Влияние строительства Астаны на состояние реки Ишим

Влияние строительства Астаны на состояние реки Ишим ...

Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли. Известный русский и советский геолог академик А. П. Карпинский говорил, что нет более драгоценного ископаемого, чем вода, без которой жизнь невозможна.
Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.[1, с. 157]
Особенности социально-экономического положения республики в современных условиях и основные направления ее развития, поставленные Президентом Республики Казахстан Н.А. Назарбаевым в основополагающем документе «Казахстан – 2030», других постановлениях Правительства имеют конечной целью улучшения условий жизни и здоровья населения.
Загрязнение поверхностных вод отходами промышленного производства является причиной усиленного заиливания рек, которое оказывает вредное влияние на состав донных осадков, составляющих с водной средой неразрывную часть экологической системы. Предполагается, что токсичные донные осадки могут являться источником вторичного загрязнения вод вследствие взмучивания и переноса их во время паводков и половодий вниз по течению. Гидрологический режим рек изменяется во времени и пространстве. Под этим следует понимать изменение количества воды, уровня воды, скорости течения по временам года в многолетнем разрезе и на различных участках реки. Экологическое состояние рек также изменяется во времени и в пространстве. В нашем контексте под экологическим состоянием реки понимается возможность использования ее в целях питьевой воды, непромышленного рыбоводства, использования ее вод для сельскохозяйственных нужд, как зоны отдыха проживающего вблизи ее населения. При этом основными источниками нарушения ее экологического равновесия однозначно принимаются промышленные предприятия, которые воздушным путем и сбросом стоков промышленных отходов загрязняют акватории рек и их воды.[2, с. 125]

Введение …………………………………………………………………..........3
1 Литературный обзор …..…….…….…………….………………………..5
1.1 Физико-географическое положение реки Ишим …………………..…..5
1.2 Становление и развитие будущей столицы Республики Казахстан ...12
1.3 Астана на современном этапе развития……………………………….19
2 Материалы и методы исследования …….....……..………………………30
2.1 Проведение экспресс-анализа природных вод по отдельным физико-химическим показателям………………..………….…………………...30
2.2 Органолептические методы воды……………………………………...31
2.3 Интервью с местными жителями п. Бирликского …………………....37
3 Результаты исследований ……………….……..………………………….38
3.1 Органолептические показатели воды………………………………….39
3.2 Определение качества воды методом химического анализа ………...42
3.3 Интервью с местными жителями п. Бирликского…………………….51
3 .4 Проблемы, связанные с состоянием реки Ишим и пути их решения..52
Заключение………………………...…………………………………………..61
Список использованной литературы …………..…………………………....63
Приложение …………..……………………………………………………....65

Начата реорганизация крупных промышленных гигантов, которые в прежнем виде новой экономике государства уже не нужны. Ведется их реструктуризация и сегментация, создание на их базе новых предприятий по производству сложных бытовых товаров народного потребления, по производству запчастей и сервисному обслуживанию сельскохозяйственной техники, производству автономных систем теплоснабжения на жидком топливе, оказанию услуг населению и др. Здесь активно внедряется турецкий, израильский, итальянский и другие капиталы. Проявляют большую активность во вложение своего капитала и казахстанские бизнесмены. В их числе такие крупные фирмы, как "Астана-холдинг", "Раимбек", "Акцепт", "Диамонд" и другие.Объем промышленной продукции (товаров, услуг) в действующих ценах по г. Астане «в соответствии с таблицами 1.2, 1.3, 1.4, 1.5» составил в 2009 году 110 503,3  млн. тенге, из которых 84,5% приходилось на обрабатывающую промышленность и 15,5% на производство и распределение электроэнергии, газа и вод.«Таблица 1.2»  Объем промышленной продукции (товаров, услуг) в действующих ценах по видам экономической деятельности  20032004200520062007Янв.