Как чистят наши реки

Значимость очистки русел рек

Вот до такого состояния доведены очень большое количество объектов. Значение воды в жизни человека трудно переоценить. Но разве можно допустить такое ее состояние?

Водоем – будь то озеро, пруд, река, ручей – является душой ландшафта. Ничто не дает любой территории столько света и жизни как вода. Но мы живем в современном мире и не всегда задумываемся о своем отношении к тому, что рядом с нами.

Малые воды (реки протяженностью не более 100 км) густой сетью покрывают большую часть территории нашей страны. В настоящее время их насчитывается свыше 2,5 млн. Эти реки на протяжении веков играли важнейшую роль в жизни людей. Не менее важна была роль и небольших водоемов-прудов в населенных пунктах. Об их общем количестве в России сведений нет, хотя пруды издавна являлись неотъемлемой частью практически всех русских поселений. Каждое село, каждая деревня или хутор образовывались вблизи водоема или реки. Но вот до чего мы довели состояние рек. Сплошной мусор и заболачивание…

Состояние малых рек на территории России

Бурное развитие промышленности, рост городов потребовали новых, крупных источников энергии и воды. Создавались мощные централизованные системы водоснабжения, на больших реках возводились крупномасштабные гидротехнические сооружения. Малым рекам и прудам придавалось все меньшее значение. Одним из последствий такого положения явилось то, что контроль за их экологическим состоянием практически прекратился на целые десятилетия. Все это постепенно привело к антропогенной деградации водоемов, а прибрежные территории сильно засорились.

Малые водоемы питаются в основном за счет ирригационных каналов из рек, ручьев или подземных родников. Чем интенсивнее они «промываются», тем дольше остаются чистыми. Любой водоем, в том числе и копаный пруд, достаточно быстро зарастает прибрежно-водной растительностью, заболачивается. Но, к сожалению, нет повсеместного понимания в сохранении чистоты рек и водоемов. Поверхностные стоки от дождей и таяния снега несут в себе грязь с прилегающих к водоему улиц и территорий. Очистные сооружения для очистки этих вод отсутствуют на всех объектах. Мало того, усугубляет положение бесконтрольный выпуск канализационных вод с построенных в охранной зоне домов и заведений общепита и прочих сооружений. Поэтому реке или водоему становится все труднее справиться с возрастающей нагрузкой. В результате в геометрической прогрессии берега захламляются, зарастают, водоемы покрываются мусором и практически прекращают свое существование.

Особенности работ с грунтом рек и прудов

К сожалению, даже в руководстве экологических организаций возникло глубокое заблуждение в значении малых рек. Долгое время малые реки и ручьи считались канавами для отвода поверхностных вод с территорий населенных пунктов. При этом даже не удосуживались в сооружении хотя бы элементарно простых очистных сооружений. С предприятий, с дорог вода беспрепятственно шла в русла рек. Все это и привело к нынешнему состоянию.

В настоящее время образовалась ситуация, когда реки и ручейки полностью потеряли свое значение по отводу грунтовых вод с окружающих территорий, а поэтому повсеместно затапливаются подвалы домов, образуются непроходимые болота. К рекам невозможно даже подойти. Никто уже не говорит о том, что рекой можно просто полюбоваться, а тем более «прокатиться на лодочке по Яузе реке». Если посмотреть состояние той же Яузы в месте ее начала, то можно очень удивиться. Как можно было довести до такого состояния, когда из реки шириной не более 9 м, произошло затопление всей территории выше Ярославского шоссе. Сплошное болото с гниющими и упавшими в воду деревьями. Лучшее решение – закрыть сплошным забором участок шоссе на месте пересечения. И самое серьезное обоснование «ничего неделания» со стороны руководства Лосиноостровского парка, это произнесли 20 лет назад, что это «ландшафтный заповедник», который нужно наблюдать лет 10. Но прошло более 30 лет, а ничего не изменилось, даже усугубилось.

Что же нужно учитывать при очистке русла рек? Как решить вопрос очистки рек наиболее доступным и дешевым способом? При таком количестве объектов, требующих немедленного вмешательства, никаких денег не хватит.

