2004 гг - Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод чернореченского водохранилища в 1991 - страница 1

Страницы:
1  2  3  4 

УДК 544.02:504.45

В. М. Артеменко **, Ю. П. Ильин *, В. С. Кучеренко ***, А. И. Рябинин *, С. А. Боброва *, А. Н. Гуцалюк *, Ю. А. Мальченко *, Л. В. Салтыкова *

*Морское отделение Украинского научно-исследовательского

гидрометеорологического института, г.Севастополь ^Государственное управление экологии и природных ресурсов в г. Севастополе, г. Севастополь ***ГКП «Севгорводоканал», г.Севастополь

ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ВОД ЧЕРНОРЕЧЕНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В 1991 - 2004 ГГ.

Рассмотрены особенности сезонной динамики гидрохимического режима и со­стояния загрязнения вод Чернореченского водохранилища г.Севастополя. Показа­но, что для всех рассмотренных показателей характерен выраженный сезонный ход, связанный с преобладанием в приходной статье баланса дождевых или грунтовых вод, а также с годовым биологическим циклом. Установлены закономерности связи гидрохимического режима с микроэлементным составом вод.

До середины 50-х гг. Крымский п-ов был практически лишен запасов пресных вод, пригодных для обеспечения нужд хозяйственно-питьевого водоснабжения, что в значительной мере осложняло развитие сельскохозяй­ственной индустрии и, главное, ограничивало развитие региона, как центра рекреационного туризма [1]. Существовавшая в те годы развитая система подземных водозаборов мало подходила для обеспечения ритмичного водо­снабжения новых объектов в условиях неравномерной сезонной нагрузки, т.к. всякие попытки интенсифицировать эксплуатацию подземных водоза­боров сверх установленных лимитов приводили к снижению (иногда необ­ратимому) качества получаемой воды и, следовательно, увеличивали затра­ты на ее доочистку и подготовку. На сегодняшний день последствия такого подхода к эксплуатации ресурсов пресных вод особенно заметны в запад­ном Крыму [2, 3]. И только строительство серии водохранилищ в восточных и западных предгорьях Ай-Петринской яйлы позволило превратить Крым из депрессивного региона, с ограниченными перспективами развития, в ди­намично развивающийся.

Одно из водохранилищ было сооружено в 1954 г. в верховьях р.Черной, относящейся к западной группе крымских рек [1]. В настоящее время Чер-нореченское водохранилище является одним из крупнейших в Крыму и при фактической водоотдаче 45 - 70 тыс. м3/сут обеспечивает около 70 % по­требления пресных вод в г.Севастополе (2002 г.) [4]. Полная проектная во­доотдача, по данным «Крымниопроект», составляет 120 тыс. м3/сут [5], что в сочетании с наметившимся курсом на демилитаризацию, делает регион г. Севастополя одним из наиболее привлекательных для размещения инве­стиций в различные отрасли промышленности и туризм.

© В. М. Артеменко, Ю. П. Ильин, В. С. Кучеренко, А. И. Рябинин,

С. А. Боброва, А. Н. Гуцалюк, Ю. А. Мальченко, Л. В. Салтыкова, 2005

Размещение Чернореченского водохранилища на территории заказника общегосударственного значения «Байдарская долина» и, таким образом, отсутствие прямого техногенного влияния, во многом определяет высокие показатели качества его вод. Тем не менее, для водохранилищ, расположен­ных в верховьях рек характерным является наследование всех особенностей их гидрологического режима. Так, для р.Черной, как и для всех рек запад­ного склона Ай-Петринской яйлы, характерен смешанный тип питания: до­ждевое и подземное, с преобладанием дождевого. Наиболее значимым в годичном цикле водохранилища является период с ноября по апрель, когда водохранилище принимает около 85 % воды. При этом происходит про­мывка водосборного бассейна, имеющего площадь порядка 200 км3, на тер­ритории которого находится большое количество промышленных предпри­ятий, сельхозугодий и баз отдыха. Этим объясняется наличие единичных случаев ухудшения качества воды, отмечаемое санитарно-эпидемиологической и экологической службами [4].

Целью данной работы является определение режима вод Черноречен-ского водохранилища по гидрохимическим показателям и микроэлемент­ному составу. При этом помимо решения общих задач гидрохимии, одной из первоочередных целей является оценка качества вод в свете современ­ных требований экологического законодательства Украины и международ­ных стандартов.

