Экологический мониторинг рек Пензенской области

XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Экологический мониторинг рек Пензенской области

Акишина М.А. 1
1ГБОУ ВО Пензенский государственный технологический университет, Колледж Технологический, г. Пенза
Катанцева О.П. 1
1ГБОУ ВО Пензенский государственный технологический университет, Колледж Технологический, г. Пенза
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

 

Актуальность проблемы. Экологическое состояние территории Пензенской области определяется: естественными особенностями природных ресурсов и условий; особенностями воздействия отраслей народного хозяйства на окружающую природную среду; реализацией природоохранной деятельности. В целом экологическое состояние может быть охарактеризовано как удовлетворительное, что не исключает ряда серьезных экологических проблем. [10]

Реки и водоемы области продолжают относиться к классу «умеренно загрязненные». В таких реках, как Сура, Пенза, Труёв, Кутля, Ломовка, Маис, Сердоба, Атмис, Мокша, Хопер, Большой Чембар и другие. В Сурском водохранилище, систематически регистрируются превышения предельно допустимых норм содержания суммы органических загрязняющих веществ, соединений азота, фосфора, нефтепродуктов, фенола, железа, марганца, ряда тяжелых металлов и других веществ. Низкой остается самоочищающаяся способность экосистем рек и водоемов. Происходит загрязнение и заиливание рек. [10]

Цель и задачи исследований.

Целью работы: экологический мониторинг состояния рек Пензенской области.

Предусматривалось решение следующих задач:

1. Обобщение информации об экологическом состоянии рек, протекающих по территории Пензенской области.

2. Анализ органолептических и физико - химических показателей воды.

В процессе работы использовались данные Территориального центра Государственного мониторинга за состоянием недр по Пензенской области, Управления Росприроднадзора по Пензенской области.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проблема загрязнения поверхностных вод в Пензенской области продолжает оставаться острой. В Пензенском водохранилище – централизованном источнике водоснабжения города Пензы – качество воды в последние годы соответствует 3 классу разряда «б». Вода характеризуется как «очень загрязненная». В основной водной артерии реке Суре и большинстве малых рек Пензенской области качество воды аналогичное. К наиболее характерным источникам загрязнения относятся легкоокисляемые органические вещества, соединения меди, фенол, повторяемость случаев превышения ПДК которых составляет 67– 100 %.

1 Экологический мониторинг окружающей среды Пензенской области

В целом, экологическое состояние окружающей среды Пензенской области, может быть охарактеризовано как удовлетворительное, что не исключает ряда серьезных экологических проблем. Реки и водоемы области продолжают относиться к классу «умеренно загрязненные». Россия богата пресными водами. Один россиянин потребляет более 30000 м3воды в год.

Сегодня вода, около 70% рек и озер России, непригодна для питья. Около половины населения потребляет загрязненную недоброкачественную воду. В нашей стране насчитывается 2,5 млн. малых рек и ручьев. На долю малых рек приходится 50% объема речного стока в среднем по стране. В свою очередь малые реки формируют средние и большие реки. На берегах малых рек проживает значительная часть населения России. [11]

В настоящее время состояние малых рек, особенно в европейской части страны оценивается как катастрофическое. Многие реки оказываются на пороге исчезновения. В настоящее время экологическая ситуация Пензенской области выгодно отличается от соседних регионов. Но даже при этом в нашем регионе есть ряд серьезных экологических проблем, которые ждут своего решения. Это обеспечение населения питьевой водой высокого качества и экологическое оздоровление малых рек Пензенской области, в том числе и Сурского водохранилища.

Серьезная проблема – состояние воздушной среды в городах области.

Ухудшилось качественное состояние возделываемых почв. Резко сократились объемы внесения удобрений и реализации почвозащитных мероприятий, растут площади сельхозугодий с низким содержанием гумуса. Из 2,5 млн. га пашни (70% черноземы) выходят из строя почти 1,5 млн. га (из-за повышенной кислотности и эрозионных процессов). Площадь оврагов достигла 9 тыс. га. На локальных участках в населенных пунктах и вдоль автотрасс почвы загрязнены соединениями тяжелых металлов и нефтепродуктами. [9]

Низкими остаются объемы работ по уходу за лесными ресурсами, по их восстановлению и охране. Ежегодный размер рубок глобального пользования составляет примерно 9,5 тыс. га. Лесовосстановительные работы постоянно не выполняются на 25–30%. Усыхают дубравы, сокращаются площади под ценными лесными породами. Зеленые зоны крупных городов области требуют реконструкции твердолиственными и хвойными породами.