-дек. 2008Январь-март20082009Продолжение таблицы 1.2 Всего33 880,551 267,460 230,478 575,0120 905,7110 503,324 583,522 265,4горнодобывающая промышленность     2,2 50,4Обрабатывающая промышленность25 461,439 858,549 649,266 314,0106 564,093 345,41850116306,9Производство и распределение электроэнергии, газа и воды8 419,011 408,910 581,212 261,014 341,717 155,76082,55908,1По этой таблице видно, что объем промышленной продукции по видам экономической деятельности с каждым годом отличается от предыдущего года без какой либо закономерности. Больше всего увеличение объема промышленной продукции в обрабатывающей промышленности. «Таблица 1.3» по нефинансовому сектору 20032004200520062007Янв. - дек. 2008Январь-март20082009Всего31530,548 582,557 839,776 420,3118 091,3107 093,824 134,924 856,8Индексы физического объема промышленной продукции г. Астаны (в % к соответствующему периоду предыдущего года)  «Таблица 1.4» по видам экономической деятельности 20032004200520062007Янв. - дек. 2008Январь-март20082009Всего110,8124,7110,5116,7122,684,192,292,1Обрабатывающая промышленность110,7136,1113,8119,3123,175,282,291,1Производство и распределение электроэнергии,газа и воды112,998,798,6109,6116,1116,7115,593,5«Таблица 1.5» по нефинансовому сектору 20032004200520062007Янв. - дек. 2008Январь-март20082009Всего112,9126,9111,8118,0122,884,092,092,6Население Астаны формировалось долгие годы. Начиная с самого основания Акмолинского укрепления, когда в 1835 году в Акмоле жителей крепости насчитывалось 313 человек. По статистике 1836 года в Акмолинском приказе числилось: 9 деревянных обывательских домов, лазарет, ветряная мельница, кузня, 15 семей с детьми, 40 женщин, 324 мужчины, в том числе 3 строевых офицера, 10 урядников, 117 казаков, трубач, фельдшер, 4 резервных урядника и 24 резервных казака. Как видим, численность населения увеличилась до 364 человек.В начале 40-х годов XIX века население Акмолинского приказа состояло в основном из представителей военного сословия, солдат и офицеров передислоцированного сюда 2-го Сибирского линейного батальона. Здесь же были расквартированы военнослужащие различных инженерных, артиллерийских команд, сибирских казаков, присылаемых сюда в командировку на два года и чиновников.К середине 60-х годов этого же столетия Солдатская слобода состояла из 120 частных домов, Казачья станица из 119 частных домов, а Татарская слобода - из 150. Во всех этих слободах в общей сложности проживало тогда 4777 человек обоего пола. Известен также и национальный состав жителей окружного приказа: русских - 3016 человек (63,1%), казахов - 245 (5,0%), татар - 130 (2,7 %), выходцев из Средней Азии - 1319 человек.По административным реформам 1867—1868 года Акмолинск стал уездным городом. Изменение административного статуса города не могло не привести к некоторому росту численности горожан. В это время в Акмолинске численность акмолинцев составила уже 5172 человека. С 1890 года начинается некоторое усиление процесса переселения крестьян в Акмолинский уезд. Так, основываются посёлки Максимовский, Семеновский, Таволжанский, Александровский и другие. Это привело к заметному росту численности городского населения. В 1890 году численность горожан составила 5640 человек. Так, в 1897 году в России была проведена первая всеобщая перепись населения империи. Согласно этой переписи в городе проживало 9 тысяч 707 человек постоянного населения. Из них лиц мужского пола - 5 105 и женского - 4 602.По данным переписи выделились три наиболее крупные этнические группы: казахи, русские, украинцы.По численности населения Акмолинск, из всех пяти городов Акмолинской области уступал Омску, Петропавловску, но почти вдвое превосходил Кокшетау, и втрое - Атбасар. Казахов проживало 3020 человек или 31,1% от общей численности человек, русских 4612, на третьем месте по численности была татарская диаспора (часть народа, оторвавшаяся от основного народа, государства) - 1035 или 10,6%, затем шли представители других народов: мордва (223 человек), немцы (205 человек), евреи (173 человек), украинцы (человек). А всего в городе проживали представители 18 народов.Некоторые из них были представлены небольшими группами. Например, поляков насчитывалось —11, эстонцев – 16, белорусов - 8, персов (иранцев) - 10, еще меньше башкир, чувашей, цыган и других национальностей.В связи с усилением крестьянского потока в регион, в начале ХХ века, несколько увеличивается и численность городского населения. Она напрямую была связана с началом в 1906 году Столыпинской аграрной реформы. В связи с усилением крестьянского потока в регион несколько увеличивается и численность городского населения Она напрямую была связана с началом в 1906 году Столыпинской аграрной реформы.Так, если в 1901 году городское население составило 6421 человек, то уже в 1907 году уже 11493. А в 1912 году численность горожан достигла 14 765 человек. В 1915 году численность жителей города достигала 18540 человек. Это были казаки, мещане, крестьяне и казахи. В городе проживало немало и купцов. Земледелием занимались крестьяне городских окрестностей.