Мониторинг показателей качества воды реки Печегда в нижнем течении

Мониторинг показателей качества воды реки Печегда в нижнем течении

 

 

Пальгунова Олеся Сергеевна

                                            Ученица 11 класса

Научный руководитель –

                                                      Трындина Татьяна Сергеевна,

                                                          педагог дополнительного образования

                              ЦДО «Созвездие»

                                                                            Консультант –

Маркелова Надежда Леонидовна

кандидат технических наук, доцент ЯГТУ

                                

                              

                                                            

Тутаев, 2020

 

Оглавление

 

Введение…………………………………………………………….3

Глава 1. Характеристика объекта исследования…………………4

1.1 Экологическое состояние воды реки Волги

в Ярославской области

1.2 Ландшафт речной долины реки Печегда …………………….5

Глава 2.Основная часть работы…………………………………....6

2.1 Методы исследования

2.2 Результаты исследования……………………………………....7

2.3 Выводы…………………………………………………………..9

Список литературы………………………………………………...11

Приложения………………………………………………………...12

 

Введение

Реки имеют тесную связь с окружающим ландшафтом. Процессы, происходящие на водосборе, быстро отражаются на состоянии реки, ее стоке, химическом качестве воды, переформировании берегов.

 Река Печегда берёт свое начало из болот на территории бывшего Вареговского торфопредприятия в Большесельском муниципальном районе Ярославской области и впадает в реку Волгу в посёлке Константиновский Тутаевского муниципального района, в 6 км от города Тутаева. Общая протяжённость реки от истока до устья составляет 46 км. Долина реки Печегды является природным памятником, согласно постановлению Правительства области от 06.03.2015 № 237-п, о памятнике природы «Долина реки Печегды» регионального значения [Приложение 1].

 В пределах памятника природы рельеф представлен долиной Печегды с прилегающими водораздельными склонами. Памятник природы испытывает достаточно сильное антропогенное воздействие. Вызывает тревогу опасная ситуация, которая сложилась в Тутаевском районе. Из-за остановки Константиновского НПЗ им. Менделеева практически не производится очистка опасных стоков из прудов, расположенных на территории предприятия. В них на протяжении многих лет скапливаются отходы производства (кислые гудроны). Самую большую опасность представляют открытые хранилища с кислым гудроном, содержащим серную кислоту. Если эта грязь перельется через край и попадет в протекающую рядом реку Печегда, а через нее - в Волгу, экологической катастрофы не избежать!

Цель: провести мониторинг показателей качества  воды реки Печегда в нижнем течении

Задачи:

- выполнить физико-химические исследования воды реки Печегда (по сезонам);

- провести наблюдения за динамикой качества поверхностных вод;

- выяснить экологическое состояние реки Печегда и ее проблемы.

Глава 2.Основная часть работы

Методы исследования

Методика рекогносцировочного обследования водоема (предварительного, поверхностного, визуального) обследования тех или иных природных объектов. Особенно часто такая задача возникает при проведении гидробиологических исследований[1].

Определение основных физических и химических показателей воды. Показатели качества воды и нормативы предельно допустимых концентраций химических веществ в воде рыбохозяйственных объектов.

Определение качества воды проводилось на месте при отборе проб воды органолептическим методом (запах, цвет, мутность, осадок).

Наличие нефтепродуктов определялось по радужной пленке на поверхности воды. Точный анализ концентрации нефтепродуктов в воде определялся химическими методами в лабораторных условиях[4].

Проведение анализов воды на определение химических показателей осуществлялось в лаборатории ЯГТУ города Ярославля и лаборатории «ЦДО «Созвездие», определение pH (водородного показателя), цветности, мутности, показателя электропроводности, ХПК (Химического Потребления Кислорода), общего железа, хрома, нефтепродуктов.