Особой заботы требует биоразнообразие Пензенской области. В последние годы в связи с усилением прессинга социально-экономических проблем активизировали свою противозаконную деятельность браконьеры. Имеется тенденция снижения численности отдельных видов животных и растений, в т. ч. редких и исчезающих видов. На территории области создана сеть особо охраняемых природных территорий природоохранного, оздоровительного, рекреационного и историко-культурного назначения, которые составляют 8,7 тыс. га (0,2% территории области). Большая их часть (8,4 тыс. га) закреплена за пятью участками государственного заповедника «Приволжская лесостепь». Имеются 15 охотничьих заказников, 13 водных и 38 ботанических памятников природы, 5 парков местного значения. Эти территории также требуют усиления контроля и увеличения объемов работ по благоустройству.

Воздействие отраслей народного хозяйства на окружающую природную среду определено особенностями территориального размещения производительных сил, видов производств, имеющимися их объемами и сформировавшейся производственно - экологической культурой.

Падение физических объемов производства снизило такое воздействие. Тем не менее ежегодно на территории области образуется около 400 тыс. опасных промышленных. Отходов и около 1 млн. м3 твердых бытовых отходов. В это же время увеличились объемы выбросов автотранспорта (до 60% от общего загрязнения атмосферы). Не уменьшается концентрация загрязняющих веществ в выбросах и сбросах. Из-за физического и морального износа оборудования, в т. ч. природоохранного назначения, уменьшаются объемы сбросов нормативно очищенных сточных вод. Около 77% газоулавливающих установок на заводах и фабриках (в области более 300 предприятий, имеющих 12850 источников выброса вредных газообразных веществ и пылевидных частиц) не работают. Улавливается около 40% вредных соединений. Неудовлетворительно низкими темпами и объемами идет строительство новых очистных сооружений, полигонов для твердых бытовых отходов, внедрение малоотходных и ресурсосберегающих технологий, кустовых участков по переработке и обезвреживанию общераспространенных видов отходов, реализация ресурсо-восстановительных и рекультивационных работ. [9]

Острыми для области являются проблемы:

- обезвреживания, переработки и обеспечения экологически безопасного хранения опасных отходов;

- обеспечение безопасности потенциально опасных промышленных объектов, в т.ч. на транспорте;

- ликвидация последствий аварии на Чернобыльской АЭС, проблема хранения и уничтожения химического оружия;

- соблюдение установленных режимных ограничений в санитарно-защитных и водо-охранных зонах;

- очистка ливневых стоков с территорий городов и промышленных населенных пунктов, борьба с экологическими правонарушениями;

- строительство достаточно производительной и эффективной сети локальных очистных сооружений на промышленных объектах;

- реконструкция очистных сооружений канализации;

- снижение токсичности выбросов автотранспорта;

- эффективная организация производственно-природоохранной деятельности на предприятиях;

- проблемы защиты населения от вредных физических воздействий и многое другое. [10]

2 Оценка состояния Сурского водохранилища

Обеспечение населения высококачественной питьевой водой - одна из наиболее приоритетных проблем экологической безопасности страны, не исключение и Пензенская область, сводный индекс экологического неблагополучия которой на данный момент составляет 0,308, что в 1,3 раза превышает общероссийский показатель. Несомненно и то, что одной из основных причин ухудшения демографического показателя является сложная экологическая обстановка в регионе. Интенсивно загрязняются река Сура и Пензенское водохранилище - источник питьевого водоснабжения города Пензы и города Заречного. Основной объем загрязняющих сточных вод сбрасывается в водоемы Пензенской области промышленными предприятиями и объектами коммунального хозяйства, системы и сооружения очистки сточных вод которых, как правило, имеют эффективность снижения загрязнений ниже проектной и на 80 % являются устаревшими. [10]

Расположенное в верхнем течении реки Суры в 10 км от города Пензенское водохранилище является одним из основных источников питьевой воды для горожан.

Общий объем запасов составляет 560 млн. м3, в том числе полезный объем - 490 млн. м3, мертвый объем - 70 млн. м3, общая длина - 32 км, площадь водяного зеркала - 100 км2, максимальная глубина - 15 м.