На 17 января 1939 года в Акмолинске насчитывалось 32 тысячи жителей.В годы Великой Отечественной войны в Акмолинск было эвакуировано население с европейской части СССР. Так за первый год в Акмолинскую область прибыло около 68,5 тысяч человек, немалая часть из которых осела в областном центре. В 1961 года население Целинограда (20 марта 1961 года Акмолинск переименован в Целиноград) насчитывало уже более 115 тысяч человек. Численность населения Астаны по состоянию на 1 апреля 2009 года составила  653,8 тыс. человек (4,1% от общей численности населения страны). Плотность населения города составляет 920,6 человек на 1 квадратный километр. По плотности населения Астана занимает второе место в республике после г. Алматы.  Таким образом, намечается устойчивый темп роста населения столицы: с 2002 года численность населения города возросла более чем на 100 тыс. человек. Положительным фактором в естественном движении населения города Астаны является повышение уровня рождаемости. В 2005-2009 годах в городе наблюдается устойчивая тенденция роста рождаемости при некотором снижении уровня смертности.  Общий коэффициент рождаемости в 2008 г. составил 24.2 родившихся в расчете на 1000 чел. населения (11,1 – в 2002 году), смертности – 6,1 (6,8 – в 2002 г.). Коэффициент естественного прироста составил 18,9 на 1000 человек, что более чем в три раза превышает показатель за 2002 г. В среднем, возраст жителя столицы с 2002 года составляет около 30-ти лет. Это объясняется высокой удельной долей молодежи в структуре населения г. Астаны: по данным за 2007 год, доля населения в возрасте от 16 до 30 лет составила 29,1% от общей численности населения города.  Миграционный прирост населения столицы за 2000 – 2008г.г. составил почти четверть млн. человек (213,0 тыс. человек.). В числе мигрантов 23,7% составляют бывшие жители Акмолинской обл., 12,8% г. Алматы, 11,5% - Южно-Казахстанской обл., 10,0% - Карагандинской обл., 8,2% - Костанайской обл., 8,0% - Жамбылской обл., 4,5% - Кызылординской обл. От 40 до 50 % прибывающих в город мигрантов составляет молодежь в возрасте от 14 до 28 лет. Население города имеет тенденцию к росту, особенно за счет расширения таких сфер жизни, как транспорт, связь, коммунальное хозяйство, сервисное обслуживание. Ожидается естественное перераспределение людских ресурсов, особенно высококвалифицированных специалистов, внутри страны. Численный баланс учебных заведений, культурных учреждений, предприятий сферы услуг, сконцентрированных сейчас в Алматы, изменится в пользу новой столицы. [37, с. 29] Материалы и методы исследования Для решения поставленных задач нами проведены комплексные исследования состояние качества воды в реке Ишим на разных ее течениях (в верхнем, среднем и нижнем).Проведение экспресс-анализа природных вод по отдельным физико-химическим показателямОбщие требованияПри отборе проб необходимо учитывать особенности природных водоемов и водотоков, окружающего ландшафта, знать цель анализа, место и время отбора проб. Каждая проба должна иметь этикетку, на которой следует указать:1) номер пробы.2) название водного объекта (скважина, колодец, водоем).3) адрес взятия пробы.4) условия и методику отбора пробы (с помощью каких приспособлений отобрана проба – пробоотборник, ведро, бутыль и т. д.).5) температуру воды (°С).6) дату отбора.Оборудование1) Термометр.2) Набор ареометров.3) Колбы мерные на 30 мл и 200 мл – 2 шт.4) Пробирки емкостью 10 мл и 50 мл.5) Пипетки: 1 мл - 1 шт. 10 мл – 2 шт.6) Бутылка-батометр.7) Градуированная пробирка (на см) с крестом и точками на дне.8) Набор шкал для колориметрического определения рН, О, НО.9) Микробюретка с делением 0,01 и 2 мл – по 1 шт.10) Резиновые пробки.11) Бутылка емкостью 0,5 л.Реактивы1) Универсальный индикатор.2) Лакмусовая бумажка для определения рН воды.3) 0,01 моль/дм3 раствор KMnO4. 4) Дистиллированная вода.5) Фенолфталеин.6) Сегнетовая соль.7) Раствор H2SO4 в пропорции 1:3.8) Бисульфат калия.9) Реактив Несслера.10) Реактив Грисса.11) NaOH (едкий натрий).12) Марганец сернокислый.Органолептические показатели воды Температура. Температура воды – важный фактор, влияющий на протекающие в водоеме физические, химические, биохимические процессы, от которых в значительной мере зависит кислородный режим, интенсивность процессов самоочищения. Она является результатом нескольких одновременно протекающих процессов, таких как теплообмен, испарение, перемешивание воды и т. д.Температура воды зависит от времени года и от температуры грунтов, с которыми она соприкасается.