Материалы и методы. Для составления характеристики вод Черноре­ченского водохранилища были использованы материалы наблюдений ГКП «Севгорводоканал», являющегося крупнейшей организацией-водопользова­телем в регионе. Выполнение наблюдений этой организацией проводится ежемесячно, а в программу наблюдений включено обязательное определе­ние физико-химических показателей (мутности, минерализации, жесткости, рН, щелочности, БПК5, окисляемости, сульфатов, хлоридов и фторидов), элементов биогенного цикла (нитратов, нитритов и аммонийного азота) и загрязняющих веществ (СПАВ и железо).

В 1991 - 2004 гг. Государственным управлением экологии в г.Севасто­поле проводился регулярный мониторинг качества вод р.Черной по 24 пока­зателям (температура воды, содержание растворенного кислорода, взвешен­ным веществам, минерализации, жесткости, рН, щелочности, БПК5, окис-ляемости, сульфатам, хлоридам, нитратам, нитритам, аммонийному азоту, СПАВ, нефтепродуктам, Ca, Mg, Cr, Fe, Cu, Zn, Cd и Pb) в районе водосбро­са из Чернореченского водохранилища. Определение содержания СПАВ и нефтепродуктов выполнялось фотоколориметрическим и ИК-спектрофото-метрическим методом соответственно. Данные этого мониторинга также были использованы для описания гидрохимического режима вод Черноре-ченского водохранилища и составления характеристик его изменчивости.

Микроэлементный состав вод водохранилища определялся один раз в год, в период с апреля по октябрь 1991 - 2004 гг. Пробы воды отбирались сотрудниками ГКП «Севгорводоканал», а анализ проб выполнялся в Лабо­ратории химии моря МО УкрНИГМИ, совместно с Лабораторией активаци-онного анализа АН Узбекистана. Анализ выполнялся нейтронно-актива-ционным методом [6], что позволило определить содержание 28 элементов:

B, Sc, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Sr, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba, La, Ce, Sm, Eu, Tb, Hf, Au, Hg, Pb, Th и Uиз одной пробы воды.

На устьевом участке реки, ниже последней станции водоподготовки (гидроузла № 3), с 2003 г. Лабораторией химии моря МО УкрНИГМИ про­водится ежеквартальное определение содержания фенола (карболовой ки­слоты) методом газожидкостной хроматографии.

Результаты и обсуждение. Как уже отмечалось, для динамичного раз­вития рекреационного комплекса региона, запасы пресных вод должны оцениваться не только в количественном отношении, но и по качеству, в т.ч. с учетом требований мировых стандартов качества воды. В табл.1 приведе­на выборка из нормативов качества поверхностных и питьевых вод, уста­новленных различными государствами и международными организациями, для показателей гидрохимического режима и загрязнения, определение ко­торых проводилось в водах Чернореченского водохранилища и для показа­телей микроэлементного состава.

Данные табл.1 свидетельствуют о близости подходов к нормированию качества поверхностных и питьевых вод, принятых в Украине и в мировом сообществе. Вместе с тем, перечень показателей, нормируемых [8] для питьевой воды, содержит сравнительно небольшое число значений ПДК веществ, которые могут попасть в воду в ходе водоподготовки (очистки). В свою очередь, это подразумевает строгий контроль качества поверхностных вод, предназначенных для организации централизованного водоснабжения по показателям, не нормируемым в питьевой воде и увеличение которых не может произойти при дополнительной подготовке воды или при ее транс­портировке. В этом отношении показательно различие подходов к качеству питьевой воды в Украине и РФ, где более жесткие нормативы (по количест­ву показателей) установлены именно для питьевой воды, а не для источни­ков поверхностных вод.

Безусловно, разница в подходах несущественна при организации не­прерывного мониторинга качества вод, однако, это предусматривает не только выполнение систематических наблюдений, но и соответствующую обработку результатов. Такая обработка должна предусматривать составле­ние сезонных и среднемесячных характеристик качества вод по контроли­руемым показателям и определение периодов, когда качество вод может достичь критического уровня, и для получения питьевой воды, отвечающей стандартам качества, потребуются дополнительные меры по очистке исход­ной поверхностной воды.

На рис.1 - 4 приводятся характеристики внутригодовой изменчивости основных показателей качества вод Чернореченского водохранилища за 1991 - 2004 гг., их среднегодовое значение и границы доверительного ин­тервала при Р = 0,90.