Хорошо, что в последнее время руководство областей хоть как-то озаботилось этой задачей. Для чего разрабатывать годами и проектировать очистку, затрачивая астрономические суммы на проекты, когда все очевидно. Надо просто произвести санитарную очистку. Мусорим без проекта, а чистим с проектом, качество которого зачастую мало соответствует действительному состоянию. За годы работы в этой теме, неоднократно убеждались. Очень серьезное заблуждение в использовании для формирования берегов завозного грунта непонятного состава и происхождения и песка, которые почти сразу оказываются в русле реки, так как их состав не соответствует требуемому.

Никакой привозной грунт, любого состава, никогда не приживется на этом месте. А приживется и никогда никуда не сползет только тот грунт, который лежит здесь, рядом, в воде и ты его раскладываешь на берегу, делаешь, формируешь из него берег и при этом постепенно растираешь его слоями, залечивая раны. А потом достаточно посеять травку и все, ничего не надо придумывать. Ведь русло – это вены у реки как у человека, только вместо крови течет вода. Это очень большая загадка природы, она же и говорит, что все, что нас окружает – Живое…

Такая технология применялась веками в Египте и Месопатамии, очень широко на территориях древних поселений цивилизации Майя.

Значимость своевременной очистки рек и других водоемов

Самое интересное, что грунт, который годами, столетиями и веками лежит в воде, постепенно опускаясь вниз ко дну и заполняет поры в берегах, производя кальматацию, отсекает поступление и отвод грунтовых вод с территории, создает своеобразную подушку. И как следствие, грунтовая вода не выходит в водоем или реку, не наполняет и не обновляет состав воды. В результате образуются болота и подтапливается окружающая территория, значительно снижается качество воды.

Поэтому мы в своей работе и стараемся не потерять этот бесценный природный материал, укладывая его на берега при любой возможности. В воде он лежит без доступа кислорода, черный как смоль. Выложи его на берег, и он через два-три дня окисляясь на воздухе, осветлится и превратится точно в такой же грунт, который лежит на берегу в этом же месте, такого же состава, только уже связанный этой мелкодисперсной субстанцией. И через три-четыре дня уже трудно чем-то этот грунт раскопать. Поэтому он никогда и никуда не сползет, несмотря на паводки и дождевые потоки. Он связан этими вековыми природными отложениями. По сути дела – это природный стабилизатор грунта.

Наумов Александр Сергеевич, генеральный директор ООО «Очистка рек»

127055, г. Москва, ул. Сущевская, д 27, стр.2

тел.: +7 (977) 762-21-00, (903) 108-07-07

Источник

Нацпроект поможет рекам Петербурга стать чистыми

— Мы вошли в программу по сохранению уникальных водных объектов с пилотным проектом по очистке русла реки Смоленки. Он был поддержан на федеральном уровне, и в 2019 году мы приступили к реализации. Теперь река очищена, и рекреационная зона по ее берегам станет местом притяжения для жителей Василеостровского района. Подсчитано: вблизи Смоленки проживает 69 тысяч горожан, — пояснил Михаил Страхов, заместитель председателя комитета по природопользованию Санкт-Петербурга.

В последний раз Смоленку чистили давно, в 2002-2006 годах. Так что донных отложений с тех пор накопилось огромное количество: извлечено их 99 тысяч кубических метров. Общая протяженность расчищенного русла — почти три с половиной километра! Как уточнил Страхов, из федерального бюджета благодаря участию в нацпроекте было на эти цели направлено 100 миллионов рублей. Чистить малые реки и каналы, кстати, нужно периодически. Потому что в силу различных гидрологических процессов происходит заиливание и обмеление. А раз уменьшается глубина и растет объем илистых отложений, становится хуже всей речной экосистеме. То есть это вопрос не только эстетики, но и биоразнообразия. Теперь же обитателям Смоленки (к которым, к слову, относятся и бобры) будет комфортнее.

— Да, на расчистку потрачено много времени. И это неизбежность для Петербурга. Наши реки и каналы буквально напичканы инженерными коммуникациями, и их, сами понимаете, опасно повредить. Далеко не везде допустимо применение экскаватора. Нужно специальное оборудование, а часто — ручной труд водолазов, чтобы справиться с задачей, — подчеркнул Страхов.

Еще один огромный плюс: возле чистого русла правильно и логично создавать новые рекреационные зоны, что повысит привлекательность прилегающих микрорайонов.