В открытых водоемах прогревание воды происходит сверху вниз. Суточные колебания температуры могут составлять несколько градусов и обычно проникают на небольшую глубину в несколько десятков сантиметров. На водах подземных источников сезонные колебания температур сказываются мало, поэтому температура этих вод остается почти постоянной.Измерение температур воды и воздуха производят во время отбора пробы. Для этого используют калиброванные ртутные термометры с ценой деления 0,1-0,5°С, которые укрепляют в пробоотборнике.Значения температуры используют для вычисления степени насыщения воды кислородом, состояния карбонатно-кальциевой системы и др.Оптимальная температура воды для питья должна быть не выше 110С и не ниже 70С. Вода с такой температурой имеет наиболее приятный и освежающий вкус. Вода с высокой температурой содержит в себе мало растворенных газов, поэтому она плохо утоляет жажду и неприятна на вкус.Прозрачность. Прозрачность воды обусловлена ее цветом и мутностью, содержанием в ней различных окрашенных и взвешенных частиц глины, песка, ила, органических и минеральных веществ.При исследовании малых рек источником мутности могут быть составные части почв и горных пород, вымываемых реками из своего русла, поэтому этот показатель может характеризовать интенсивность проявления в пробирке, в которую налито 10 мл исследуемой воды. Глядя сверху, определяют степень ее прозрачности. Для указания степени прозрачности служит следующая номенклатура: прозрачная;слегка мутная; мутная; сильно мутная. Количественное определение прозрачности производят в приборе: градуированной по высоте (на сантиметры) пробирке, на дне которой изображен диск с черными линиями толщиной в 1мм в виде креста с четырьмя черными кружками диаметром 1 мм в секторах. Наибольшая высота точки и крест, характеризует прозрачность воды по этому методу. Запах. Причиной запаха воды может являться присутствие в ней сероводорода и продуктов разложения растительных организмов, которые образуются при цветении, т. е. массовое развитие взвешенных водорослей.Запах по характеру разделяют на две группы:– запах естественного происхождения (от живущих и отмирающих в воде организмов, от влияния берегов, дна, почв);– запах искусственного происхождения (от попадающих в водоем промышленных сточных вод).Запах определяют при температуре 55–60°С. Для определения запаха в полевых условиях наполняют, исследуемой водой пробирки, нагревают до необходимой температуры, закрывают корковой пробкой, взбалтывают, открывают пробку и сразу нюхают. Характер запаха выражают описательно «таблица 2.1 и таблица 2.2». «Таблица 2.1» Определение запаха Символ Характер запахаПримерный род запаха ААроматическийОгуречный, цветочныйББолотныйИлистый, тинистыйГГнилостныйФекальный, сточныйДДревесныйЗапах мокрый древесныйЗЗемлистыйПрелый, свежевспаханной землиРРыбныйРыбьего жира, рыбССероводородаТухлых яицТТравянистыйСена, скошенной травыННеопределенныйЗапах естественного происхождения, не подходящий под предыдущие определения«Таблица 2.2»Интенсивность запаха оценивают по шкале:БаллИнтенсивностьОписательные определения.0НетОтсутствие ощутимого запаха1Очень слабыйЗапах, обычно не замечаемый, но обнаруживаемый опытным наблюдателем2СлабыйЗапах обнаруживается, если на него обратить вниманиеПродолжение таблицы 2.2 3ЗаметныйЗапах, который легко обнаруживается и может вызвать неодобрительную оценку воды4ОтчетливыйЗапах, обращающийся на себя внимание5Очень сильныйЗапах настолько сильный, что делает воду непригодной для питьяПри проведении работы по определению запаха в полевых условиях одному и тому же лицу нельзя проводить определение запаха в течение длительного времени, т. к. наступает утомляемость и привыкание к запаху.Вкус. Незагрязненную воду в количестве 15 мл набирают в рот и держат во рту несколько секунд (проглатывать не следует). Различают соленый, горький, сладкий и кислый вкус. Остальные вкусовые ощущения являются привкусами: хлорный, рыбный, металлический и др.Приятный и освежающий вкус воде придают растворенные в ней газы (углекислый и кислород), а также небольшое количество гидрокарбоната кальция.Интенсивность вкуса определяют по 5–6 бальной системе, как и запах.Плотность (удельный вес воды). Ориентировочное определение удельного веса воды производят с помощью ареометра. Результаты определения выражаются в виде отношения веса исследуемой воды при данной температуре к весу равного объема дистиллированной воды при той же температуре или температуре 4°С.