Исследование качественных характеристик воды водосборной площади Ижевского водохранилища как источника городского водоснабжения

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

Исследование качественных характеристик воды водосборной площади Ижевского водохранилища как источника городского водоснабжения

Шушакова В.А. 1
1МБОУ СОШ №35
Демина Н.Ю. 1
1МБОУ СОШ №35
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

 

Качество воды стало одной из важнейших проблем, волнующих человечество. 70% планеты покрыто водой, однако использовать можно всего 1% всей этой воды. 1 млрд. человек не имеет доступа к качественной питьевой воде. По данным ВОЗ от низкого качества воды ежегодно умирает около 5 млн. чел., а получают отравления или заболевания от 500 тыс. до 1 млрд. чел. [24].

Проблема качества питьевой воды в настоящее время и в России, и в Удмуртии, является предметом особого внимания общественности. Наша республика не обделена водными ресурсами, но необходимость решения проблемы обеспечения населения качественной водой в последнее время обусловлена повсеместным ухудшением состояния водоемов.

Актуальность: Ижевск – это типичный промышленный город России, для которого характеpны все проблемы мегаполисов, в том числе и с качеством водоснабжения. Из года в год, в СМИ возникает тема безопасности питьевой воды в г.Ижевске. Так, в сообщении газеты «АиФ-Удмуртия» от 27.06.2019, указывалось, что в трех пробах из Ижевского пруда были выявлены отклонения по санитаpно-химическим показателям, при этом в двух- по паразитологическим [20]. Таким образом, сохранение воды и ее качества является на сегодняшний день крайне актуальной проблемой для жителей города.

Цель работы: исследовать качественные характеристики воды водосбоpной площади Ижевского пруда как источника водоснабжения г. Ижевска.

Задачи исследования: 1)провести опрос ижевчан о качестве водопроводной воды, 2)проанализировать методики определения качества воды,выбрать из них оптимальные для данной работы и освоить их,3) определить качество отобранных образцов воды, 4)сделать вывод, в том числе дать рекомендации жителям г. Ижевска.

Гипотеза: поскольку Ижевское водохранилище заражено синезелеными водорослями воду из него, как природную, так и водопроводную, нельзя употреблять для питья и приготовления пищи без дополнительной обработки.

Объект исследования:поверхностные природные воды, относящиеся к водосборной площади Ижевского пруда и водопроводная вода из разных источников водоснабжения г. Ижевска.

Предмет исследования: качество воды.

Современные проблемы водохранилищ и их водосборов

Жизнь человека неразрывно связана с водой. Поэтому охрана водных ресурсов – одна из важнейших задач в 21 веке. Задача общества по охране воды заключается в выявлении источников загрязнения воды, уменьшении сброса вредных стоков, оборудовании очистных сооружений.

Нормативы качества воды водоисточников (предельно-допустимые концентрации (ПДК), ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) содержатся в нормативно-технической литературе водно-санитаpного законодательство (ГОСТы, СанПиН и пр.). Среди нормативов качества воды устанавливаются лимитирующие показатели вредности: органолептические, санитаpно-токсикологические или общесанитаpные. При этом, в случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из этих трех показателей вредности, вода считается загрязненной [16].

Одним из объектов данного исследования являются воды водосборной площади Ижевского водохранилища. Водохранилища искусственные озера, созданные человеком для хозяйственных нужд. Водохранилища приносят большую хозяйственную пользу, но при этом резко нарушают относительное равновесие, существующее в природе.

Эвтрофикация как одна из проблем искусственных водоемов

Одной из самых важных проблем водохранилищ является эвтрофикация. Эвтрофикация - обогащение водоемов органическими и минеральными веществами, преимущественно азотом, фосфором и углеродом, приводящее к повышению биологической продуктивности водоемов, так называемому «цветению» воды. Эвтрофикация может быть результатом как естественного старения водоема, так и следствием антропогенных воздействий. Для эвтрофикации характеpна последовательная смена популяций водорослей с преобладанием синезеленых (цианобактерий)[11]. Синезеленые водоросли широко распространены в пресных и морских водах, в почве, часто там, где другие растения жить не могут (в горячих источниках, на снегу). В период массового развития цианобактерий на поверхности воды образуется пленка, экранирующая проникновение солнечных лучей в ее толщу, вызывая «голодание» эукариотических водорослей[12]. Буpное развитие синезеленых водорослей изменяет окраску воды, придает ей специфический болотный запах, вызванный про­цессами гниения и конечно, ухудшает ее вкус. Наиболее важными факторами для развития цианобактерий являются температура и pH воды. Благоприятными для развития синезеленых водорослей являются нейтральные или близкие к нейтральным (7,0-7,5) pH источники. С повышением температуры с 18°С до 21°С количество видов и форм цианобактерий повышается[10].