Теперь на очереди небольшая река Пряжка протяженностью около километра. Уже подана заявка на включение проекта по ее очистке в федеральную программу на 2022 год.

Что касается донных отложений, то, как пояснила Марина Казьмина, исполняющая обязанности начальника Невско-Ладожского бассейнового водного управления, на стадии подготовки проекта проводятся изыскания, определяющие степень загрязнения грунтов, которые требуется вычерпать во время расчистки русла. Как показывает опыт, обычно донные отложения относят к пятому классу опасности, и их в дальнейшем либо используют на подсыпку для благоустройства территорий, либо свозят в хранилище, расположенное на месте золоотвала в устье реки Красненькой.

Работы на Смоленке выполнялись и за счет городского бюджета. В ближайшие три года за счет города планируется провести целый комплекс водоочистительных мероприятий. Самое главное — будет продолжена уборка акваторий от наплавных загрязнений, мусора, а также кошение водной растительности. Такие работы проводятся на реках до восьми раз в месяц в теплое время года, причем число водотоков, которым положена эта санитарная уборка, постоянно увеличивается. Если в 2018 году их было 315, то в этом — 334, своеобразный местный рекорд. В следующем запланировано на четыре речки больше. Второе направление: расчистка русел и восстановление водоемов. Вторую жизнь, согласно городским планам, получат Карповка, Охта, Лубья, Жерновка, Новая, Крюков канал, Ольгинский пруд, пруд в парке Авиаторов, Орловский карьер, часть прудов водоотводящей системы фонтанов Петергофа. Что касается реки Новой, то предполагается восстановление ее экосистемы, изрядно разрушенной сточными водами из района Пулково (в воду, в частности, попадали химические вещества, используемые для обработки корпусов воздушных судов от наледи). Сейчас сброс полностью перекрыт, и теперь реку будут восстанавливать.

Как видим, в планах на расчистку русел стоит многострадальная загрязненная река Охта. Теперь благодаря введению в эксплуатацию Охтинского коллектору сбросы в реку прекращены и можно приступать к ее восстановлению. А вот не менее грязная река Оккервиль в ближайшее время не сможет порадовать горожан. Потому что, хотя основные загрязнители, переключены на Охтинский коллектор, ряд сбросов еще остался. Как только их перекроют, речку можно будет восстанавливать.

— Очень важно не останавливаться на достигнутом. Чтобы реки действительно были чистые, надо, во-первых, убрать хотя бы основные источники загрязнений, а во-вторых, проводить очистные работы регулярно. Очистки русла хватит на три-пять лет. А что касается загрязнений, то речь идет не только о неочищенных или недостаточно очищенных стоках, но и о нефтепродуктах (в основном это касается Невы как главной магистрали для грузовых судов). Загрязняют и сами горожане. Как? Да очень просто: это и бытовой мусор, и бензин и масло от автотранспорта (попадает на дорогу, оттуда с дождями в ливневые стоки и далее в акватории), я уж не говорю о крупных предметах, которые некоторые выкидывают в каналы, реки и пруды, — сказал Юрий Шевчук, председатель общественной организации «Северо-Западный Зеленый крест».

Кстати, первое, что проводится при начале работ по расчистке русла, это поднятие со дна крупногабаритных предметов. Например, из Смоленки достали много чего, в том числе мотоцикл, несколько велосипедов, тележки из супермакетов в ассортименте, трамвайные рельсы и даже составные части от пулемета времен Великой Отечественной войны. Природоохранные организации уже говорят о том, что надо бы в Северной Венеции открыть музей вещей, поднятых со дна петербургских рек и каналов. Получилась бы любопытная коллекция.

Источник

От Ганга до Волги: как спасти реки от загрязнения?

Мы уже описывали путь, который преодолевает речная вода на пути в наши стаканы, превращаясь из приготовленного природой «биохимического супа» в важнейший напиток человечества. Однако чтобы и в будущем сохранить пресноводные ресурсы, нам нужно бережно относиться к той воде, которую сам человек превращает в «суп», прежде чем вернуть её в реки после использования в быту, промышленности и сельском хозяйстве. Рассказываем, почему это важно, что́ загрязняет реки и какие новые технологии помогают их очистить и сохранить.