 

 

Результаты исследования

Исследования качества воды проводятся с 2017 года (осень) по настоящий момент. Пробы воды отбирались в трех точках: 1) 1 км выше устья, 2) 700 м, 3) 300 м. Такой выбор был определен неслучайно, именно эта часть реки подвергается наиболее сильному загрязнению сточными водами ЯНПЗ им. Д.И. Менделеева. Река Печегда впадает в реку Волгу в районе поселка Константиновский, загрязняя ее, о чем свидетельствуют показатели качества воды. Отбор проб воды производился в емкости 1,5 литра, в трех повторах для каждой точки. Анализ качества воды определялся в лаборатории ЯГТУ.

На кафедре «Охрана труда и природы» химико-технологического факультета с использованием специального оборудования, где изучались физико-химические показатели проб: содержание в них нефтепродуктов, органических веществ, тяжелых металлов, а также цветность, мутность, запах и другие.

По результатам физико-химических показателей от 03.11.2017 можно видеть заметное превышение нормы по показателям:

цветность (100˚ при норме 20);

мутность (6,3 мг/ дм3 – норма ≤1,5 мг/дм3);

нефтепродукты (0,656 мг/дм3 - 0,05 мг/дм3;

общее железо (0,64 мг/дм3 - ≤0,1 мг/дм3).

Можно предположить, что причиной превышения показателей являются сбросы сточных вод с ЯНПЗ им. Д. И. Менделеева. Регулярное загрязнение природных вод промышленными отходами приводит к тому, что их способность к самоочищению утрачивается.

Второй отбор проб воды осуществлялся в феврале 2018 года, кроме воды был отобран в этих же точках лед, для анализа. По полученным результатам, можно заметить превышение нормы по показателям:

общее железо, (1мг/ дм3) в пробе №3 (1 км от устья) и №4 (лед). Толщина льда в точке отбора – 40 см. Основная причина, по нашему мнению, заключается в том, что сбросы сточных вод с ЯНПЗ в реку осуществляются в течение всего года, о чем можно судить по фотографиям, выполненным в зимний период.

Следующий отбор проб воды произвели 26.07.2018 года. По полученным результатам можно видеть заметное превышение нормы по показателям: цветность (72 ˚), мутность (7,4 мг/дм3), массовая концентрация железа (0,85 мг/дм3). Соединения железа поступают в природную воду из природных и антропогенных источников. Значительные количества железа поступают в водоёмы вместе со сточными водами металлургических, химических и сельскохозяйственных предприятий.

При исследовании реки Печегда в устье можно регулярно видеть нефтяные радужные пятна на поверхности воды, прибрежная часть реки местами покрыта мазутом, что было зафиксировано фотосъемкой [Приложение №2, фото 1,2 ].

Осенью 2018 года произвели очередной отбор воды из реки Печегда. По полученным результатам можно видеть заметное превышение нормы по показателям: цветность (95 ˚), мутность (6,6 мг/дм3), общее железо (0,2 мг/дм3), нефтепродукты (0,1 мг/дм3)

По полученным результатам можно отметить, что превышения нормы незначительны. Но, по свидетельству местных рыбаков, в осенне-зимний период 2018 года, в лунках на реке Волге ниже по течению, в районе 29 установки, видна нефтяная пленка, что подтверждает наше предположение о некачественной очистке сточных вод, которые сбрасываются.

Зимой 2019 (25.02.2019) года произвели очередной отбор проб воды из реки Печегда. По полученным результатам можно видеть заметное превышение нормы по показателям: цветность (190 ˚), мутность (9,5 мг/дм3), общее железо (0,2 мг/дм3), нефтепродукты (0,1 мг/дм3).

 Следующий отбор проб воды был произведён в декабре 2019 года. Заметное превышение можно наблюдать по показателям: цветность (175 ˚), мутность (8 мг/дм3), общее железо (0,2 мг/дм3). По показателю нефтепродукты значения не превосходят норму (0,05 мг/дм3).

Очередной отбор проб воды из реки Печегда произвели 1 августа 2020 года.

По показателям анализа проб превышение показателей цветности составило 133 градуса во всех пробах, массовая концентрация железа – 1,79 и 1,92 мг/дм3, а так же массовая концентрация аммиака  - 1,85 и 2,25 мг/дм3. Впервые в пробах были обнаружен аммиак. Наличие иона аммония в концентрациях, превышающих фоновые значения, указывает на свежее загрязнение и близость источника загрязнения (коммунальные очистные сооружения, отстойники промышленных отходов, животноводческие фермы, скопления навоза, азотных удобрений, поселения).