Известно, что синезеленые водоросли способны образовывать токсины, представляющие опасность для живых организмов. Первые свидетельства смертельных случаев отравления цианобактериальными токсинами появились еще в 18 веке. И сегодня события, связанные с отравлениями цианобактериями, происходят по всему миру. Так, в Бразилии в 1997 г. после употребления воды из цветущего водохранилища пострадало более ста человек, часть из которых погибла. Особенную опасность несут гепатотоксины, способные в короткие сроки привести к циррозам и раковым новообразованиям. Токсины цианобактерий не разрушаются при стандартных схемах водоподготовки, таких как хлорирование и ультрафиолетовое обеззараживание. Попадая в организм животных, отдельные токсины фактически не разрушаются и далее могут попасть в организм человека при употреблении им в пищу мяса или молока[12].

1.2. Водосбоpная площадь Ижевского водохранилища как один из объектов исследования

Ижевский пруд (водохранилище) - искусственный водоем, созданный в 1760 г. на территории заводского поселка Ижевск. Изначально создавался для технологических целей, но со временем превратился в источник питьевого водоснабжения города. Водосбоpная площадь пруда включает в себя площади рек: Иж, Шабердинка, Малиновка, Пазелинка, Подборенка, Люк, и пр.

Водохранилище условно делится на три плеса. Верхний плес наиболее мелководен. Находится под сильным влиянием привносимых гуминовых веществ, железа, а также испытывает значительные рекреационные нагрузки в районе поселка Воложка. Самый широкий - средний плес пруда, в котором присутствуют процессы заиления и зарастания в Юровском заливе. Также, здесь расположен водозабор «Ижводоканала», на котором изымается большое количество зоопланктона, чем снижается интенсивность самоочищения, подтягиваются загрязненные железом грунтовые воды. Нижний плес расположен в городской зоне и испытывает максимальную рекреационную нагрузку. Отличается наименьшей проточностью. Здесь активно происходит выщелачивание металлов из шламоотвала ОАО «Ижсталь», происходит поступление загрязняющих веществ с неорганизованным стоком с улиц города, а также из р. Подборенка и р. Малиновка. На всей территории пруда регуляpно отмечается несоответствие показателей воды санитаpно-гигиеническим нормативам качества, а также таким физико-химических характеристикам воды, как цветность, прозрачность и окисляемость. На отдельных участках водоема наблюдается устойчивое превышение ПДК по содержанию в воде железа, марганца, нефтепродуктов, азота аммонийного, а также БПК5 [13].

Иж правый приток Камы. Русло реки заилено. Согласно исследованиям вода р. Иж относится к 3 классу разряду Б очень загрязненных вод. Для р. Иж характеpна загрязненность медью и железом общим, отмечены увеличения по величине ПДК легкоокисляемых органических веществ [18].

Из рек, впадающих в водохранилище, наиболее загрязнены Малиновка и Подборенка, которые полностью протекают по городской территории. Ниже точки впадения р. Малиновка в пруд находятся шлаковые отвалы металлургического завода. Источником загрязнения р. Подборенкиявляются нефтепродукты, которые поступают в реку с поверхностным стоком. Пазелинкатакже полностью протекает по городу и приносит в пруд органику, так как в ее бассейне находятся СНТ и другие объекты, не имеющие канализации [6,9].

Природные механизмы самоочищения водохранилища начали давать сбой еще в 1960-х годах. Однако тогда проблеме не придали большого значения, и все последующие годы водохранилище продолжало зарастать и заиливаться. В 2003г. водопроводная вода приобрела неприятный запах, причиной которого стало буpное цветение синезеленых водорослей, вызванное накоплением в водоеме большой массы органики. Стало понятно, что без принятия срочных мер водоем вскоре может стать непригодным для использования.

С 2003 г. для спасения водохранилища были предприняты следующие мероприятия: 1) для увеличения биологического разнообразия в пруд было запущено несколько тонн толстолобика и водоросли хлореллы, подавляющей рост синезеленых водорослей, 2) работали специальные земснаряды, что позволило избавиться примеpно от 1/10 накопившихся донных отложений, 3) был проведен капремонт водосбросного узла плотины, что позволило сбрасывать воду из пруда «через верх», а не в нижней части, как ранее, 4) выполнены работы по устройству ограждающих дамб и др., 5) на ОАО «Ижсталь» проведена полная замена фильтровальных рукавов в системе газоочистки. Выполнение мероприятий по оздоровлению экологического здоровья Ижевского водохранилища было завершено в 2016 г. [23, 17].

Источники водоснабжения города Ижевска

Вода в дома жителей г. Ижевска поступает из следующих источников: 1. Ижевский пруд, 2. Воткинское водохранилище, 3. подземные водоносные горизонты [5]. Водоподготовку перед подачей в дома ижевчан осуществляют две станции подготовки воды (СПВ): СПВ «Пруд-Ижевск» (производительность 100 тыс.м³/сут.) и СПВ «Кама-Ижевск» (производительность 185 тыс.м³/сут.). Водозабор «Кама-Ижевск» находится в Пермском крае, длина водоводов от водозабора до водоочистной станции - более 52 км. Обе станции были введены в эксплуатацию с 1964 г. по 1971 г.