Цель № 6: Почему нам важно сохранить воду

В 2015 году 193 государства-члена ООН поставили перед собой 17 целей устойчивого развития, которые нужно достичь до 2030 года, чтобы «улучшить благосостояние и защитить нашу планету». Круг задач широкий — от ликвидации нищеты до мира во всем мире. Не первой, но и отнюдь не 17-й целью признали «обеспечение доступа к безопасным водным ресурсам и санитарии для всех» (цель № 6). Почему человечество озаботилось этим?

По данным ООН, более 40% населения планеты страдает от нехватки воды. Около 1,8 млрд человек используют источники питьевой воды, заражённые фекальными бактериями. Причина тому — активное загрязнение водоёмов, потому что 80% жидких отходов сбрасываются без какой-либо очистки. Последствия исчисляются миллионами смертей ежегодно и процентами ВВП огромных континентов типа Африки и населённых стран, таких как Индия. Как это происходит?

Грязная диффузия: что и как портит реки

Самые распространённые типы загрязнения — химическое и бактериальное. Химическое происходит через диффузию — взаимное проникновение молекул одного вещества в другое с последующим выравниванием его концентрации по всем объёму. Бактериальное же предполагает попадание в экосистему реки не свойственных ей микроорганизмов либо аномальное размножение имеющихся.

Практически все виды человеческой деятельности так или иначе вредят бассейнам рек. Бытовые сточные воды, производство, загрязнённые атмосферные осадки, сельское хозяйство, судоходство, энергетика. Какие загрязнители в этом участвуют?

Нефть и нефтепродукты. Хотя в основном нефть транспортируют морем, реки также нередко подвергаются нефтяному загрязнению. При розливе этого жидкого ископаемого сначала образуются так называемые слики — пятна на водной поверхности. Для этого много нефти не нужно — одна тонна может загрязнить 12 кв. км акватории. Затем часть выброса испаряется (примерно 30%), а другая вымывается (ещё 30%). Оставшуюся массу называют «шоколадным муссом» — это стойкая эмульсия повышенной вязкости, в которой гибнет всё живое.

Радиация. Заражение рек радионуклидами чаще всего происходит из-за стока промышленных вод соответствующих производств. К примеру, в России уже более полувека постоянному радиоактивному заражению подвергается река Теча в Челябинской области. Производственное объединение «Маяк» даже построило в бассейне этой реки каскад искусственных водоёмов, где отстаивается вода с радиоактивными выбросами. Изотопы радиоактивных элементов накапливаются в грунте, растениях и живых организмах, вызывая лучевую болезнь.

С 1949 года в реку Теча регулярно происходил сброс ядерных отходов. Источник: Ecodefense/Heinrich Boell Stiftung Russia/Slapovskaya/Nikulina

Детергенты или, говоря проще, — моющие вещества. Они очень токсичны и устойчивы к биологическому разложению. Иногда детергенты образуют на поверхности рек слой пены до 1 м в ширину. Моющие средства наиболее опасны для молодой рыбы и водорослей.

Тяжёлые металлы. Ртуть, свинец, цинк, хром, олово и другие металлы этой группы попадают в речные воды также чаще всего с промышленных производств. Тяжёлые металлы и их соединения накапливаются в организме речных животных, вызывая болезни.

Тепловое загрязнение. Реке может вредить чистая, но нагретая вода. Чаще всего её источники — тепловые и атомные электростанции. Тёплая вода усиливает испарение, увеличивает минерализацию, способствует интенсивному росту водной растительности и микроорганизмов, распространению патогенов и вирусов.

Стоки животноводства. Из-за экономической выгоды чаще всего животноводческие комплексы располагают недалеко от рек и озёр. Ежесуточно на крупной ферме образуются 1 тонна навозной жижи. Попадание в воду такой смеси приводит к распространению патогенов и паразитов.

Балластные воды судов. Для сохранения устойчивости речные суда и суда класса река-море забирают из реки или моря воду, а затем сбрасывают этот балласт вместе с накопившейся грязью, в том числе и нефтепродуктами.

Лесосплав. Сплав древесины по рекам засоряет воду корой и другими фрагментами деревьев. Они разлагаются, поглощают кислород и выделяют фенольные вредные вещества. Помимо этого, часто вырубаются кустарники, мешающие сплаву, что приводит к эрозии и заиливанию русла рек.