Острота экологических проблем водохранилища особенно остро проявилась минувшим летом, когда жители полумиллионного города выстраивались в очереди за артезианской водой, дабы исключить потребление той мутной жидкости, которая поступала из сетей хозяйственно-питьевого водопровода. Очистные сооружения ООО «Горводоканал», работая практически «на износ», так и не смогли добиться требуемых показателей качества воды. [9,10]

Хорошо известно, что искусственные водоемы, пруды, бассейны и водохранилища сами по себе вызывают изменения природной среды, влияя на рельеф, гидросеть, геолого - литологическое строение и свойства грунтов, подземные воды и геологические процессы. Вызывают изменения поверхностного стока прилегающих территорий, гидрологического режима ручьев и рек (их обмеление), загрязнение поверхностных вод механическими и химическими компонентами, гравитационное уплотнение грунтов, изменение напряженного состояния массива, размокание и разупрочнение грунтов, привнос и изменение концентраций химических элементов и соединений, изменение коррозийной активности грунтов, накопление техногенных отложений, повышение уровня подземных вод, образование «верховодки», подпор подземного стока, изменение гидростатического и гидродинамического режимов, увеличение минерализации и агрессивности воды, затопление и подтопление территорий, заболачивание, активизацию оползней, осыпей, обвалов, изменение береговой полосы и температуры прилегающих к водному бассейну территорий.

Учитывая, стратегическое значение, Пензенского водохранилища для водоснабжения города и близлежащих населенных пунктов были проведены анализы гидрохимических, гидробиологических показателей и состояния ихтиофауны Пензенского водохранилища за 2018-2019 годы. Для оценки качества воды использовались методические указания, разработанные Гидрохимическим институтом (ГХИ) Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), «Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям». Качество оценивалось удельным комбинированным индексом загрязнения воды (УКИЗВ), расчёт которого проводится по строго ограниченному количеству наиболее токсичных ингредиентов. Такая оценка позволяет выявить тенденцию изменения качества воды по годам и может быть представлена следующими данными:

- за 2018 год удельный комбинированный индекс загрязнения воды составил 2,11, это означает, что вода относилась к категории «очень загрязненная»;

- за 2019 год удельный комбинированный индекс загрязнения воды составлял 2,05, это означает, что вода соответствовала категории «загрязненная». [11]

По результатам расчетов в 2019 году повышение УКИ ЗВ по Пензенскому водохранилищу наблюдалось только за 6 месяцев, и составило 2,09-2,7, это означает, что вода от 3а класса - « загрязненная» перешла до 3б - «очень загрязненная», в связи с привносом в период половодья загрязняющих веществ (азота аммонийного - 4,3 ПДК, меди - 6,5 ПДК, железа - 6,8 ПДК). За остальные месяцы показатель качества воды находился в пределах 1,87 - 2,67 (от 2 класса - «слабо загрязненная» до 3а - «загрязненная»).

В последние годы значительное опасение вызывало снижение качества воды в результате функциональных изменений в экосистеме водоема. Массовое развитие сине-зеленых водорослей создает колоссальную биомассу, которая, снижая санитарные показатели качества воды в водоеме, вызывает технические трудности при подаче воды в городскую водопроводную сеть.

Населяющая водоем ихтиофауна в связи с преобладанием бентофагов не способна улучшить ситуацию, поскольку в водоеме недоиспользуется значительное количество продукции фито- и зоопланктона, высшей водной растительности. В конечном счете, вся эта органическая масса вызывает вторичное загрязнение водного объекта биогенными и органическими веществами.

Результаты проведенной оценки и обобщения имеющихся материалов позволили сделать следующие выводы:

1. В кратчайшие сроки необходимо предусмотреть экологическое оздоровление водных ресурсов за счет:

- строительства системы ливневой канализации города;

- реконструкции сетей водоснабжения и канализации;

- санации очистных сооружений;

- выноса городского полигона ТБО и строительство современных локальных сооружений на предприятиях города;

- строительства очистных сооружений для ливневых стоков практически всех промышленных и транспортных предприятий;

- санации родников и озер.

2. Наметить инженерные мероприятия по укреплению берегов и их благоустройству, учитывая тот факт, что само рекреационное использование внутри городских водоемов при больших антропогенных нагрузках может привести к ухудшению качества воды.

3. При прогнозировании изменения состояния компонентов природной среды под влиянием антропогенных нагрузок необходимо учитывать результаты ранее осуществленной градостроительной деятельности.

