Непосредственным последствием осушения болот становится увеличение стока в результате уменьшения испарения, а также понижение уровня грунтовых вод и сработки вековых запасов вод в болотах [ 7, с. 151 ]. В последующем величина стока будет зависеть от вида сельскохозяйственных культур, произрастающих на месте осушенных болот. Общая водоносность рек в результате осушения болот изменяется мало, так как испарение с сельхозугодий близко по величине к испарению с болот. Внутригодовое распределение стока после осушения болот становится более равномерным, так как возрастает меженный сток вследствие снижения испарения.
Урбанизация. Непосредственное влияние городских территорий на сток (без учета водопотребления на промышленные и коммунальные нужды) связано с изменением составляющих водного баланса. Над крупным городом благодаря увеличению запыленности атмосферы и повышенной «шероховатости» подстилающей поверхности атмосферные осадки возрастают приблизительно на 10% по сравнению с осадками в естественных условиях.
Радикальное изменение характера поверхности (увеличение площадей крыш и территорий, покрытых асфальтом) приводит к резкому сокращению инфильтрации, ускорению стекания талых и дождевых вод. В результате величина стока с городских территорий возрастает на 10—15%, причем особенно заметно увеличиваются поверхностная составляющая стока и в 2—3 раза максимальные величины паводочного стока [ 21, с. 76 ]. Подземная со-ставляющая стока заметно уменьшается. Несмотря на такие большие изменения стока в пределах городских территорий, суммарное влияние урбанизации на сток рек невелико, что объясняется небольшой долей городских территорий в общей площади бассейна реки (не более 1—2%). Значительно существеннее отрицательное влияние урбанизации на качество речных вод. Во многих городах мира ухудшение качества воды протекающих здесь рек превращается в серьезную проблему.
Промышленное и коммунальное водопотребление. Этот вид водопотребления постоянно увеличивается. Источником воды для нужд промышленности, тепловой энергетики и коммунального хозяйства служат как реки, так и подземные воды. В результате значительного увеличения водозабора из этих источников речной сток сокращается, а истощение вековых запасов подземных вод часто сопровождается понижением их уровня и образованием депрессионной воронки. Это нередко также способствует уменьшению речного стока, идущего на пополнение запасов подземных вод.
В целом водопотребление на промышленные и коммунальные нужды слабо влияет на количественные характеристики речного стока, но часто существенно ухудшает качество вод.
Агротехнические мероприятия. К агротехническим и агромелиоративным мероприятиям относятся зяблевая вспашка, распашка целинных и залежных земель, создание полезащитных лесных полос, мероприятия по снегозадержанию и т. д. Цель этих мероприятий - повышение урожайности сельскохозяйственных культур. В зоне недостаточного увлажнения это достигается, в частности, задержкой влаги на полях, уменьшением склонового стока, увеличением доли воды, идущей на продуктивное испарение.
Гидрологические последствия таких мероприятий зависят от площади водосбора. На малых водосборах благодаря улучшению в результате распашки инфильтрационных свойств почв и задержанию воды на полях существенно сокращается поверхностный сток [ 21, с. 73 ]. Уменьшается и величина годового стока, причем степень этого уменьшения растет с севера на юг, достигая 5—10% в лесостепи, 20—50% в степной зоне. С увеличением размеров речного бассейна влияние агротехнических мероприятий на сток быстро падает. Объясняется это тем, что на больших бассейнах менее заметное влияние на сток оказывает перераспределение поверхностного и подземного стока. Влага, удержанная на полях и перешедшая в подземный сток, возвращается в русла больших рек в виде увеличивающегося подземного питания.
Суммарное влияние агротехнических мероприятий на большие территориях проявляется в сокращении стока половодья, некотором увеличении меженного стока и, как правило, небольшом уменьшении годового стока. Последнее — это следствие не столько самих агротехнических мероприятий, сколько более продуктивного использования вод на сельскохозяйственных угодьях.
Орошение. Этот вид водопотребления приводит к наибольшим безвозвратным потерям воды. Главным источником вод для орошения и обводнения служат реки. Водозабор из рек на орошение может быть самотечным, плотинным, машинным (с применением насосов). Поступающие на поля речные воды идут частично на продуктивное испарение (используются сельскохозяйственными культурами), частично — на непродуктивное испарение с поверхности водохранилищ, каналов, подтопленных земель и т. д. и инфильтрацию, частично возвращаются в реки через коллекторно-дренажную сеть в виде возвратных вод [ 29, с. 112 ]. Возвратные воды нередко имеют повышенную минерализацию, содержат вымытые из почвы соли и растворенные химикаты (удобрения, пестициды, гербициды) и непригодны для повторного использования. Избыточная подача воды на орошение (явление, к сожалению, нередкое) ведет не только к нерациональному использованию вод, их потере, но и может вызвать повышение уровня грунтовых вод, заболачивание и засоление земель.