Бороться с этими и другими загрязнителями, а также улучшать экологию рек помогает экономия, внедрение менее вредных веществ в производство, умный гидромониторинг, микробы и даже скорлупа грецкого ореха.

Ореховая скорлупа и бактерии-нефтееды: как чистят сточные воды на Московском НПЗ

Прежде всего сохранять речную и пресную воду помогает её экономия. Ни одно производство без воды не обходится, поэтому важно, во-первых, применять уже изъятые у природы ресурсы вторично, и, во-вторых, возвращать их обратно в нормальном состоянии.

Хорошо это получилось у Московского НПЗ, на котором в 2017 году был внедрён комплекс «Биосфера». Новая система очистки позволила в 2,5 раза сократить потребление речной воды и в 3 раза снизила объем сточных вод с нефтеперерабатывающего гиганта. Как?

«Биосфера» состоит из двух блоков очистки — физико-химического и биологического. В первом блоке сточные воды НПЗ сначала попадают в сектор предварительной очистки, где удаляются механические примеси. Затем вода проходит сепараторы, флотаторы — специальные резервуары, в которых к воде добавляют вещества, способствующие всплытию грязи и примесей, — и фильтры с ореховой скорлупой, хорошо абсорбирующей нерастворимые вещества. Отсюда вода попадает в блок дополнительной очистки, оборудованный десятью фильтрами с активированным углём.

Чем больше ступеней очистки, тем лучше, но, увы, дороже результат. Источник: YouTube-канал «Газпром-нефть»

Затем водный поток чистят ветром, точнее методом напорной флотации, при котором на водяную смесь направляется мощный поток воздуха. Он создаёт воздушные пузыри, которые, поднимаясь на поверхность, подхватывают примеси и нефтепродукты. Отсюда вода перетекает в центральную часть системы — мембранный биореактор, удаляющий органику, а также азот и фосфор. Здесь сточные воды смешиваются с илом, который предварительно был населён специальными бактериями, способными поглощать остатки нефтепродуктов. Чтобы избавиться от самого ила, вода проходит через мембраны с шириной пор тоньше человеческого волоса. Теперь жидкость готова к обратному осмосу — поток проходит через мембрану, состоящую из ячеек размером с молекулу H2O.

В результате получается на 99,9% чистая вода, которую не стыдно не только вернуть в бассейн Москвы-реки, но даже пить. Хотя есть одно «но»: это дорого.

Генерируй & Очищай: как улучшить экономику очистки

Очистка воды — это всегда поиск баланса между качеством результата и его ценой. Системы, подобные «Биосфере» Московского НПЗ, стоят недёшево: в проект вложено 9 млрд рублей. Более того, сам процесс очистки энергозатратный. И если у нефтяников и денег, и электричества много, то у других потребителей речных вод — а это в основном аграрии, пищепром, бумажное производство, муниципальные власти — дела с этим обстоят иначе. И тут обширные знания о том, как превратить сточные воды в сырье для самостоятельной выработки электроэнергии, есть у Toshiba.

Обычно для очистки используются аэробные микроорганизмы, которым для жизни нужен кислород. Такой способ сопряжён с высокими расходами. Вместе этого мы используем биореактор населённый анаэробами, способными использовать для жизни другие вещества. Попадая в реактор, сточная вода очищается от органических примесей флотацией при низком давлении. При этом в отсутствие кислорода анаэробные бактерии разлагают органические загрязнители. Результатом их пиршества становится вода, метан и углекислый газ, а также радикальное снижение биохимического и химического потребления кислорода (основные критерии загрязнённости воды — уровни БПК и ХПК).

Сгенерированный реактором биогаз при этом можно использовать как источник электричества, тепла или (в будущем) биотоплива для заправки автомобилей или генераторов.

Базовая система метанового брожения. В зависимости от характера сточных вод БПК может быть снижено на 80-95%, а ХПК — на 60-80%. Источник: Toshiba

Система адаптируется практически под любые стандарты допустимой биологической загрязнённости реки, которые могут отличаться в разных странах. Для этого достаточно увеличивать или уменьшать число ступеней очистки, а точнее — количество метановых резервуаров.