4. При полном отсутствии мер, направленных на поддержание ихтиоценоза водохранилища, можно предположить, что в дальнейшем процесс дестабилизации приведет к быстрому снижению видового разнообразия рыб, упрощению структуры ихтиоценоза (уже сейчас из него практически выпало трофическое звено хищников, играющих в экосистеме важную регуляторную роль). [10]

3 Анализ состояния рек Пензенской области: Сура, Хопер, Большой Чембар.

3.1. Географическое положение рек: Сура, Хопер, Большой Чембар

Сура - второй по величине правый приток реки Волги. Мордва-эрзя называла ее Суро, Сура, мокша – Сура, марийцы – Шур, чуваши – Сар. Следует предположить, что камские племена, придя на Суру, могли застать здесь древнемордовское. название рау (река), значения которого они не знали. Живя на сурских берегах на протяжении нескольких. Сотен лет, пришельцы прибавили к названию Рау родное слово Шур. Получилось гибридное имя Шур+Рау. Затем Присурье вновь стало вотчиной древней мордвы. В результате гидроним мог произноситься Сурау, конечное «а» возникло под влиянием русского слова «река». [12]

Самая большая река Пензенской области по протяженности и водности. Берет начало на Приволжской возвышенности (село Сурские Вершины в Ульяновской области), течет на Запад, делает изгиб в центре Пензенской области и течет далее на Север через территорию. Мордовии, Чувашии и в Нижегородской области. Впадает в Волгу. Длина. 841 км, из них 344 км (41%) приходится на Пензенскую область, площадь бассейна 67500 км2, в Пензенской области. – 19881 км2. Питание преимущественно снеговое (почти 60%), более 25% за счет грунтовых вод и менее 15% за счет дождей. Средний расход воды в устье 260 м3 /сек., наибольший 7240 м3 /сек., наименьший 10,5 м3/сек. (январь – март). Замерзает в ноябре – декабре, вскрывается в конце марта – апреле. В 10 км выше Пензы в 1978 на 212-м км от истока на Суры, построено водохранилище, объемом 560 млн. м3, которое изменило гидрологический режим реки. Наиболее крупные левые притоки – Уза, Кадада, Алатырь, Пьяна и правые – Инза, Барыш. В низовьях река судоходная. Используется для промышленного водоснабжения. Сура имеет 86 больших и малых притоков (в т. ч. на территории Пензенской области 39). [12]

Хопер - река в Пензенской, Саратовской, Тамбовской, Воронежской и Волгоградской области, левый приток реки Дон. Гидроним известен по письменным источникам 12 века, как Копор, Копорть, Хопорть, возможно, скифско-сарматского происхождения: пората – «река». Не позже 11 в. добавился термин хыу (башкир.) – «река». Таким образом, Хыупората, Хопорть (летописное), переводится как «река». Длина 979 км (в пределах Пензенской области - 185 км), площадь бассейна 61 100 км2, в пределах Пензенской области 8960 км2. Берет начало на Керенско - Чембарской возвышенности в 8 км от села Кучки Пензенского района из родников у села Всеволодо - Сергиевска, течет по почти безлесной, слабохолмистой, изрезанной оврагами и балками равнине. Устье у станицы Усть - Хоперская в Волгоградской области. Питание преимущественно снеговое. [12]

Скорость течения реки - в межень 0,2–0,3 м/сек. В половодье - возрастает до 1 м/сек. Среднегодовой расход, у села Пановка. около 4 м3/сек. В половодье увеличивается до 150 м3/сек., а в межень уменьшается до 0,1 м3/сек. Средний расход воды, в 45 км от устья - 150 м3 /сек, наибольший – 2720 м3/сек. Замерзает - в ноябре – декабре, вскрывается в конце марта – в апреле.

Основные притоки: Сердоба, Бузулук – слева, Ворона, Савала – справа. Используется для водоснабжения. На Хопре расположены города Балашов, Новохоперск, Урюпинск. В долине, нижнем течения реки находится Хоперский заповедник. В пределах Пензенской области имеет 11 больших и малых притоков. [12]

Река Чембар (Большой Чембар) - левый приток реки Вороны, бассейн Хопра. В документах конца 16 века вместо Чембар - дан вариант Чингар. Этимология неизвестна. В основе может быть древний финно-угорский термин ар, ор, ур (ложе, русло, реки); допустима этимология в связи с булгарско - буртасским прошлым края. У потомков волжских булгар, чувашей в нач. 18 в. существовали языч. имена Чинабар, Янбарис, Пичанбар, Тинбар. Длина реки 111 км с площадь водосбора 2010 км2. Берет начало на Керенско - Чембарской возвышенности. Имеет 7 больших и малых притоков [12]

3.2. Экологическое состояние положение рек: Сура, Хопер, Большой Чембар.