На СПВ вода смешивается с реагентами, фильтруется, обеззараживается с помощью хлора и его соединений. С 2003 г. воду дополнительно обрабатывают марганцовкой и активированным углем, чтобы убрать запах и эффективнее дезинфицировать воду. Контроль за соответствием качества воды стандартам и нормам осуществляет каждые два часа по всем ступеням очистки [21,22].

 Ленинский, Октябрьский, часть Первомайского района города снабжаются водой из Ижевского пруда. В Устиновский и Индустриальный районы поступает камская вода. Камскую воду потребляет 2/3 городского населения, в летний период, когда водохранилище «цветет», ее доля в городе увеличивается до 4/5 [21,22].

Социологический опрос жителей Ижевска о качестве водопроводной воды

Опрос проводился в сети Интеpнет, всего в опросе приняло участие 105 человек, проживающих в г. Ижевске. Опрос показал:

Качеством водопроводной воды недовольны 53% опрошенных, частично довольны - 32%, 15% считают качество воды удовлетворительным.

43% опрошенных используют для питья и приготовления пищи бутилированную воду, 36% - фильтры для очистки водопроводной воды, 11% кипятят водопроводную воду и только 4% употребляют воду из водопровода без какой-либо очистки.

В водопроводной воде ижевчан не устраивает ее вкус- 46%, 21% опрошенных считает, что она содержит вредные бактерии, 17% - вирусы. Запах водопроводной воды не нравится 9% опрошенных, жесткость – 6%, цвет- 1%.

45% жителей г. Ижевска считают, что камская водопроводная вода безопаснее водопроводной воды, поступающей из Ижевского пруда, 40% считают, что и камская и прудовая вода небезопасны для здоровья, 15% опрошенных не имеют четкого мнения по данному вопросу.

Вывод: большинство ижевчан не довольны качеством водопроводной воды и используют для питья и приготовления пищи бутилированную воду. Не устраивает жителей Ижевска в водопроводной воде ее вкус. Большинство горожан считают, что водопроводная вода из пруда хуже по качеству, чем вода из Воткинского водохранилища.

Выводы по первой главе

В настоящее время серъезной проблемой является эксплуатация водохранилищ в условиях меняющегося климата и увеличения техногенных нагрузок. Одной из самых острых проблем искусственных водоемов признан процесс эвтрофикации, который характерен и для Ижевского водохранилища. Бурное развитие синезеленых водорослей изменяет цвет воды, придает ей специфический гнилостный запах. Токсины, вырабатываемые цианобактериями, вызывают отравления у животных и людей. С 2003 г., после возникновения первых проблем связанных с «цветением» воды, проводились мероприятия по реабилитации экологического здоровья Ижевского водохранилища, которые были закончены в 2016 г. Однако большинство ижевчан использует для питья и приготовления пищи бутилированную воду и считает, что прудовая водопроводная вода хуже по качеству камской водопроводной воды.

2. Исследование качественных характеристик образцов отобранной воды

2.1.Отбор проб

Исследуя водосбоpную площадь Ижевского водохранилища, были определены места отбора проб. Пробы были отобраны:

Из следующих рек, впадающих в Ижевский пруд: 1) р. Иж, 2) р. Пазелинка, 3) р. Подборенка 4) р.Малиновка.

Из Ижевского пруда: 1) у городского пляжа, 2) у плотины 3)  на набережной И.Ф. Белобородова (севеpнее ТЭЦ), 4) в пос. Юровский мыс.

Водопроводная вода, поступающая из СПВ «Ижевск-Пруд»: из Ленинского района г. Ижевска (ул.Садовая) и Октябрьского района г. Ижевска (ул. 30 лет Победы).

Водопроводная вода, поступающая из СПВ «Ижевск-Кама»: из Индустриального района г. Ижевска (ул. Воткинское шоссе), Устиновского района г.Ижевска (ул. Союзная).

Пробы были отобраны в период летней межени (15.07.2019) и при прохождении осеннего дождевого паводка (29.10.2019). Водопроводная вода отбиралась только 29.10.2019, т.к. летом 4/5 городского населения получает камскую воду. Пробы были отобраны в соответствии с ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб» [1]. (см. Приложение А Рисунок 1). Одновременно с отбором проб проводилось исследования мутности воды при помощи диска Секки (см. Приложение А Рисунок 2).

Определение органолептических показателей качества воды

Органолептические методы — методы определения зна­чений показателей качества с помощью органов чувств и не требующих каких-либо приборов. Питьевая вода должна обладать хорошими органолептическими свойствами, т.е. быть прозрачной, бесцветной, неокрашенной, без привкусов и запаха, иметь освежающую температуру и не содержать видимых примесей.

2.2.1 Определение запаха

Характер запахаопределяют по ощущению воспринимаемого запаха. Анализ проводился в соответствии с РД 52.24.496-2018 «Методика измерений температуры, прозрачности и определение запаха воды»[3]. Согласно СанПиН 2.1.4.10.1074-01 оценка запаха не должна превышать 2 баллов [4]. Исследования показали, что все образцы природной воды не соответствуют требованиям СанПиН. Запах воды р.Малиновки имеет отчетливый металлический оттенок, воды р. Подборенка - слабый землистый летом и очень сильный нефтепродуктами осенью, вода р. Пазелинка имеет отчетливый гнилостный запах, запах воды р. Иж – рыбный, болотистый. Все образцы воды, отобранной из Ижевского пруда, имеют специфический болотный, плесневелый запах. При этом следует отметить, что интенсивность запаха воды Ижевского пруда осенью явно уменьшилась в сравнении с летними пробами.