Определение удельного веса ареометром производят следующим образом. Воду вливают в чистый, ополоснутый этой же водой цилиндр, затем осторожно опускают ареометр. Необходимо следить, чтобы ареометр не касался стенок цилиндра. Удельный вес воды отмечается по шкале ареометра. Одновременно измеряют температуру воды.Ионы водорода и гидроксильные ионы (рН). Содержание водородных ионов в природных водах в основном определяются количественным соотношением концентрации угольной кислоты и ионов.Измерения величины рН тесно связано с процессами фотосинтеза и распада органических веществ. Источником ионов водорода являются также гумусовые кислоты, присутствующие в кислых почвах, перегное и болотных водах. Определяют рН с помощью лакмусовой бумажки.Сильные кислоты и основания могут содержаться в больших количествах в сточных водах промышленных предприятий.В речных водах величина рН колеблется в пределах 6,5 – 8,5, в атмосферных осадках 4,6 – 6,1, в болотах 5,5 – 6,0, а в содовых озерах и термальных источниках около 10. Зимой величина рН для большинства речных вод составляет 6,8 – 7,4, летом 7,4 – 8,2. Метод определения этого показателя основан на изменении окраски индикатора, добавленного к исследуемой воде в зависимости от рН воды. Чтобы определить рН, воду набирают в пробирку до метки, предварительно ополоснув ее 2–3 раза. Затем в пробирку добавляют пипеткой раствор универсального индикатора в количестве 0,1 мл, закрывают пробирку пробкой, осторожно перемешивают содержимое путем встряхивания и сравнивают с окраской шкалы. Если окраска воды совпадает с окраской одной из шкал, то величины их рН одинаковы.Кислород. Кислород попадает в воду из воздуха с осадками, а также может образоваться в результате жизнедеятельности зеленых растений. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 0 до 14,5 мг/л и подвержено значительным суточным и сезонным колебаниям. В речных водах наиболее высокие концентрации наблюдаются в осеннее время. Резкое снижение концентрации кислорода в воде по сравнению с нормальным его содержанием свидетельствует о загрязнении воды. В воде, содержащей меньше 4 мг/л кислорода, рыба жить не может.Растворимость кислорода в воде растет с понижением температуры, минерализации и с повышением давления.Пробы воды отбирают бутылью – батометром. Склянку ополаскивают 2–3 раза и наполняют исследуемой водой.После заполнения склянки до горлышка ждут еще некоторое время, пока не вытиснится вода, соприкасающаяся с воздухом, находившимся в склянке. Емкость должна быть заполнена до краев пробой и не должна иметь внутри на стенках воздушных пузырьков. Фиксирование кислорода производят сразу после отбора пробы. В склянку с притертой пробкой объемом 20–30 мл наливают при помощи маленького сифона воду до самого верха склянки. Затем туда прибавляют около 30 мг едкого натра, около 20 мг йодистого калия, 50 мг сернокислого марганца. Склянку закрывают пробкой, содержимое перемешивают и дают выделившемуся осадку осесть. Затем в раствор добавляют, около 0,2 г кислого сернокислого калия и после растворения осадка перемешивают. При наличии в воде кислорода раствор сразу приобретает желтую окраску.В склянку объемом 20–30 мл с пробой воды, взятой на месте, быстро прибавляют 0,2 г калия сернокислого, закрывают склянку пробкой, перемешивают до растворения. Переливают раствор из склянки в пробирку с меткой на 5 мг и колориметрируют раствор, рассматривая содержимое пробирки сбоку и сравнивая окраску со стандартной шкалой. Если окраска будет интенсивнее наиболее окрашенного эталона, записывают результат О=10мг/л.Нитраты. Присутствие нитратных ионов в природных водах обусловлено процессом нитрификации (окисления аммонийных ионов) под действием бактерий, поступлением промышленных и бытовых сточных вод.Содержание нитратов обычно составляет 0,1 мг/л, что объясняется их малым содержанием в земной коре либо слабой растворимостью. Для чистых рек, водоемов, грунтовых вод характерно возрастание нитратов в осенний, зимний период до целых миллиграммов на литр, а летом содержание не превышает сотых долей миллиграммов на литр. Возрастание содержания нитратов зимой обусловлено уменьшением потребления растениями нитратного азота, поступающего с грунтовыми водами и образующегося в самом водоеме.Определение количества нитрит – иона (NО2) происходит следующим образом: в пробирку, предварительно ополоснутую исследуемой водой, наливают 10 мл той же воды, прибавляют 0,5 мл жидкого или около 0,1 г. сухого реактива Грисса, примешивают и выдерживают раствор в течение 25–30 минут. Затем наливают раствор в стандартную колориметрическую пробирку до метки 5 мл и сравнивают окраску со шкалой стандартных эталонов. Ионны аммония и аммиака.