Экологическое состояние реки Сура

Реки и водоемы нашей области относятся к классу «умеренно загрязненные». В таких реках, как Сура, систематически регистрируются превышения предельно допустимых норм содержания суммы органических загрязняющих веществ, соединений азота, фосфора, нефтепродуктов, фенола, железа, марганца, ряда тяжелых металлов и других веществ. Низкой остается самоочищающаяся способность экосистем реки. Происходит загрязнение и заиливание реки. Вода, в реке Сура, выше по течению Пензы (на юге) соответствует IV классу загрязнения (загрязненная). Проходя по городу, она загрязняется дополнительно (V класс - грязная). Но река имеет способность самоочищаться, и в Бессоновском и Лунинском районах ее вода соответствует IV классу загрязнения. Сокращение производства и уменьшение сброса сточных вод в последние годы не привело к восстановлению водной экосистемы. Она продолжает деградировать. Если не будут приняты меры, Сура в недалеком будущем превратится в мертвую «реку» и будет оказывать негативное влияние весь на бассейн Волги. Необходимо строительство целого ряда природоохранных и очистных объектов, проведения мероприятий, направленных на экологическую реабилитацию реки Суры. В 2012 году, когда учредили «День реки Сура», было собрано несколько КАМАЗов бытового мусора по берегам реки. В основном это продукты жизнедеятельности местных жителей, которые кидают мусор в реку, много оставляют мусора после себя и отдыхающие на набережной. Сейчас ситуация меняется в лучшую сторону - мусора стало меньше. Вероятно, нужно людям прививать такое понятие, как «экологическая культура» и тогда мусора вообще не будет. [9]

Экологическое состояние реки Хопер

В Хопер впадают притоки Ворона, Карачан, Савала и Калмычок. Вдоль реки, выше города Новохоперск, тянутся лесные массивы Хоперского заповедника. Русло песчаное и очень извилистое, вследствие чего вода размывает берега, вызывая обвалы. Мелководные места благоприятны для зарастания русла водной растительностью. Раньше вода, использовалась жителями сел, проживающими вдоль реки для питья. Теперь она используется только в хозяйственных целях. Однаковода в реке Хопер бесцветная и прозрачная/ [10]

Экологическое состояние реки Большой Чембар

Рядом с рекой выросли М.Ю. Лермонтов и В.Г. Белинский. Еще в 2015 году река была полноводной, не каждый взрослый решался ее переплыть. За год река, сильно обмелела, на ней появились большие острова, в районе села Пушанино, образовались зловонные болота. В 2019 году она еще больше высохла.

Проблемы две. Первая-река пересыхает, потому что разрушена плотина ниже по течению реки. Вторая - не работают очистные сооружения, зловоние от очистных сооружений не дает покоя жителям села Пушанино с 2005 года и с каждым годом становится только сильнее, сделать ничего нельзя. [11]

Очистные сооружения администрации Белинского района не принадлежат. Они находятся в собственности ООО «Водоканал» Белинского». Почему так произошло.

Нам объяснили, в администрации Белинского района, что понизить уровень реки Чембар было необходимо, с целью ремонта русловой плотины, которая находится ниже по течению, севернее села Кукарки, и принадлежит ФГБУ «Пензамелиовод - хоз».

Когда положение изменится. Закрытие затворов и наполнение водотока до нормального уровня планируется после прохождения весеннего половодья 2018 года. Подготовлены предложения по строительству в 2018 году участка канализационного коллектора

4 Место, методика и результаты исследований

Картосхема «Экологическое состояние поверхностных вод России» дает общее представление о пространственном размещении типов рек и водоемов по качеству воды, выделенных по величине индекса загрязнения воды (рис.1).

Рис.1. Картосхема «Экологическое состояние поверхностных вод России»

К относительно чистым отнесены водные объекты, бассейны которых характеризуются большой залесенностью, отсутствием крупных промышленных предприятий, регулярного судоходства и молевого лесосплава.