Исследования интенсивности запаха водопроводной воды показали, что все образцы соответствуют СанПиН (см. Приложение А Таблица№1).

2.2.2. Определение цветности

Цветность - важный физико-химический показатель качества питьевой воды, от которой зависят ее органолептические свойства. На цветность воды сильно влияет присутствие железа и других металлов в виде естественных примесей или в качестве продуктов коррозии. В соответствии с СанПиН цветность питьевой воды не должна превышать 20°[4]. Определение цветности производилось в соответствии с ГОСТ 1030-81 «Вода хозяйственно-питьевого назначения. Полевые методы анализа».

В результате установлено, что ни один из образцов природной воды не соответствует требованиям СанПиН. Особенно загрязнена вода р. Малиновки (цвет воды желтый), а также р. Подборенки (цвет воды бурый). Вода Ижевского пруда летом имеет светло-желтую окраску, при этом осенью меняется на слабо-желтоватую.

Исследование цветности водопроводной воды показало полное соответствие всех проб требованиям СанПиН (см. Приложение А. Таблица №2).

2.2.3.Определение прозрачности (мутности)

Прозрачность обусловлена содержанием в воде различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ [3]. Анализ проводился в соответствии с РД 52.24.496-2018 с помощью диска Секки. Установлено, что вода малых рек прозрачная (за исключением воды р.Подборенки осенью). Воды Ижевского пруда летом можно отнести к мутным, а осенью к опалесцирующим (см. Приложение А Таблица №3).

2.2.4. Определение вкуса и привкуса воды

Вкус воды определяют только при отсутствии подозрений на ее загрязненность. Органолептическим методом определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса [2]. Т.к. в пробах природной воды имеются явные признаки загрязненности определение вкуса и привкуса данных проб воды не производилось. Таким образом, все образцы природной воды не соответствуют требованиям СанПиН.

Результаты анализа вкуса водопроводной воды показал, что во всех образцах воды отсутствует посторонний вкус/привкус, за исключением воды, отобранной в Индустриальном районе, которая имеет едва уловимый сладковатый привкус. Таким образом, все образцы водопроводной воды соответствуют требованиям СанПиН.

Физико-химические исследования воды

Измерение температуры поверхностных слоев воды

Температура воды является одним из важных физических показателей, характеризующих направление и скорость процессов, протекающих в воде.Измерение температуры осуществлялось согласно РД 52.24.496-2018[3]. Температура воды исследуемых водоемов 15.07.2019 составляла 19,0-20,0°С, 29.10.2019 от 6,0 до 8,0°С.

Водородный показатель pH

Водородный показатель pHодин из важнейших показателей качества вод. Для поверхностных вод характеpна щелочная реакция. Изменения pH тесно связаны с процессами фотосинтеза (из-за потребления CO2 водной растительностью). В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования величина pH не должна выходить за пределы интервала значений 6,5-8,5 [4].

Определение pН-показателя в пробах определялось при помощи лакмусовой бумаги. Водородный показатель всех природных вод, отобранных 15.07.2019, находился в пределах 8,0-8,5, а отобранных 27.10.2019 -7,5-8,0. Водородный показатель водопроводной воды находился в пределах 7,0-7,5. Все образцы отобранной воды, как природной, так и водопроводной, соответствуют требованиям СанПиН.

2.3.3. Отстаивание воды

В ходе исследовательской работы был проанализирован характер осадков, которые образовались после отстаивания образцов воды. Осадки образовались во всех пробах природной воды: хлопья ярко-оранжевого цвета в пробах воды из р.Малиновки, осадок грязного цвета в пробах воды из р. Подборенки, р. Пазелинки и р.Иж. В пробах, отобранных из пруда, образовались осадки в виде хлопьев оранжевого цвета, в виде белой взвеси. Также в пробах прудовой воды, отобранных летом, на поверхности воды образовалась пленка (Приложение А. Таблица №4). В пробах водопроводной воды осадков не образовалось.

2.3.4. Выпаривание

Величина сухого остатка характеризует общее содержание растворенных в воде нелетучих минеральных и частично органических соединений [2].Во всех образовавшихся в ходе исследования сухих остатках установлено наличие белых, блестящих частиц кальция. В образце из р.Малиновка присутствует большое количество частиц железа, в образцах из Ижевского водохранилища, р.Подборенка и р.Пазелинка выявлены инородные частицы (песчинки и пр.).

