных сокровищ нашей планеты.

2. 1 Круговорот воды

Как мы помним из уроков природоведения, вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Таким образом, количество воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы — это и есть круговорот воды в природе. Из всех выпадающих осадков 80% попадает непосредственно в океан. Для нас же наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше, так как большинство используемых человеком источников воды пополняется именно за счет этого вида осадков. Упрощенно говоря, у воды, выпавшей на суше есть два пути. Либо она, собираясь в ручейки, речушки и реки, попадает в результате в озера и водохранилища — так называемые открытые (или поверхностные) источники водозабора. Либо вода, просачиваясь через почву и подпочвенные слои, пополняет запасы грунтовых вод. Поверхностные и грунтовые воды и составляют два основных источника водоснабжения. Оба этих водных ресурса взаимосвязаны и имеют как свои преимущества, так и недостатки в качестве источника питьевой воды.

2.2 Поверхностные воды

Качество поверхностных вод зависит от сочетания климатических и геологических факторов. Основным климатическим фактором является количество и частота осадков, а также экологическая ситуация в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц, таких как пыль, вулканический пепел, пыльца растений, бактерии, грибковые споры, а иногда и более крупные микроорганизмы. Океан является источником разных солей, растворенных в дождевой воде. В ней можно обнаружить ионы хлорида, сульфата, натрия, магния, кальция и калия. Промышленные выбросы в атмосферу также "обогащают" химическую палитру, в основном за счет органических растворителей и оксидов азота и серы, являющихся причиной выпадения "кислотных дождей". Вносят свою лепту и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве. К числу геологических факторов относится структура русла рек. Если русло образовано известняковыми породами, то вода в реке, как правило, прозрачная и жесткая. Если же русло из непроницаемых пород, например гранита, то вода будет мягкой, но мутной за счет большого количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения. В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и наличием микроорганизмов.

2.3 Грунтовые воды

Значительная часть выпадающей дождевой воды, а также талая вода, просачивается в почву. Там она растворяет содержащиеся в почвенном слое органические вещества и насыщается кислородом. Глубже находятся песчаные, глинистые, известняковые слои. В них органические вещества по большей части отфильтровываются, но вода начинает насыщаться солями и микроэлементами. В общем случае, на качество грунтовых вод влияют несколько факторов.

1) Качество дождевой воды (кислотность, насыщенность солями и т.д.).2) Качество воды в подводном резервуаре. Возраст такой воды может достигать десятков тысяч лет.

3) Характер слоев, через которые проходит вода.

4) Геологическая природа водоносного слоя.

В наиболее значительных количествах в грунтовых водах содержаться, как правило, кальций, магний, натрий, калий, железо и в меньшей степени марганец (катионы). Вместе с распространенными в воде анионами — карбонатами, гидрокарбонатами, сульфатами и хлоридами — они образуют соли. Концентрация солей зависит от глубины. В наиболее "старых" глубоких водах концентрации солей настолько велика, что они обладают явственно солоноватым вкусом. К этому типу относятся большинство известных минеральных вод. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой и добуриться до них — удовольствие не из дешевых. Грунтовые воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов.

2.4 Проблемы водоснабжения

Запасы пресной воды представляют собой единый ресурс. Рассчитанное на длительную перспективу освоение мировых ресурсов пресной воды требует целостного подхода к использованию этих ресурсов и признания взаимозависимости между элементами, составляющими запасы пресной воды и определяющими ее качество. В мире существует мало регионов, не затронутых проблемами потери потенциальных источников снабжения пресной водой, ухудшения качества воды и загрязнения поверхностных и подземных источников. Основные проблемы, отрицательно влияющие на качество воды рек и озер, возникают, в зависимости от обстоятельств, с разной степенью остроты в результате несоответствующей очистки бытовых сточных вод, слабого контроля за сбросом промышленных сточных вод, утраты и разрушения водосборных площадей, нерационального размещения промышленных предприятий, обезлесения, бесконтрольной залежной системы земледелия и нерациональных методов ведения сельского хозяйства. Это приводит к вымыванию питательных веществ и пестицидов. Нарушается естественный баланс водных экосистем, и возникает угроза для живых пресноводных ресурсов. В различных обстоятельствах на водные экосистемы влияют также проекты освоения водных ресурсов в целях развития сельского хозяйства, такие, как плотины, схемы переброски речных стоков, водохозяйственные сооружения и ирригационные проекты. Эрозия, заиление, обезлесение и опустынивание приводят к возрастанию деградации земель, а создание водохранилищ в некоторых случаях отрицательно сказывается на экосистемах. Многие из этих проблем возникают вследствие экологически разрушительных моделей развития и отсутствия понимания проблем общественностью и соответствующих знаний об охране ресурсов поверхностных и подземных вод.

Степень воздействия на окружающую среду и здоровье человека поддается измерению, хотя во многих странах методы осуществления такого контроля являются весьма неадекватными или вообще не разработаны. Широко распространено недопонимание взаимосвязей между освоением, управлением, рациональным использованием и очисткой водных ресурсов и водными экосистемами. Там, где это возможно, исключительно важно осуществлять профилактические меры, с тем чтобы избежать впоследствии дорогостоящих мероприятий по восстановлению, очистке и освоению новых водных ресурсов. В большинстве случаев вода, поступающая из скважины, а зачастую и из муниципальной водопроводной системы, нуждается в предварительной обработке, целью которой является доведение качества воды до действующих нормативов. Судить о качестве воды и ее соответствии или несоответствии установленным нормам можно только на основании максимально полного химического и бактериологического анализа. Только на основе анализа можно делать окончательный вывод о той проблеме или комплексе проблем, с которыми придется иметь дело.