Умеренно загрязненные водные объекты позволяют использовать их как для промышленного, так и для питьевого водоснабжения.

В загрязненных водных объектах повышенные концентрации вредных веществ опасны для рыбоводства; для питьевого водоснабжения использование воды ограничено и допустимо лишь для некоторых технических целей.

Грязные и чрезвычайно грязные воды представляют собой по существу стоки промышленных предприятий. Высокая концентрация загрязняющих веществ полностью подавляет самоочищающую способность рек и водоемов. При аварийных сбросах эта концентрация достигает очень высоких значений. [1]

Водоемы, относимые к категории чистых, по химическим показателям почти не отличаются от очень чистых, но следы деятельности человека проявляются прежде всего в увеличении количества сапрофитной микрофлоры в воде. Воды водоемов второй группы также пригодны для всех видов водопользования. Для их обеззараживания достаточно хлорирования.

Умеренно загрязненные воды характеризуются повышенным содержанием органических веществ, ионов хлора и аммония. Они несут в себе признаки загрязнения поверхностным стоком и бытовыми водами. Умеренно загрязненные воды после соответствующей очистки пригодны для хозяйственно-питьевого использования, для разведения некоторых видов рыб и для прочих видов водопользования. 2]

К категории загрязненных отнесены реки и озера, природные свойства которых значительно изменены в результате поступления в них сточных вод. В зимний период при образовании ледяного покрова на загрязненных участках водоема могут создаваться анаэробные условия. Загрязненные воды непригодны для питьевого, хозяйственно-бытового и культурно-бытового назначения, а также для рыбоводства. Они могут быть использованы, да и то с ограничениями, в некоторых производственных процессах, для орошения и судоходства. В странах Западной Европы при остром дефиците воды загрязненные воды используют для хозяйственно-питьевого назначения, применяя при этом сложные способы очистки. [3]

В грязных и очень грязных водоемах природные свойства воды сильно изменены. В летний период пода этих водоемов издает неприятные запахи. Повышенное содержание агрессивной углекислоты и сернистых соединений в воде грязных водоемов оказывает вредное воздействие на обшивку судом и портовые сооружения, вследствие чего эти водоемы ограниченно пригодны для судоходства. Для орошения воды грязных водоемов могут быть использованы с ограничениями, не под все культуры (таблица 1).

Таблица 1 Химические показатели степени загрязненности водоемов

Степень загрязнения

Растворенный

Кислород

Взвешенные вещества

БПК 5

Окисляемость

Аммонийный

азот

Лето

Зима

Очень чистые

9

14-13

1-3

0,5- 1,0

1

0,05

Чистые

8

12-11

4-10

1,1-1,9

2

0,1

Умеренно загрязненные

7-6

10-9

11-19

2,0-2,9

3

0,2-0,5

Загрязненные

5-4

5-4

20-50

3,0-3,9

4

0,4-1,0

Грязные

3-2

5-1-0

51-100

4,0-10,0

5-15

1,1-3,0

Чрезвычайно грязные

0

0

100

10

15

3

Комбинаторный индекс загрязненности (КИЗ):В гидрохимической практике используется метод интегральной оценки качества воды, по совокупности находящихся в ней загрязняющих веществ и частоты их обнаружения. В этом методе для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитывают баллы кратности превышения ПДКвр – Кiи повторяемости случаев превышения Нi, а также общий оценочный балл – Bi:

;

;

;

где: Сi – концентрация в воде i-го ингредиента;

ПДКi – предельно допустимая концентрация – i-го ингредиента для водоемов рыбохозяйственного назначения;

NПДКi – число случаев превышения ПДК по i-му ингредиенту;

Ni – общее число измерений i-го ингредиента.

Ингредиенты, для которых величина общего оценочного балла больше или равна 11, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ). Комбинаторный индекс загрязненности рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых ингредиентов. По величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается класс загрязненности воды (таблица 2).