2.4. Биотестирование

При оценке состояния окружающей среды ведущая роль отводится физико-химическим методам контроля, сущность которых сводится к сравнению с ПДК или ПДУ. Однако, изучение последствий антропогенного воздействия на окружающую среду невозможно без применения биологической индикации, которая дает прямую информацию о реакции организмов на стрессоpные факторы. Под биотестированием обычно понимают процедуру установления токсичности среды с помощью тест-объектов - специально отобранных и выращиваемых живых организмов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения их жизненно важных функций [14,15]. В качестве биоиндикатора в данной работе использовался кресс-салат - однолетнее растение семейства крестоцветных. Побеги и коpни этого растения под действием загрязнителей подвергаются заметным морфологическим изменениям (задержка роста и искривление побегов, уменьшение длины и массы коpней, а также числа и массы семян). Для проведения биотестирования была выбрана методика, предложенная М.М.Боднарук, Н.В. Ковылиной [15].

Семена проращивались при температуре 20-25°С. Было проведено по три повтоpения на каждую пробу. Одна из проб была контрольной, а именно с дистиллированной водой, по морфометрическим показателям которой проводился сравнительный анализ с показателями фитотестов других исследуемых проб. По истечении 5 дней определяли: всхожесть семян, длину главного коpня, длину побега, энергию и дружность прорастания (Приложение А. Таблица №5).

При сравнении анализируемых показателей в опытных пробах с контролем можно сделать вывод о токсичности природных вод водосборной территории Ижевского водохранилища. Были выявлены задержка роста побегов, уменьшение длины главного корня и пр. Также в связи с усилением антропогенной нагрузки всхожесть семян для р.Малиновки и р.Подборенки осенью ухудшилась в сравнении с летними пробами. И наоборот, процент всхожести увеличился для проб, отобранных 29.10.2019 из Ижевского пруда, сравнении с пробами от 15.07.2019. Аналогичная тенденция выявлена в отношении длины главного коpня и побега.

Рис.1 Всхожесть семян тест-растения

Морфологические изменения биоиндикатора (побеги искривленной формы) выявлены для образцов воды из реки Иж, Подборенки, отобранных осенью, и для всех образцов воды из пруда, отобранных летом. В случае проб воды из пруда, отобранных 15.07.2019, также выявлена более бледная окраска в сравнении с пробами воды из рек.

Выводы по второй главе

Можно сделать вывод, что в Ижевский пруд впадают загрязненные реки. Ни один из образцов природной воды рек не соответствует СанПиН по запаху, цветности, вкусу. Биотестированием вывод о загрязненности вод рек, образующих водохранилище, подтверждается. Особенно загрязнены р.Малиновка и р.Подборенка, при этом в воде р.Малиновки имеются признаки присутствия железа, а вода р.Подборенка (особенно осенью) загрязнена нефтепродуктами. Реки Иж и Пазелинка загрязнены меньше, в основном органическими веществами. В пробах воды, отобранных из рек, не установлено признаков присутствия синезеленых водорослей.

Вода Ижевского водохранилища также загрязнена. Ни один из образцов природной воды водохранилища не соответствует требованиям СанПиН по запаху, цветности, вкусу. Вывод о загрязненности природных вод Ижевского водохранилища подтвержден биотестированием. Также воды Ижевского пруда имеют явные признаки присутствия популяции синезеленых водорослей. Об этом свидетельствует характеpный запах, цветность воды, ее мутность, а также пленка, образовавшаяся при отстаивании на поверхности воды. Данный вывод подтвержден биотестированием: установлены морфологические изменения ростков биоиндикатора и изменение их окраски (для образцов от 15.07.2019). Изменение окраски проростков (на менее интенсивную) для проб от 15.07.2019 также свидетельствует о влиянии токсинов цианобактерий на тест-растение[8]. Кроме того, осенью, при снижении температуры воды, все анализируемые показатели прудовой воды (запах, цветность, прозрачность/мутность) улучшились. Данный факт может рассматриваться как подтверждение наличия в воде цианобактерий, т.к. максимальный период накопления биомассы синезеленых водорослей приходится на летний период.

В отличие от природных наземных вод все образцы водопроводной воды по органолептике соответствуют требованиям СанПиН. При этом никакой разницы между прудовой и камской водой не установлено. Биотестированием установлено, что несколько хуже взошли ростки кресс-салата в образцах водопроводной воды, отобранной в Октябрьском районе. Но данный факт можно объяснить не только загрязненностью исходной воды, но и изношенностью водопроводных сетей (жилые дома в данном районе более старой постройки в сравнении с другими районами).

Заключение

В ходе научно-исследовательской работы был проведен социологический опрос жителей г. Ижевска на предмет качества водопроводной воды и выявлено, что в основном для питья и приготовления пищи ижевчанами используется бутилированная вода. Также большинство горожан считает камскую водопроводную воду чище прудовой. Данные факты были вызваны изменением вкусовых качеств воды в 2003 г. в период массового размножения в Ижевском пруду цианобактерий. Для определения качественных показателей воды в работе были выбраны и освоены органолептические и физико-химические методы исследования, не требующие привлечения дорогостоящего лабораторного оборудования. В качестве дополнительного метода использовалось биотестирование. Было установлено, что ни один из образцов природной воды водосборной площади Ижевского пруда не соответствует СанПиН по запаху, цветности, прозрачности и вкусу. То есть употреблять для питья и приготовления пищи природную воду из Ижевского пруда без дополнительной обработки нельзя. Также было выявлено, что все образцы водопроводной воды, поступающей жителям г.Ижевска из водохранилища, по запаху, цветности, прозрачности и вкусу соответствуют требованиям СанПиН. То есть водопроводную воду, поступающую из Ижевского пруда, можно употреблять для питья и приготовления пищи без дополнительной обработки.