Двухступенчатая система метанового брожения способна очищать воду с биохимическим потреблением кислорода до 15 000 мг/л при допустимой обычно норме не более 600 мг/л. Источник: Toshiba

В мире уже есть примеры очистных сооружений, которые не просто снизили потребление, а стали полностью энергонезависимыми за счёт преобразования биогазов в электричество. В 2015 году завод по переработке сточных вод, обслуживающий 114 тыс. потребителей в городах Грэшам, Фэйрвью и Вуд-Вилладж (шт. Орегон, США), стал вырабатывать больше электричества, чем было необходимо для собственных нужд. Местные власти довольны: ежегодно они экономят 500 тыс. долларов на электроэнергии.

Однако очистка рек в развивающихся странах проходит не так гладко, как в развитых. Здесь это проблема стоит острее, но ресурсов для её решения – меньше.

Тяжёлый случай: как интернет вещей помогает чистить Ганг

На берегах реки Ганг живут 600 млн индийцев, и несмотря на то, что этот народ создал одну из древнейших мировых цивилизаций, важнейшая река Индии сегодня не в лучшем состоянии. Ежедневно в главную водную артерию Индостана сбрасывается 1 млн килолитров загрязнённых вод. Причём этот сброс происходит неконтролируемо и практически без каких-либо попыток снизить вред. Более того, даже если задействовать все имеющиеся очистные мощности, только 1/3 всех стоков будут дезактивированы.

Проблема Индии ещё и в том, каки́м образом грязь попадает в Ганг. Здесь не существует системы организованного сброса сточных вод в реку, то есть и отходы производства, и городская канализация, и технические воды для нужд сельских жителей образуют единый поток, практически бесконтрольно попадающий в Ганг. Именно поэтому компании Toshiba построила целую систему из очистных фабрик, которые контролируют и очищают стоки вдоль берегов Ганга.

Очистные сооружение, установленные в районе города Аллахабад (шт. Уттар-Прадеш) в районе слияния рек Ганг и Ямуна. Источник: Toshiba

На сегодняшний день Toshiba создала вдоль берегов Ганга сеть очистных сооружений общей протяжённостью 110 км. Чтобы связать воедино все узловые элементы этой системы и снизить стоимость её использования, все эти мощности оснащены IoT-датчиками. Это позволяет управлять всей сетью удалённо в режиме реального времени, сокращая тем самым расходы на персонал и управления на каждой из фабрик очистки. И всё-таки, хотя эффективность мер по очистке воды растёт, темпы загрязнения будут повышаться вслед за ростом экономики. Поэтому важно не только эффективно чистить, но и меньше загрязнять реки.

«Умный» фермер: как инфракрасные датчики уменьшают сток удобрений в реки

Один из главных загрязнителей рек — сельское хозяйство. Причём речь идёт не только о биологическом, но и химическом загрязнении, ведь все химудобрения рано или поздно смываются с полей или попадают через грунтовые воды в реки. Особенно вредны азотные удобрения, которые поглощаются растениями не полностью. Остатки либо испаряются, либо попадают в близлежащие реки и озера, вызывая в них эвтрофикацию — чрезмерное насыщение биогенными элементами, которые способствуют росту микроорганизмов и растений. При этом сколько нужно азотных удобрений растению никогда точно не известно — фермеры руководствуются принятыми нормативами.

Чтобы решить эту проблему в американском штате Небраска в 2015 году стартовал проект SENSE (Sensors for Efficient Nitrogen Use and Stewardship of the Environment), который предполагал проведение замеров реального уровня азота, накапливающегося в растениях, с целью контроля расхода азотных удобрений. В эксперименте участвовали фермеры долины главной реки штата Небраска Платт — притока Миссури, долго страдавшего от естественного смыва азотных удобрений с полей агрохозяйств. По их полям начали ездить «глазастые тракторы».

Большинство принявших участие фермерских хозяйств не только снизили выброс лишних азотных удобрений, но и повысили урожайность. Источник: YouTube-канал Nebraska Extension On-Farm Research Network

Они оснащены датчиками, направленными на пологи растений и излучающими видимый и инфракрасный свет в ближнем радиусе. Фотоприёмники устройств фиксируют отражённый сигнал от растений. В зависимости от его интенсивности подсчитывается их индекс здоровья, на основе которого строится расчёт необходимых объёмов азотных удобрений. За три года проекта SENSE использование азотных удобрений в хозяйства долины реки Платт сократилось на 15%.