Высокая цветность воды по нашему мнению обусловлена периодом цветения. Значительное количество железа поступает в водоем со сточными водами предприятия НПЗ имени Менделеева, о чем можно судить, о нефтяной пленке на момент отбора проб воды. По показателям на нефтепродукты значения не превосходят норму (0,05 мг/дм3).

Во время отбора проб воды в августе так же наблюдаем нефтяные пятна на поверхности воды [Приложение2, фото 3,4].

По результатам проделанных исследований была составлена сводная таблица [Приложение 3] и диаграммы [Приложение 4],  с целью мониторинга превышающих показателей (Цветность, Мутность, Железо общее, Нефтепродукты) за исследуемый период.

Из сводной таблицы видно, что в реке наблюдается постоянное превышение показателей по железу, нефтепродуктам, мутности, цветности. По диаграммам просматривается положительная динамика такого показателя как нефтепродукты и общее железо и отрицательная динамика цветности, мутности.

Мутность воды обусловлена содержанием взвешенных в воде мелкодисперсных примесей — нерастворимых или коллоидных частиц различного происхождения. Превышение показателей нефтепродукты и общее железо связано со сбросами в реку сточных вод ЯНПЗ им. Д. И. Менделеева, что можно видеть по фотографиям, как в летний период, так и в зимний.

 

 

Выводы

Исследовательская работа проводится автором в течение четырех лет. За время исследования изучалось современное состояние участка долины реки Печегда в нижнем течении, определялись физико-химические показатели в лаборатории ЯГТУ города Ярославля и лаборатории «ЦДО «Созвездие».

По результатам физико-химических анализов проб воды на протяжении 7 сезонов (осень 2017, зима 2018, лето 2018, осень 2018, февраль 2019, декабрь 2019, август 2020) наблюдается превышение предельно допустимых значений по показателям: цветность, мутность, нефтепродукты, железо общее.

По последним показателям проб воды в августе, 01.08.2020, отмечается превышение нормы  цветности - 133 градуса, железа – 1,79 и 1,92 мг/дм3.

Впервые в пробах был обнаружен аммиак - 1,85 и 2,25 мг/дм3 (при норме 0,3-0,7 мг/дм3). Наличие иона аммония в концентрациях, превышающих фоновые значения, указывает на свежее загрязнение и близость источника загрязнения, таких как коммунальные очистные сооружения, отстойники промышленных отходов, азотных удобрений поселения.

Отмечается положительная динамика в изменении показателей нефтепродуктов и отрицательная динамика показателей общего железа, мутности и цветности.

Возможно, это происходит из-за того, что работа очистных сооружений стала производиться лучше или объём выбросов сократился.

При исследовании реки Печегда, в устье можно видеть нефтяные радужные пятна на воде, прибрежная часть реки местами покрыта мазутом. По замечаниям местных рыбаков, края лунок в осенне-зимний период покрыты нефтяной плёнкой.

В ходе проведенных исследований качества воды реки Печегда в нижнем течении, позволяют сделать вывод о неудовлетворительном состоянии данного участка.

ПОСТАНОВЛЕНИЕ

от 06.03.2015 № 237-п г. Ярославль

О выделении зон ограниченного хозяйственного использования и об утверждении Положения о памятнике природы «Долина р. Печегды»

В соответствии с Земельным кодексом Российской Федерации, Федеральным законом от 14 марта 1995 года № 33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях», постановлением Правительства области от 01.07.2010 № 460-п «Об утверждении Перечня особо охраняемых природных территорий Ярославской области и о признании утратившими силу отдельных постановлений Администрации области и Правительства области», на основании заключений государственной экологической экспертизы от 28.04.2014 № 8/2014, утверждённого приказом департамента охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области от 28.04.2014 № 14Э «Об утверждении заключения экспертной комиссии», от 26.05.2014 № 9/2014, утверждённого приказом департамента охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области от 26.05.2014 № 20Э «Об утверждении заключения экспертной комиссии», и согласования Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 11.12.2014 № 05-12-29/28477