Таким образом, гипотеза подтвердилась только частично.

Несмотря на качественную очистку и соответствие водопроводной воды, поступающей из пруда, требованиям СанПиН нельзя не обратить внимание на исключительно низкое качество исходной природной воды водохранилища. Помимо того, что Ижевское водохранилище образуют уже загрязненные реки, оно испытывает огромную антропогенную нагрузку, так как находится внутри большого промышленного города. Проведенные в период с 2003 г. по 2016 г. мероприятия по экологической реабилитации пруда не принесли видимых результатов и развитие синезеленых водорослей не остановлено. Таким образом, без возобновления в ближайшее время мер по оздоровлению экологического здоровья Ижевского пруда, прудовая вода может совсем скоро стать совершенно непригодной для питьевого водоснабжения города.

Список литературы

ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб»/Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации. — М.: Стандартинформ, 2013. – 109 с.

ГОСТ Р 57164-2016 «Вода питьевая. Методы определения запаха, вкуса и мутности»/Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. — М.: Стандартинформ, 2016. – 23 с.

РД 52.24.496-2018 «Методика измерений температуры, прозрачности и определения запаха воды»/Министерство природных ресурсов и экологии. — М.: Ростов-на-Дону, 2018. – 14 с.

СанПиН 2.1.5.980-00.2.1.5. «Водоотведение населенных мест, санитаpная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод»/Минздрав России.— М.: Москва, 2002. –168 с.

Правовое обоснование Программы комплексного развития систем коммунальной инфраструктуры города Ижевска на период с 2009 до 2015

Гагарина О.В. Организационно-планировочные мероприятия на водосборе Ижевского водохранилища как одно из направлений по улучшению качества воды// Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». 2005. №2.).

Канунников М.М, Собенникова М.В., Перевощикова Н.Б., Овечкина О.Е., Игумнова О.В. Химический состав водопроводной воды и некоторых природных источников г. Ижевска (февраль-март 2013). //Вестник Удмуртского Университета. Серия Физика и химия. 2013. №3.

Коваль Е.В., Огородникова С.Ю. Эффекты метилфосфоновой кислоты и цианобактерии Nostoc Linckia, присутствующих в среде выращивания, на жизнедеятельность ячменя// Вестник Алтайского государственного аграpного университета. 2016. № 6 (140)

Наумова М.Э., Бухарина И.Л. Динамика содержания нефтепродуктов в поверхностных водах реки Подборенка// Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2 (часть 2)

Потапова З.М., Брянская А.В. Влияние температуры на распределение цианобактерий в гидротермах Севеpного Прибайкалья/ Известия Иркутского государственного университета. Серия: Науки о Земле. 2008. №1

Расулова М.М. Антропогенное загрязнение как фактор повышения трофического уровня малых водоемов на примере озера Ак-Гель//Известия ДГПУ. Естественные и точные науки. 2008. №3

Стрелков К.Е., Лушкин И.А., Филенков В.М. Причины и последствия цветения водоисточников, используемых для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения //Вестник НГИЭИ. 2014. №12 (43)

Стурман В.И., Малькова И.Л., Гагарин С.А., Гагарина О.В. Текущая динамика экологической обстановки в городе Ижевске и перспективы ее перехода к устойчивому развитию// Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». 2005. №2

Ляшенко О.А. Биоиндикация и биотестирование в охране окружающей среды. // СПб ГТУРП. - СПб., 2012. – 67 с. 

Боднарук М.М., Ковылина М.Н. «Биология. Дополнительные материалы к урокам и внеклассным мероприятиям по биологии и экологии в 10-11 кл».- Волгоград : Учитель, 2006 (Саратов : Саратовский полиграфкомбинат). - 167 с. 

Федоров А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. Пособие для студентов высших учебных заведений/ А.И. Федоров, А.Н. Никольская.– М: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2001. – 288с.

Доклад об экологической обстановке в городе Ижевске в 2016 году. Управление природных ресурсов и охраны окружающей среды Администрации города Ижевска //https:// goo-gl.ru/5Za6 / 01.08.2019

Доклад о состоянии окружающей среды Удмуртии в 2008. Поверхностные и подземные воды Удмуртии. Загрязнение, антропогенное воздействие// http:// goo-gl.ru/5Zab //01.08.2019

Ирха Н.И. Ижевский пруд: сток закрыть// https://prominf.ru/article/izhevskiy-prud-stok-zakryt//03.10.2019

Зуева Н.//Вода из Ижевского пруда не соответствует гигиеническим нормам//https://udm.aif.ru/society/urban/voda_v_izhevskom_prudu_ne_sootvetstvuet_gigienicheskim_normam//02.09.2019

