Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Международный научно-исследовательский журнал публикации ВАК
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №15 (ноябрь) 2014
Разделы: Экология
Размещена 02.11.2014. Последняя правка: 06.11.2014.

Комплексный химический анализ поверхностных сточных вод и оценка их влияния на гидрохимическое состояние реки Малая Кокшага

Красовская Ксения Викторовна

Поволжский государственный технологический университет

магистрант

Копылов Константин Александрович, ПГТУ, кафедра Экологии, почвоведения и природопользования, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент


Аннотация:
В статье рассмотрена проблема влияния поверхностного стока с городской территории на гидрохимическое состояние реки и представлен комплексный химический анализ поверхностных сточных вод.


Abstract:
The article considers the problem of the influence of surface runoff from the urban area on the hydrochemical state of the river and presented a comprehensive chemical analysis of surface effluent.


Ключевые слова:
город; поверхностный сток; река

Keywords:
town; surface flow; river


УДК 502.51

Вода – важнейший компонент окружающей среды. Водные ресурсы охраняются как основа жизни и деятельности всех народов. С увеличением антропогенной нагрузки, ростом промышленного потенциала идет увеличение нагрузки на водные экосистемы. В результате сброса сточных вод изменяются как физические свойства воды, так и химический состав. Загрязненные водоемы становятся непригодными для хозяйственно-бытового водоснабжения, теряют свое рыбохозяйственное значение.

Одной из острых экологических проблем становится загрязнение водных объектов поверхностными сточными водами города. Территория города – это один из факторов формирования поверхностного стока, оказывающий большое влияние на химический состав поверхностных сточных вод. Для городской системы формирование поверхностного стока – один из механизмов самоочищения, в то время как для реки – один из основных источников загрязнения. Поверхностный сток с территории города является одним из источников загрязнения городских водоемов различными примесями природного и техногенного происхождения. Сброс поверхностных стоков посредством ливневой канализации способствует поступлению в реку взвешенных частиц и грубодисперсных примесей. Городские реки практически становятся продолжением ливневой канализацией города, являются природными очистными сооружениями. В них происходит осаждение взвешенных веществ, разбавление стоков и прочее [2].

Последствия от загрязнения водных объектов поверхностными стоками крайне неблагоприятно сказывается как на самой реке, так и на жителя города. Осаждение взвешенных частиц, попадающих в водоем вместе со стоками, приводит к заилению водоема, нарушению его экологического равновесия. Нефтепродукты сильно деформируют водную экосистему в опасном для человека направлении. [3]

Не обошла стороной эта проблема и Республику Марий Эл. Главная «водная артерия» города  - река Малая Кокшага испытывает сильное антропогенное воздействие. Из реки производится забор воды для хозяйственно-бытового водоснабжения населения и полива улиц столицы, осуществляется сброс с очистных сооружений канализации, а также сброс поверхностных сточных вод. Наибольшее отрицательное влияние на физико-химические свойства поверхностных вод реки Малая Кокшага оказывают ливневые стоки, сбрасываемые с территории г. Йошкар-Ола.

Поэтому целью работы стало проведение комплексного химического анализа ливневых сточных вод в черте города Йошкар-Ола и оценка влияния сточных вод на состояние реки Малая Кокшага.

Согласно поставленной цели были определены следующие задачи:

  1. Определение мест отбора проб сточных вод;
  2. Проведение комплексного химического анализа проб сточных вод;
  3. Сравнение полученных результатов с ПДК для рыбохозяйственных водоемов.

Согласно цели работы в августе 2014 года были отобраны пробы в местах сброса поверхностных сточных вод в период ливневых дождей.

Отбор проб осуществлялся в местах нахождения выпусков ливневых стоков с территории города Йошкар-Ола в реку Малая Кокшага. Данный выбор мест отбора проб связан с необходимостью отбора для химического анализа именно сточных вод.

  1. ул. Чапаева;
  2. ул. Льва Толстого;
  3. Царьградский проспект;
  4. Патриаршая площадь;
  5. ул. Пушкина;
  6. Вантовый мост;
  7. Пер. Чайкиной;
  8. ул. Карла Либкнехта;
  9. ул. Складская.

 

Рисунок 1. Карта-схема мест отбора проб.

Аналитические работы выполнялись в аккредитованной лаборатории физико-химического и биологического анализа объектов окружающей среды ПГТУ, аккредитованной в СААЛ. Сравнение полученных результатов с предельно допустимыми концентрациями для водоемов рыбохозяйственного значения, утвержденные приказом Рыболовства №20 от 18.01.2010г. выявили некоторые превышения предельно-допустимых концентраций [4]. В с водной таблице 1 представлены результаты химического анализа.

 

Таблица 1. Результаты комплексного химического анализа сточных вод, 2014г

№ пробы

Название выпуска сточных вод

Взвешенные вещества, мг/л

Цвет

Нефтепродукты, мг/л

рН

БПК5,  мг/л

АПАВ,  мг/л

Fe, мг/л

Хлорид-ион, мг/л

Cr, мг/л

Zn, мг/л

Cu, мг/л

Pb, мг/л

Ni, мг/л

 

ПДК

3,25

 

0,05

6,5-8,5

3

0,5

0,1

300

0,02

0,01

0,001

0,006

0,01

1.