Таблица 2. Классификация загрязненности воды водных объектов

Значение комбинаторного индекса загрязненности воды

Класс загрязненности воды

1

2

3

4

5

Условно

чистая

Слабо

загрязненная

Загрязненная

Грязная

Чрезвычайно грязная

При отсутствии ЛПЗ

1

1-2

2,1-4

4,1-10

10

1 ЛПЗ

0,9

0,9-1,8

1,9-3,6

3,7-9,0

9,0

2 ЛПЗ

0,8

0,8-1,6

1,7-3,2

3,3-8,0

8,0

3 ЛПЗ

0,7

0,7-1,4

1,5-2,8

2,9-7,0

7,0

4 ЛПЗ

0,6

0,6-1,2

1,3-2,4

2,5-6,0

6,0

5 ЛПЗ

0,5

0,5-1,0

1,1-2,0

2,1-5,0

5,0

Органолептические показатели качества воды.

Запахи в воде могут быть сопряжены с жизнедеятельностью акваорганизмов либо появляться при их отмирании - это естественные запахи. Запах воды в водоеме может обуславливаться попадающими в него стоками канализации, промышленными стоками - это искусственные запахи. Определение запаха основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запахов воды

Прозрачность (или светопропускание) природных вод обусловлена их цветом и мутностью, то есть содержанием в них различных растворенных и взвешенных органических и минеральных веществ. Это очень важная характеристика качества воды. Менее прозрачная вода сильнее нагревается у поверхности (в случае, когда нет интенсивного перемешивания воды за счет ветра или течения). Более интенсивное нагревание имеет серьезные последствия. Так как теплая вода имеет меньшую плотность, то нагретый слой как бы "плавает" по поверхности холодной и поэтому более тяжелой воды. Этот эффект расслоения воды на почти не перемешивающиеся слои называется стратификацией водного объекта (обычно пруда или озера). В верхнем теплом слое активно развиваются микроскопические водоросли (фитопланктон). Они производят значительное количество кислорода, который нужен для других живых организмов, например, рыб. Однако теплый слой почти не перемешивается с более холодным, и кислород плохо поступает из поверхностного слоя воды на глубину. Отмирающие микроорганизмы из верхнего слоя воды попадают в более глубокие слои. На их окисление дополнительно расходуется кислород, дефицит которого уже наблюдается на глубине. Отсутствие кислорода приводит к гибели некоторых организмов, живущих в придонных слоях воды (таблица 3,4,5).[5,6,7,8]

Таблица 3 Методы определения органолептических свойств питьевой воды

Наименование показателя

Метод определения, обозначение НД

ПДК

Запах

Органолептика (ГОСТ 3351)

2 балла не более (при 20С и при нагревании до 60С)

Привкус

Органолептика (ГОСТ 3351)

2 балла не более (при 20С)

Цветность

Фотометрия (ГОСТ 3351)

20С не более

Мутность

Фотометрия (ГОСТ 3351)

Нефелометрия

Измерение мутномером с погрешностью определения не более 10%

1,5 мг/дм3 не более

* Действует до утверждения соответствующего государственного стандарта

Таблица 4 Результаты обобщенных показателей качества воды

Наименование исследуемых показателей

ПДК мг/дм3.

балл, см

Результат анализа мг/дм3 ,балл, см

2018 год

Река Сура

Река

Большой Чембар

Река Хопер

Сухой остаток

1000

1200

1800

600

Водородный показатель

6.0 -9.0

8.5

10.2

7.88

Запах

0 - 5

3.0

Более 5

2

Прозрачность

30

21.0

5.0

300

Таблица 5 Результаты обобщенных показателей качества воды

Наименование исследуемых показателей

ПДК мг/дм3балл, см

Результат анализа мг/дм3.,балл, см

2019 год

Река Сура

Река

Большой Чембар

Река Хопер

Сухой остаток

1000

1200

1900

590

Водородный показатель

6.0 -9.0

8.7

10.6

7.86

Запах

0 – 5

3.0

Более 5

2

Прозрачность

30

20.0

5.0

300

Таблица 6. Результаты физико – химических анализов воды

Наименование исследуемых показателей

ПДК мг/дм3

2018 год

Река Сура

Река

Большой Чембар

Река Хопер

Сухой остаток

1000

1200

1800

600

Нитриты (по NO-2)

3,3

2.02

3.79

не обнаружено

Нитраты (по NO-3)

45,0

29.08

48.04

< 0,1

Хлориды(CI-)

неболее 350,0

70.54

98,76

53,46

Нефтепродукты

0,1

0,2

0,1

не обнаружено

Аммиак (NH3)