Итак, приняв меры охраны рек, нам нужно замерить результат усилий, и разовые исследования в этом плане неэффективны, ведь река — быстро меняющаяся экосистема — это как фотографировать бегуна, пытаясь запечатлеть всю гонку. Поэтому экономониторинг реки строится на показателях, поступающих онлайн.

Как организован экомониторинг рек?

Для наблюдения за рекой используются разные устройства. В основном применяют водомерные колодцы и многопараметровые зонды.

Водомерный колодец — это резервуар, вкопанный недалеко от берега и соединённый с рекой двумя каналами, обеспечивающими приток и отток воды. Главным образом такие устройства измеряют подводное давление. Более сложный механизм — многопараметровый прибор для определения качества воды. Он представляет собой трубу-зонд, которая погружается в воду у берега параллельно углублению речного дна. Труба оснащена различными датчиками, которые анализируют скорость речного потока, температуру и другие параметры на разной глубине.

Собранные в зонде показатели передаются по проводам в размещённый на берегу передатчик, который транслирует их через беспроводную сеть в базу данных. Источник: Fondriest Environmental, Inc.

Общая черта этих устройств — береговое базирование. Между тем, для анализа состояния больших рек важно знать, что происходит далеко от побережья.

Национальный исследовательский и образовательный центр Великие реки США (National Great Rivers Research and Education Center, NGRREC) создал систему экологического наблюдения за бассейнами крупнейших рек (Great Rivers Ecological Observation Network, GREON). Она представляет собой сеть плавучих платформ для мониторинга качества воды в реальном времени в бассейне рек Миссисипи, Миссури, Огайо и Арканзас. Каждый блок оснащён сенсорами для измерения качества воды, температуры, удельной электропроводности, растворенного кислорода, мутности, водорослей, растворенной органики, нитратов и ортофосфатов.

Данные, полученные GREON, можно изучить онлайн в виртуальной базе данных, куда стекаются все снятые параметры экологического состояния рек.

Финальный аккорд: как репатриировать светлячков

Суммируя вышесказанное: чтобы сохранить реки, нужно научиться не загрязнять их, очищать водный поток, экономить энергию, мониторить результаты. Но и этого недостаточно. Далеко не все экосистемы восстанавливаются самостоятельно. Иногда природе нужно помогать.

Пример с родины Toshiba. В префектуре Оита на острове Кюсю протекают множество рек и ручьёв, при этом регион активно застраивается промышленными предприятиями, среди которых и завод полупроводников, изготавливающий продукцию для Toshiba, на реке Китанохана. Среди местных жителей она славилась как место обитания большого количества светлячков. Но в 2010 году они пропали. Совместно со службой экологического контроля Toshiba местные энтузиасты и приглашенные эксперты установили: виной всему стоки в реку. Тогда совместными усилиями была реализована программа по возвращению светлячков в Китанохану. Для этого пришлось изучить рацион питания насекомых, подходящий температурный режим, а также выявить вещества, попадание которых в реку повредило среде обитания. Благодаря принятым усилиям через пять лет светлячки вернулись.

Один из репатриантов на реке Китанохану. Источник: Toshiba

Этот и другой описанный выше опыт может использовать и Россия, перед которой также стоит масштабная природоохранная задача — спасти Волгу. На берегах главной водной артерии России живут 2/3 населения и расположено 2/3 промышленных предприятий страны. Однако на некоторых хозяйственных участках до 90% загрязнений имеют неточечный характер, то есть поступают, условно говоря, не из сливной трубы завода, а из естественных каналов (смыв дождевых вод, подземные реки и т.п.). Кстати, с Доном ситуация не лучше.

В 2018 году российские власти приняли программу «Оздоровление Волги» в рамках национального проекта «Экология». До 2025 года планируется снизить объем загрязнённых стоков на 67%, увеличить мощность очистных сооружение в два раза, а также реконструировать 89 объектов водопропускных сооружений. На эти цели выделят 205 млрд рублей. Сумеет ли Россия достичь Цель № 6 в отдельно взятой стране — покажет будущее.

Источник