Растворенный кислород. На протяжении года среднее содержание ки­слорода в воде Чернореченского водохранилища изменялось от 7,0 до 11,4 мг/дм3 (от 73 до 97 % насыщения). Наиболее высокие значения показа­теля характерны для весеннего периода и совпадают с началом биологиче­ской весны и интенсификации процесса фотосинтеза.

Низкие значения концентрации растворенного кислорода наблюдаются

 

Таблица 1. Предельно-допустимые значения показателей качества пресных вод и величины кларка микроэлементов [7 - 11].

 

значение показателя, мг/дм3

 

Украина

Россия

США

ЕС

 

кларк

показатель

СанПиН 4630-88

ДсанПіН

СанПиН

ГН 2.1.5.

MCL-Maximum

Директива

ВОЗ

поверх-

 

 

№383 від

2.1.4.

1315-03 от

Concentration

Совета ЕС 98

 

ностных

 

 

23.12.96

1074-01

30.04.03

Level

/83 от 03.11.98

 

вод

взвешенные вещества

0,25

0,5 - 1,5

-

-

-

0,5 - 1

4

-

водородный показатель, ед. рН

6,5 - 8,5

6,5 - 8,5

6,0 - 9,0

-

6,5

6,5 - 8,5

6,5 - 8,5

-

растворенный кислород

< 4,0

-

< 4,0

-

-

-

-

-

минерализация

1000

1000 - 1500

1000 - 1500

-

500

1500

1000

-

жесткость, мг-экв/дм

-

7,0 - 10

7,0 - 10

-

-

12

-

-

сульфаты

500

250 - 500

500

-

250

250

250

-

хлориды

350

250 - 350

350

-

250

250

250

-

окисляемость

-

4,0

5,0

-

-

5,0

-

-

щелочность, мг-экв/дм3

-

-

-

-

-

30

-

-

БПК

3

-

-

-

-

-

-

-

СПАВ

-

-

0,5

-

-

-

-

-

фенол

0,001

-

0,001

-

-

-

-

-

фториды

0,7 - 1,2

1,5

-

-

2,0 - 4,0

1,5

1,5

-

нитраты

45

45

45

45

44

50

50

-

нитриты

3,3

-

3,0

3,3

3,3

0,5

3,0

-

аммонийный азот

2,0

-

-

1,5

-

0,5

1,5

-

литий

0,03

-

0,03

 

-

-

-

0,001

бериллий

0,0002

-

0,0002

0,0002

0,004

-

-

0,001

бор

0,5

-

0,5

0,5

-

1,0

0,3

0,01

натрий

200

-

200

-

-

200

200

6,3

магний

-

-

-

50

-

50,0

-

4,1

алюминий

0,5

-

0,5

0,1

0,2

0,2

0,2

0,24

калий

-

-

-

-

-

12,0

-

2,3

кальций

-

-

-

-

-

100

-

15

ванадий

0,1

-

0,1

0,1

-

-

-

0,001

Про до лже н ие таб лиц ы 1 .

 

значение показателя, мг/дм3

 

Украина

Россия

США

ЕС

 

кларк

показатель

СанПиН 4630-88

ДсанПіН

СанПиН

ГН 2.1.5.

MCL-Maximum

Директива

ВОЗ

поверх-

 

 

№383 від

2.1.4.

1315-03 от

Concentration

Совета ЕС 98

 

ностных

 

 

23.12.96

1074-01

30.04.03

Level

/83 от 03.11.98

 

вод

хром

0,05

-

0,05

0,05

-

0,05

0,05

0,0002

марганец

0,1

0,1

0,1

0,1

0,05

0,05

0,1

0,01

железо

0,3

0,3

0,3

0,3

-

0,2

0,3

0,7

кобальт

0,1

-

0,1

0,1

-

-

-

0,001

никель

0,1

0,1

0,1

0,02

-

0,02

0,02

0,01

медь

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0 - 1,3

2,0

1,0

0,01

цинк

1,0

-

5,0

1,0

-

5,0

3,0

0,01

мышьяк

0,05

-

0,05

0,01

0,05

0,01

0,01

0,0004

селен

0,01

0,01

0,01

0,01

0,05

0,01

0,01

0,0002

Страницы:
1  2  3  4 


Похожие статьи

2004 гг - Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод чернореченского водохранилища в 1991