Процесс подготовки питьевой воды на примере города Ижевска// http://eco18.ru/podgotovka_vodi// 01.08.2019

Романова А. Круговорот воды в Ижевске: что льется из нашего крана?//http://izhlife.ru/microscope/19664-krugovorot-vody-v-izhevske-chto-letsya-iz-nashego-krana.html / 01.08.2019

Усик О. В этом году на очистку Ижевского пруда из федерального бюджета средства не поступили// http:// goo-gl.ru/5Zae //01.08.2019

По данным ВОЗ, в результате загрязнения окружающей среды 1,7 миллиона детей умирают ежегодно// https://www.who.int/mediacentre/news/releases/2017/pollution-child-death/ru//01.10.2019

Приложение А

Рис.1 Места отбора проб природной воды водосборной площади Ижевского водохранилища

Рис.2 Определение прозрачности (мутности) воды при помощи диска Секки (р. Пазелинка, 29.10.2019)

Таблица 1. Результаты исследований по определению запаха образцов воды

Место отбора проб

Запах при 20°С

Оценка

балл

Запах при 60°С

Оценка,

балл

15.07.2019

29.10.2019

15.07.2019

29.10.2019

Малиновка

Заметный землистый

Отчетливый металлический

3/4

Заметный землистый

Отчетливый металлический

3/4

Подборенка

Очень слабый землистый

Очень сильный химический (нефтепродукты)

2/5

Заметный землистый

Очень сильный химический (нефтепродукты)

3/5

Пазелинка

Отчётливый гнилостный

Отчётливый гнилостный

4/4

Заметный гнилостный

Отчётливый гнилостный

3/4

Иж

Очень слабый рыбный

Отчетливый рыбный, болотистый

1/4

Слабый рыбный

Заметный рыбный, болотистый

2/3

Ижевский пруд Севеpнее ТЭЦ

Отчётливый болотный, плесневелый

Отчётливый болотный, плесневелый

4/4

Очень сильный болотный, плесневелый

Отчётливый болотный, плесневелый

5/4

Ижевский пруд Плотина

Очень слабый, болотный

Заметный землистый

1/3

Отчётливый болотный, плесневелый

Заметный землистый

4/3

Ижевский пруд Пляж

Отчётливый болотный, плесневелый

Заметный землистый

4/3

Отчётливый болотный, плесневелый

Заметный землистый

4/3

Ижевский пруд Юровский мыс

Отчётливый болотный, плесневелый

Заметный землистый

4/3

Отчётливый болотный, плесневелый

Заметный землистый

4/3

Таблица 2. Результаты исследований по определению цветности образцов воды

Место отбора проб

Оценка

градусы

Вид сбоку

Вид сверху

15.07.2019

29.10.2019

15.07.2019

29.10.2019

15.07.2019

29.10.2019

Малиновка

150-300

150-300

Слабо-желтоватый

Слабо-желтоватый

Желтый

Желтый

Подборенка

30-40

500

Не отмечен

Бурый

Слабо

желтоватый

Бурый

Пазелинка

30

80

Не отмечен

Слабо-желтоватый

Слабо

желтоватый

Светло-желтый

Иж

20-30

80

Не отмечен

Слабо-желтоватый

Слабо желтоватый

Светло-желтый

Ижевский пруд Севеpнее ТЭЦ

80-150

40

Светло-желтый

Слабо-желтоватый

Светло-желтый

Слабо-желтоватый

Ижевский пруд Плотина

80-150

40

Светло-желтый

Слабо-желтоватый

Желтый

Слабо-желтоватый

Ижевский пруд

Пляж

40-80

40

Слабо-желтоватый

Слабо-желтоватый

Слабо-желтоватый

Слабо-желтоватый

Ижевский пруд Юровский мыс

80-150

30

Светло-желтый

Слабо-желтоватый

Желтый

Слабо-желтоватый

Таблица 3. Результаты исследований по определению прозрачности (мутности) водоисточников

Место отбора проб

Длина, см

Длина, см

15.07.2019

характеристика

29.10.2019

характеристика

Малиновка

Не отбиралась в связи с недостаточной глубиной – прозрачная до самого дна

Подборенка

75 (до самого дна)

прозрачная

30

сильно мутная

Пазелинка

220 (до самого дна)

прозрачная

250 (до самого дна)

прозрачная

Иж

150

прозрачная

210

прозрачная

Ижевский пруд Севернее ТЭЦ

70

мутная

150

опалесцирующая

Ижевский пруд Плотина

60

мутная

140

опалесцирующая

Ижевский пруд Пляж

75

мутная

140

опалесцирующая

Ижевский пруд Юровский мыс

70

мутная

100 (до самого дна)

прозрачная

Таблица 4. Результаты исследования осадков, образовавшихся в пробах воды

Место отбора проб

Характер осадка

15.07.2019

29.10.2019

Малиновка

Хлопья ярко-рыжего цвета (много)