Основные неприятности c водой, с которыми приходится сталкиваться пользователям следующие:

Наличие в воде нерастворенных механических частиц, песка, взвесей, ржавчины, а также коллоидных веществ. Их присутствие в воде приводит к ускоренному абразивному износу сантехники и труб, а также к их засорению. Присутствие в воде растворенного железа и марганца. Такая вода первоначально прозрачна, но при отстаивании или нагреве приобретает желтовато-бурую окраску, что является причиной ржавых подтеков на сантехнике. При повышенном содержании железа вода также приобретает характерный "железистый" привкус. Жесткость, которая определяется количеством растворенных в воде солей кальция и магния. При их высоком содержании возможны выпадение осадка и появление белесых разводов на поверхности ванны, мойки и т.д. Соли кальция и магния, называемые также солями жесткости, являются причиной возникновения всем хорошо известной накипи. Сравнительно безобидная в чайнике, накипь, откладываясь на стенках водонагревательных устройств (бойлеров, колонок и т.п.), а также на стенках труб в линии горячей воды, нарушает процесс теплообмена. Это приводит к перегреву нагревательных элементов, перерасходу электроэнергии и газа. Отложение накипи является причиной до 90% аварий водонагревателей. Наличие в воде неприятного привкуса, запаха и цветности. На эти три параметра, которые принято называть органолептическими показателями, могут оказывать влияние находящиеся в воде органические вещества, остаточный хлор, сероводород. Бактериологическая загрязненность. Вызвана наличием в воде различных микробов или бактерий. Некоторые из них могут представлять непосредственную угрозу здоровью и жизни человека, но даже сравнительно безопасные бактерии в процессе своей жизнедеятельности выделяют органические вещества, которые не только влияют на органолептические показатели воды, но и, вступая в химические реакции (например с хлором), способны создавать ядовитые и канцерогенные соединения. Естественно, что приведенный выше список не исчерпывает всего многообразия проблем, возникающих с водой, однако знакомит нас с основными из них.

2.5 Загрязнение водных ресурсов

Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие. В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний. В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья. Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности — горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды — сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.

В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Объем потребляемой воды для этих целей зависит от региона и уровня жизни, составлял от 3 до 700 л на одного человека. Из анализа водопользования за 5-6 прошедших десятилетий вытекает, что ежегодный прирост безвозвратного водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы, составляет 4-5%. Перспективные расчеты показывают, что при сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды. Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты. Вмешательство человека в природные процессы затронуло даже крупные реки (такие, как Волга, Дон, Днепр), изменив в сторону уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы и, следовательно, не возвращается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8%, а у таких рек, как Дон, Терек, Урал — на 11-20%. Весьма драматична судьба Аральского моря, по сути, прекратившего существование из-за чрезмерного забора вод рек Сырдарьи и Амударьи на орошение. Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

2.5.1 Загрязнение поверхностных вод

Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности (более 10 ПДК) и числа случаев экстремально высокого содержания (Свыше 100 ПДК) загрязняющих веществ в водных объектах. Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод. Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностным и ливневым стоком с территорий санитарно неблагоустроенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах, в том числе и в Новосибирске. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений. Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья. Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при ПДК — 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.

Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны — аммонийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метил меркаптан, формальдегид и др. Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий.

Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения. Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками. Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме. Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает».

Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов.Эвтрофизация — обогащение водоема биогенами, стимулирующее рост фитопланктона. От этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски.

Во многих водных объектах концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами.

2.5.2 Загрязнение подземных вод

Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные воды. В целом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения. Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов. Происходит ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров. Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота. Перечень веществ контролируемых в подземных водах не регламентирован, поэтому нельзя составить точную картину о загрязнении подземных вод.

Комплексный и взаимосвязанный характер пресноводных систем требует целостного подхода к управлению ресурсами пресной воды (предполагающего хозяйственную деятельность в пределах водосборного бассейна) на основе сбалансированного учета потребностей населения и окружающей среды. Еще в принятом в Мар-дель-Плата Плане действий было указано на внутреннюю связь между водохозяйственными проектами и серьезными последствиями их осуществления, которые носят физический, химический, биологический и социально-экономический характер. В области оздоровления окружающей среды была поставлена следующая общая цель: "производить оценку последствий различных видов водопользования для окружающей среды, поддерживать меры, направленные на борьбу с передаваемыми посредством воды заболеваниями, а также охранять экосистемы". Масштабы и степень загрязнения зон аэрации и водоносных горизонтов всегда недооценивались в силу относительной недоступности водоносных горизонтов и отсутствия информации о водоносных системах. В этой связи охрана подземных вод является одним из важнейших элементов рационального использования водных ресурсов.

Для включения элементов регулирования качества водных ресурсов в водохозяйственную деятельность необходимо одновременно стремиться к достижению следующих трех целей:

1. сохранение целостности экосистемы благодаря ведению хозяйственной деятельности на основе принципа, предусматривающего охрану водных экосистем, включая живые ресурсы, и их эффективную защиту от любых видов деградации в пределах водосборного бассейна; 2. охрана здоровья населения, что предусматривает не только снабжение питьевой водой, не содержащей патогенных микроорганизмов, но и борьбу с переносчиками инфекции в водной среде;

3. развитие людских ресурсов, являющееся залогом формирования потенциала и необходимым условием для налаживания деятельности по регулиров