1,5

не обнаружено

1.03

не обнаружено

Таблица 7. Результаты физико – химических анализов воды

Наименование исследуемых показателей

ПДК мг/дм3

Результат анализа мг/дм3

2019 год

Река Сура

Река

Большой Чембар

Река Хопер

Сухой остаток

1000

1200

1800

600

Нитриты (по NO-2)

3,3

2.01

2.12

не обнаружено

Нитраты (по NO-3)

45,0

30.01

51.86

< 0,1

Хлориды(CI-)

неболее 350,0

69.45

120,86

53,46

Нефтепродукты

0,1

0,2

0,3

не обнаружено

Аммиак (NH3)

1,5

не обнаружено

1.01

не обнаружено

Вода, в реке Сура, выше по течению Пензы (на юге) соответствует IV классу загрязнения (загрязненная). Проходя по городу, она загрязняется дополнительно (V класс - чрезвычайно грязная). Но река имеет способность самоочищаться. Сокращение производства и уменьшение сброса сточных вод в последние годы не привело к восстановлению водной экосистемы. Она продолжает деградировать. Если не будут приняты меры, Сура в недалеком будущем превратится в мертвую «реку» и будет оказывать негативное влияние весь на бассейн Волги. Необходимо строительство целого ряда природоохранных и очистных объектов, проведения мероприятий, направленных на экологическую реабилитацию реки Суры. [9]

Вода в реке Хопер соответствует II классу чистоты по территории Пензенской области.

Река Большой Чембар соответствует V классу чистоты, за год сильно обмелела, на ней появились большие острова, в районе села Пушанино, образовались зловонные болота. В 2019 году она еще больше высохла. Зловоние от очистных сооружений не дает покоя жителям села Пушанино с 2005 года и с каждым годом становится только сильнее, сделать ничего нельзя.

Полученные результаты говорят о разной степени чистоты наших вод. Однако мы понимаем, что от разовых или случайных измерений толку мало. Действительную ценность представляют лишь результаты измерений, выполняемых постоянно, систематически, ибо только с их помощью можно заметить наступившие изменения, сориентироваться, в каком направлении развивается ситуация. Мы намерены продолжать начатые исследования. Собираемся сравнивать полученные результаты в разные календарные сроки в 2020году.

Выводы

Водоемы, относимые к категории чистых, по химическим показателям почти не отличаются от очень чистых, но следы деятельности человека проявляются прежде всего в увеличении количества сапрофитной микрофлоры в воде. Воды водоемов второй группы также пригодны для всех видов водопользования. Для их обеззараживания достаточно хлорирования. К таким водоемам относиться река Хопер.

Грязные и чрезвычайно грязные воды представляют собой по существу стоки промышленных предприятий. Высокая концентрация загрязняющих веществ полностью подавляет самоочищающую способность рек и водоемов. При аварийных сбросах эта концентрация достигает очень высоких значений. К таким водоемам относятся бассейны рек Суры и Большой Чембара.

Особое внимание следует уделить водным рексурсам вреке Большой Чембар. За год река, сильно обмелела, на ней появились большие острова, в районе села Пушанино, образовались зловонные болота. В 2019 году она еще больше высохла.

Степень загрязненности воды в исследуемых реках определяется хозяйственной деятельностью человека

Список литературы

Количественный химический анализ вод: ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97,М.; 1997г. – 18 с

Количественный химический анализ вод: ПНД Ф 14.1:2.3-95,М.; 1995г. – 20 с

Количественный химический анализ вод: ПНД Ф 14.1:2:4.169-2000,М.; 2000 г – 15 с

Количественный химический анализ вод: ПНД Ф 14.1:2:4.115-97, М.; 1997 г. – 17 с

Количественный химический анализ вод: ПНД Ф 14.1:2:4.137-98, М.,1998г.-20 с.

Количественный химический анализ вод: ПНД Ф 14.1:2.22-95, М.; 1995 г. – 21 с

Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения СанПиН 2.1.4.1074-01.. Контроль качества

Требования и контроль за качеством воды «Сан ПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода» Москва.

Требования СанПиН 2.1.4. 1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения», Москва

Доклад о состоянии окружающей природной среды Пензенской области в 2016г: Министерство природных ресурсов РФ, Пенза, 2016г.- 128 с

Информационный бюллетень о состоянии недр на территории Пензенской области за 2016г.: Пензанедра. Территориальный центр государственного мониторинга состояния недр Пензенской области, 2016г. - 197 с

https://ru.wikipedia.org/wiki/Сура

Просмотров работы: 119