Хлопья ярко-рыжего цвета

Подборенка

Хлопья грязного цвета

Песок, хлопья грязи

Пазелинка

Еле заметная белая взвесь

Осадок грязного цвета

Иж

Хлопья грязного цвета

Осадок грязного цвета

Ижевский пруд

Севеpнее ТЭЦ

Хлопья оранжевого цвета. В дальнейшем на поверхности образовалась пленка

Хлопья оранжевого цвета. Белая взвесь с включениями песка

Ижевский пруд

Плотина

Еле заметная белая взвесь. В дальнейшем на поверхности образовалась пленка

Хлопья оранжевого цвета. Еле заметная белая взвесь

Ижевский пруд

Пляж

Хлопья белового и светло-коричневого цвета

Хлопья оранжевого цвета. Бело-серая взвесь с включениями песка

Ижевский пруд Юровский мыс

Хлопья оранжевого цвета. Еле заметная белая взвесь

Хлопья оранжевого цвета. Еле заметная белая взвесь

Таблица 5. Результаты биотестирования (длина зародышевого корня, побега, всхожесть)

Место отбора проб

Длина зародышевого коpня, мм

Длина побега, мм

Всхожесть, %

15.07.2019

29.10.2019

15.07.2019

29.10.2019

15.07.2019

29.10.2019

Малиновка

40

39

45

36

95,5

100

Пазелинка

40

48

30

42

97,8

95

Подборенка

25

35

20

38

95,5

92,2

Иж

19

50

15

43

91,1

95

Ижевский пруд. Пляж

30

42

20

31

92,2

96,6

Ижевский пруд. Плотина

25

45

30

37

97,8

98,3

Ижевский пруд. ТЭЦ

40

40

30

38

92,2

98,3

Ижевский пруд. Юровский мыс

24

36

25

38

93,3

98,3

Индустриальный район

-

50

-

50

-

100

Устиновский район

-

50

-

48

-

98,8

Ленинский район

-

48

-

45

-

97,8

Октябрьский район

-

40

-

43

-

97,8

Дистиллированная вода

60

65

55

60

100

100

Таблица 6. Результаты биотестирования (характеристика прорастания)

Место отбора проб

Характеристика прорастания

15.07.2019

29.10.2019

Малиновка

Ростки сильные, правильной формы, практически одной величины. Взошли дружно. Цвет ростков зеленый.

Ростки сильные, правильной формы, практически одной величины. Взошли дружно. Цвет ростков зеленый.

Пазелинка

Ростки сильные, правильной формы, практически одной величины. Взошли дружно. Цвет ростков темно-зеленый.

Ростки слабые, тонкие, разной длины, имеется несколько ростков искривленной формы. Взошли не дружно. Цвет ростков бледно-зеленый.

Подборенка

Ростки сильные правильной формы, практически одной величины. Взошли дружно. Цвет ростков зеленый.

Ростки сильные правильной формы, практически одной величины. Взошли не дружно. Цвет ростков зеленый.

Иж

Некоторые ростки слабые, заметно меньшего размера. Форма ростов искривленная. Взошли крайне недружно. Цвет ростков зеленый.

Ростки сильные, имеется большое количество ростков искривленной формы. Взошли крайне недружно. Цвет ростков зеленый.

Ижевский пруд. Пляж

Ростки сильные, разной длины, правильной формы, но имеются искривленные. Взошли дружно. Цвет ростков зеленый.

Ростки разного размера, почти половина очень маленькие. Форма правильная. Взошли дружно. Цвет ростков бледно-зеленый

Ижевский пруд. Плотина

Некоторые ростки слабые, искривленной формы, разного размера. Взошли не дружно. Окраска ростков бледно-зеленая

Ростки сильные, но разного размера, имеются незначительное количество искривленных. Взошли не дружно. Цвет ростков зеленый.

Ижевский пруд. Севернее ТЭЦ

Много ростков слабых, искривленной формы. Взошли не дружно. Окраска ростков бледно-зеленая

Ростки слабые, тонкие, разной величины. Форма ростков правильная, но имеется незначительное количество ростков искривленной формы. Взошли не дружно. Цвет ростков зеленый.

Ижевский пруд. Юровский мыс

Ростки сильные, разного размера, имеются несколько искривленных. Взошли не дружно. Окраска ростков зеленая.

Ростки сильные, практически одной длины. Взошли дружно. Форма правильная. Окраска ростков зеленая.

Индустриальный район

-

Ростки сильные, одной длины. Форма ростков правильная. Цвет зеленый.

Устиновский район

-

Ростки сильные, разной величины. Взошли дружно Форма ростков правильная. Некоторые ростки бледно-зеленого цвета.

Ленинский район

-

Ростки сильные, одной длины. Взошли дружно Форма ростков правильная. Цвет темно-зеленый.

Октябрьский район

-

Ростки сильные, разной величины. Взошли дружно Форма ростков правильная. Цвет зеленый.

Дистиллированная вода

Ростки сильные, правильной формы, практически одной величины. Взошли не дружно. Окраска ростков зеленая.

Ростки сильные, одной величины. Форма ростков правильная, но имеется незначительное количество искривленных. Взошли очень дружно. Цвет ростков зеленый.

Просмотров работы: 1219