ул. Чапаева

26

Светло-серый

0,9

6,6

35,3

0,31

0,15

81

0,020

0,013

0,0059

0,0005

0,007

2.

ул. Льва Толстого

30

Серый

1,0

6,5

46,9

0,15

0,32

85

0,022

0,013

0,0061

0,0004

0,007

3.

Царьградский проспект

35

Темно-серый

1,2

6,5

48,8

0,7

0,30

87

0,021

0,014

0,0060

0,0005

0,008

4.

Патриаршая площадь

156

Темно-серый

8,1

6

61

0,79

0,35

83

0,022

0,015

0,0062

0,0006

0,009

5.

ул. Пушкина

120

Темно-серый

1,8

6,5

53,8

0,8

0,29

88

0,019

0,014

0,0068

0,0006

0,008

6.

Парковый мост

157

Светло-серый

1,7

6,5

33,2

0,81

0,37

99

0,022

0, 015

0,0063

0,0006

0,009

7.

1-й пер. Чайкиной

162

Темно-серый

1,8

6,6

53,2

0,65

0,36

95

0,020

0,015

0,0062

0,0005

0,007

8.

ул. К.Либкнехта – Ленинский проспект

156

Темно-серый

1,7

6,5

32,3

0,51

0,39

89

0,019

0,013

0,0063

0,0006

0,008

9.

ул. Складская

161

Светло-серый

1,85

6,3

56,7

0,47

0,33

91

0,021

0,014

0,0061

0,0006

0,007

 

Исходя из данных комплексного химического анализа видно, что практически каждый ингредиент сточных вод превышает ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения.

ПДК взвешенных веществ в пробах значительно превышено. Большое количество взвесей связано с загрязненностью улиц, с которых происходит смыв. ПДК нефтепродуктов также превышают нормы, особенно этот показатель превышен в пробе с Патриаршей площади. Превышение ПДК нефтепродуктов в данном случае связано с тем, что вблизи с данным выпуском расположена автостоянка, с которой и происходит смыв нефтесодержащих продуктов. В данном месте нет никаких очистных сооружений, хотя Росприроднадзор ранее обязал установить очистные сооружения, для сокращения сброса в реку загрязняющих веществ. Как видно из анализа, никакие решения владельцами данной автостоянки приняты не были. Во всех остальных точках превышение ПДК нефтепродуктов объясняется тем, что сами стоки проходят по основным автотранспортным улицам, таким как Ленинский проспект и ул. Красноармейская (данные улицы связывают 2 части города, расположенные на разных берегах реки. На мостах песекающих реку по этим улицам постоянно образуются пробки, что соответственно негативно влияет на состояние реки, так как в период ливневых дождей и период снеготаяния смыв с мостов происходит непосредственно в реку). 
Содержание тяжелых металлов в пробах колеблется: Fe - 1,5 - 3,9 ПДК, Cr - 1,05 - 1,1 ПДК, Zn - 1,3 - 1,5 ПДК, Cu - 5,9 - 6,8 ПДК. Такое превышение ПДК связано с ежегодным увеличением автотранспорта и с наличием большого количества предприятий, работающих с металлами (Омега Металл Эл, Спика Маталл, ТехноПрофиль Марий Эл и пр.)

Для оценки влияния сточных вод в черте города был проведен химический анализ проб речной воды отобранных при пересечении реки черты города и ниже города. Данные комплексного химического анализа речной воды представлены в таблице 2.

 

Таблица 2. Результаты химического анализа проб речной воды выше и ниже города, 2014г

 

Взвешенные вещества, мг/л

Цвет

Нефтепродукты, мг/л

рН

БПК5, мг/л

АПАВ,  мг/л

Fe, мг/л

Хлорид-ион, мг/л

Cr, мг/л

Zn, мг/л

Cu, мг/л

Pb, мг/л

Ni, мг/л

ПДК

3,25

 

0,05

6,5-8,5

3

0,5

0,1

300

0,02

0,01

0,001

0,006

0,01

До города

<3,0

прозрачный

0,037

6,3

2,1

<0,015

0,18

<10

<0,01

0,001

0,0009

0,00041

0,0021

Ниже города

13,8

прозрачный

0,061

6,8

4,8

0,02

0,25

18,5

<0,01

0,0029

0,0024

0,0009

0,0085

 

Исходя из данных таблицы 2 видно, как изменяется химический состав реки после пересечения ей черты города. Если химический состав воды в реке до города соответствует ПДК, то при выходе из города она имеет превышения по некоторым загрязняющим веществам: взвешенные вещества (превышение в 4 раза) и нефтепродукты (превышение в 1,22 раза). Таким образом, видно, что город, а в частности поверхностные сточные воды, оказывают негативное воздействие на р. Малая Кокшага. Несомненно, негативное воздействие на р. Малая Кокшага оказывает много факторов, но результаты химического анализа говорят сами за себя. Нельзя списывать воздействие ливневых сточных вод на экологическое состояние реки, так в неё без какой либо очистки сбрасываются все сточные воды до всего города. И именно поэтому можно говорить о влиянии ливневых сточных вод на гидрохимическое состояние реки Марая Кокшага.