Председатель

Правительства области А.Л. Князьков

 

Приложение №2

 

                         

 

Фото 1,2. 2019 г. Загрязнение сточными водами ЯНПЗ им. Д. И. Менделеева в устье реки Печегда

Фото 3,4. 2020 г. Загрязнение сточными водами ЯНПЗ им. Д. И. Менделеева

 

 

Приложение 3

Таблица 4.Сводная таблица показателей химического состава воды реки Печегда

Показатель	Норма	2017	2018			2019		2020
		осень	зима	лето	осень	зима февраль	зима декабрь	август
Цветность, ºС	≤ 20	100	65	72	95	190	175	133
Мутность, мг/дм3	≤ 1,5	6,3	6,5	7,4	6,6	9,25	8	5,66
Железо общее, мг/дм3	0,1	0,64	1	0,85	0,2	0,2	0,2	1,92
рН	6,5-8,5	7,0	7,0-7,5	7,5-8,02	7,0	6,5	7,0	8,3
Нефтепродукты, мг/дм3	0,05	0,656	0,7	0,65	0,1	0,1	0,05	0,05
Массовая концентрация аммиака  мг/дм3	-	-	-	-	-	-	-	проба 1 -1,85 проба 2 -2,25

 

 

 

 

 

Приложение №4

Мониторинг показателей качества воды реки Печегда в нижнем течении

 

 

Пальгунова Олеся Сергеевна

                                            Ученица 11 класса

Научный руководитель –

                                                      Трындина Татьяна Сергеевна,

                                                          педагог дополнительного образования

                              ЦДО «Созвездие»

                                                                            Консультант –

Маркелова Надежда Леонидовна

кандидат технических наук, доцент ЯГТУ

                                

                              

                                                            

Тутаев, 2020

 

Оглавление

 

Введение…………………………………………………………….3

Глава 1. Характеристика объекта исследования…………………4

1.1 Экологическое состояние воды реки Волги

в Ярославской области

1.2 Ландшафт речной долины реки Печегда …………………….5

Глава 2.Основная часть работы…………………………………....6

2.1 Методы исследования

2.2 Результаты исследования……………………………………....7

2.3 Выводы…………………………………………………………..9

Список литературы………………………………………………...11

Приложения………………………………………………………...12

 

Введение

Реки имеют тесную связь с окружающим ландшафтом. Процессы, происходящие на водосборе, быстро отражаются на состоянии реки, ее стоке, химическом качестве воды, переформировании берегов.

 Река Печегда берёт свое начало из болот на территории бывшего Вареговского торфопредприятия в Большесельском муниципальном районе Ярославской области и впадает в реку Волгу в посёлке Константиновский Тутаевского муниципального района, в 6 км от города Тутаева. Общая протяжённость реки от истока до устья составляет 46 км. Долина реки Печегды является природным памятником, согласно постановлению Правительства области от 06.03.2015 № 237-п, о памятнике природы «Долина реки Печегды» регионального значения [Приложение 1].

 В пределах памятника природы рельеф представлен долиной Печегды с прилегающими водораздельными склонами. Памятник природы испытывает достаточно сильное антропогенное воздействие. Вызывает тревогу опасная ситуация, которая сложилась в Тутаевском районе. Из-за остановки Константиновского НПЗ им. Менделеева практически не производится очистка опасных стоков из прудов, расположенных на территории предприятия. В них на протяжении многих лет скапливаются отходы производства (кислые гудроны). Самую большую опасность представляют открытые хранилища с кислым гудроном, содержащим серную кислоту. Если эта грязь перельется через край и попадет в протекающую рядом реку Печегда, а через нее - в Волгу, экологической катастрофы не избежать!

Цель: провести мониторинг показателей качества  воды реки Печегда в нижнем течении

Задачи:

- выполнить физико-химические исследования воды реки Печегда (по сезонам);

- провести наблюдения за динамикой качества поверхностных вод;

- выяснить экологическое состояние реки Печегда и ее проблемы.