В результате забора речных вод на орошение и сброса в эти же реки возвратных вод годовой сток рек уменьшается, но внутригодовое распределение стока несколько выравнивается.
3.2 Источники загрязнения вод на Среднем Урале
Реки и озераСреднего Урала— основные источники водоснабжения промышленных предприятий и населенных пунктов. Многие реки, особенно на севере области, используются для лесосплава. Отдельные участки самых больших рек — Тавды, Сосьвы и Лозьвы, Туры и Уфы пригодны для плавания небольших судов. Кроме того, озера, пруды и водохранилища — места отдыха и любительского рыболовства жителей области. На некоторых озерах ловом рыбы занимаются рыболовецкие артели.
В больших центрах области—Свердловске, Нижнем Тагиле, Каменске-Уральском ощущается нехватка воды для бытового и промышленного потребления. Потребность в воде с ростом городов все увеличивается. Появляется необходимость в переброске воды в эти города из более отдаленных рек. Так, для Свердловска, кроме Исети и ближайших озер, воду берут из Волчихинского водохранилища на р. Чусовой. Вода идет через самотечный канал к р. Решотке (притоку Исети).
Многим рекам, озерам и прудам в области большой ущерб нанесли сточные воды промышленных предприятий. Вода в ряде рек и озер стала не пригодной для питья. В них почти исчезла рыба и водная растительность. Сплавные реки засорены затонувшей при лесосплаве древесиной. Это тоже портит реки. Ведется и должна вестись в еще большем масштабе работа по очищению рек, озер и прудов области.
В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно – выражение «вода - это жизнь».
Среднеуральский подрайон специализируется на металлургии, черной и цветной, тяжелом и энергетическом машиностроении, химической и лесной промышленности. Это самый мощный промышленный район Урала.
Почти вся территория Урала подвержена мощной антропогенной нагрузке. Особенно негативное влияние на состояние окружающей среды в районе оказывают горно-добывающая промышленность, черная и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, тепло – и гидроэнергетика, лесозаготовки [ 23, с. 81 ]. В настощее время Урал считается зоной экологического бедствия – пять городов занесены в «черную» экологическую книгу России: Екатеринбург, Курган, Нижний Тагил, Пермь, Каменск - Уральский. В атмосферу Урала только горными и металлургическими предприятиями выбрасываются сотни тысяч тонн вредных веществ ежегодно. Отходы производств почти не утилизируются, в регионе скопилось свыше 2,5 млрд. м3 отходов горного и металлургического производства.
Тысячи гектаров земель изымаются под горные работы, загрязняются подземные и поверхностные воды, почвы, атмосфера, уничтожается растительность.
Несомненно, экологический кризис ставит под угрозу здоровье и жизнь людей в регионе. Требуемые затраты на ликвидацию хотя бы основных экологических нарушений в несколько раз превышают суммы, выделяемые для этих целей во всей стране.
Главные источники загрязнения подземных вод в городах таковы: утечки из канализационных коллекторов, просачивание загрязненных атмосферных осадков сквозь загрязненные почвы, засыпанные и застроенные свалки, утечки и фильтрация из очистных сооружений, технологических коммуникаций и с канализированных и неканализированных промплощадок
[ 23, с. 87 ].
Исторически сложился прочный обычай размещать свалки в отработанных карьерах и оврагах, то есть как можно ближе к грунтовым водам; располагать заводы, очистные сооружения, поля фильтрации, склады - в речных долинах, т.е. там, где естественная защита подземных вод зачастую отсутствует.
Причины
1. Так как промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу, который они наносят, то решать проблему сбросов их в реки нужно в первую очередь. Из-за загрязнения вызываемого стоками начинаются различные биогенные мутации. Из рек и озер пропадают многие виды рыбы, а те которые остаются - непригодны в пищу. Значительно скудеет флора и фауна водоемов. Из-за промышленных стоков в водоемах наблюдается избыток кислорода, поэтому можно наблюдать так называемое «цветение» водоемов. Многие наверное не раз видели на поверхности воды нефтяную пленку, которая переливаясь на солнце кажется очень красивой, но на самом деле вызывает уменьшение проникновения света в водную толщу в несколько раз. Изменяется и химический состав водоемов, повышается содержание азота, фосфора и хлорсодержащих веществ.