Таким образом, стоит задуматься над тем, что происходит с нашими пресными водоемами. Пора прекращать бездумно пользоваться данными нам ресурсами. В данном случае самой главной задачей в решении данного вопроса является создание очистных сооружений для сбора и дальнейшей очистки поверхностных сточных вод, так как в настоящее время в городе Йошкар-Ола отсутствуют даже элементарные стадии очистки стоков от грубых примесей. 

 

Библиографический список:

1. Воскресенская, О.Л., Алябышева, Е.А, Экология города Йошкар-Олы: учебное пособие/ О.Л. Воскресенская, Е.А. Алябышева, Т.И. Копылова, Е.В. Сарбаева, А.Н. Баранова.- Йошкар-Ола: МарГУ, 2004.-200с
2. Крашенинникова С.В. – Влияние урбанизированных территорий на формирование поверхностного стока. – Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского . 2008. №10(4). – с. 119-121.
3. Новикова О.К.: Особенности влияния поверхностного стока с урбанизированных территорий на состояние экосистемы водных объектов / Белорусский государственный университет транспорта, Гомель, Беларусь [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.pandia.ru/text/77/356/77230.php, свободный.
4. Приказ Федерального агентства по рыболовству от 18 января 2010 г. № 20 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения.




Рецензии:

4.11.2014, 10:58 Кузнецова Елена Юрьевна
Рецензия: Кузнецова Елена Юрьевна. Данная статья может быть опубликована в журнале после доработки. В частности, не указано, по какой методике анализировались пробы воды. В заголовке таблицы желательно указать год исследования. Отсутствуют единицы измерения концентрации отдельных поллютантов - тяжелых металлов, БПК5 (в таблице приводится просто БПК). В статье указано, что превышение ПДК наблюдали практически по всем показателям, но цифры превышения ПДК приведены только по двум - содержанию взвешенных веществ и содержанию нефтепродуктов. Интересно было бы узнать, насколько превышена ПДК по тяжелым металлам. Интересно было бы проанализировать содержание органических веществ, исходя из показателя БПК5. В черте города превышение ПДК составляет от 10 до 20, а на выходе из города это значение нормализуется. Чем это вызвано? В целом, статья после внесения корректив может быть опубликована.

05.11.2014 11:11 Ответ на рецензию автора Красовская Ксения Викторовна:
Здравствуйте. Согласно Вашей рецензии статья была частично доработана (был дописан год исследования в названии таблиц, добавлены единицы измерений, БПК заменен на БПК5, рассмотрен вопрос по тяжелым металлам). Относительно нормализации значений химических показателей на выходе из города могу сказать следующее: пробы для химического анализа сточных вод брались непосредственно из выпусков сточных вод, то есть концентрация их значительно превышена, а пробы для химического анализа до и после города брались из реки. Исходя из этого нельзя говорить о "нормализации", так никакой нормализации нет, это разные вещи: сточные воды и вода в реке. С статье пробы самой речной воды приведены для того, чтобы показать как меняется качество воды при прохождении рекой города.

4.11.2014, 12:43 Яковенко Наталия Владимировна
Рецензия: Представленный материал актуален в условиях возрастающей техногенной нагрузки на все экосистемы, и в частности на городские экосистемы. Автор на примере сточных вод показывает остроту ситуации для г. Йошкар-Ола. Но можно ли утверждать, что именно сточные воды являются наибольшим загрязнителем качества воды реки. Простая формулировка о том, что «… автостоянка, с которой и происходит смыв нефтесодержащих продуктов. Во всех остальных точках превышение ПДК объясняется тем, что сами стоки проходят по основным автотранспортным улицам..» не убеждает. Нужно более четко конкретизировать ситуацию, объяснить выбор точек отбора пробы воды. Объяснить превышение ПДК в черте города и его нормализацию на выходе. Возможно, нужно видоизменить название самой статьи с учетом рассматриваемого объекта исследования, так как оценка влияния сточных вод на гидрохимическое состояние реки Малая Кокшага не может заключаться в простой констатации - «наибольшее отрицательное влияние на физико-химические свойства поверхностных вод реки Малая Кокшага оказывают ливневые стоки, сбрасываемые с территории г. Йошкар-Ола». После доработки материал может быть опубликован. К.геогр.н., доц. Яковенко Н.В.
05.11.2014 11:11 Ответ на рецензию автора Красовская Ксения Викторовна:
Здравствуйте. Согласно Вашей рецензии статья была скорректирована. Были расписаны основания полагать, что автотранспортные магистрали являются источником нефтепродуктов. Говоря о "нормализации показателей на выходе из города" могу сказать следующее: пробы для химического анализа сточных вод были взяты непосредственно из выпусков сточных вод, а пробы выше и ниже города взяты непосредственно из реки. Таким образом, нельзя говорить о "нормализации", так это 2 совершенно разные вещи. Во всем остальном постаралась исправить свои ошибки. Спасибо за рецензию.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх