Статья:
АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ТЕРРИТОРИИ ЗАТО СЕВЕРСК КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ОБЩЕГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАЙОНА
Секция: 6. Науки о Земле
Выходные данные
Удалых Л.Е. АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ТЕРРИТОРИИ ЗАТО СЕВЕРСК КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ОБЩЕГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАЙОНА // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. сб. ст. по мат. XXII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 3(21). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/3(21).pdf (дата обращения: 19.04.2024)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Мне нравится2
Дипломы
лауреатов
лауреатов
Сертификаты
участников
участников
Дипломы
лауреатов
лауреатов
Сертификаты
участников
участников
XXII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: естественные и медицинские науки»
АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ТЕРРИТОРИИ ЗАТО СЕВЕРСК КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ОБЩЕГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАЙОНА
Удалых Лилия Евгеньевна
студент-магистрант Томского государственного университета, РФ, г. Томск
Королёва Татьяна Васильевна
научный руководитель, канд. геогр. наук, доц. Томского государственного университета, РФ, г. Томск
В процессе развития человеческой цивилизации города становились средой жизнедеятельности всевозрастающего числа людей. Будучи местами концентрации разнообразной промышленности, строительства, энергетики, автомобильного транспорта, населения, они являются источниками антропогенных загрязнений воздуха, поверхностных и подземных вод, почвы. В результате экологического неблагополучия ухудшается здоровье населения, повышается уровень заболеваемости и смертности, сокращается продолжительность жизни.
Город Северск, как и большинство современных городов, не является воплощением образцово — показательного города с точки зрения экологии. Экологическая обстановка в городе беспокоит население — дворы домов загрязняются бытовыми отходами, вблизи города находятся заводы Сибирского химического комбината (ОАО «СХК»), идет захоронение радиоактивных отходов и планируется строительство атомной АЭС. Эти проблемы постоянно обсуждаются на страницах местной прессы [8].
Северск расположен в южной части Томской области, северо-западнее областного центра. Расстояние от границы г. Северска до границы г. Томска — 3,47 км. Северск занимает территорию — 1942 гектара [8].
Рисунок 1. Расположение ЗАТО Северск на карте Томской области [http://tomsk-obl.ru/map1262402_1_1.htm]
Рисунок 2. Карта г. Северска [http://www.atomic-energy.ru/files/images/2012/09/maps%5B1%5D.gif]
2013 год был объявлен Президентом РФ Годом охраны окружающей среды. В этом году в ЗАТО Северск проведена большая работа по реализации природоохранных мероприятий, рациональному природопользованию [5].
Сохранение благоприятной экологической обстановки на территории ЗАТО (Закрытое административное территориальное образование) Северск обязательно включает такой необходимый раздел, как сохранение чистоты воды как для питьевых, так и для хозяйственно-бытовых нужд. Именно загрязнению воды на территории ЗАТО Северска, а также её очистке и охране посвящена данная статья. В статье представлены основные водные объекты этой территории, предприятия-загрязнители, сами загрязняющие вещества и их количественные показатели, а также очистные сооружения, необходимые для качественной очистки воды. Рассмотрены основные проблемы водозаборов на территории ЗАТО Северска и предложены пути их решения.
Поверхностные и подземные воды.
Поверхностные воды.
Основными водными объектами на территории ЗАТО Северск являются р. Томь и впадающие в нее малые реки: Большая Киргизка, Самуська, Камышка. Река Томь на всем протяжении в ЗАТО является судоходной. Общая протяженность р. Томи от ее истоков до устья составляет 839 км [3].
Для г. Северска важны реки Томь и Большая Киргизка, относящиеся ко II категории водопользования. Озера Круглое и Мальцево, как и река Томь, используются населением для отдыха [1]. Река Томь, кроме того, является источником горячего водоснабжения г. Северска. Ниже города по течению в р. Томь поступают опосредованно через буферный водоем хозяйственно-бытовые сбросы комплекса городских очистных сооружений, промышленные сбросы СХК и некоторых других предприятий. В настоящее время очистные сооружения г. Северска представлены только набором устройств для механической очистки сточных вод (решетки, песколовки, первичные отстойники) и сооружениями для обеззараживания осветленной сточной жидкости гипохлоритом натрия. Биологическая очистка в технологической схеме действующих очистных сооружений отсутствует. Несоответствие существующих городских технических средств для очистки сточных вод требованиям нормативных документов, а также ежегодно увеличивающийся уровень разрушения строительных конструкций очистных сооружений диктует острую необходимость строительства новых очистных сооружений городских сточных вод с обязательным включением в схему очистки процессов биохимического окисления неконсервативных компонентов, содержащихся в сточной жидкости [6]. Недостаточно очищенные сточные воды передаются водопользователю ОАО «Сибирский химический комбинат». Сведения об объеме и количественном химическом составе сброшенных вод с городских очистных сооружений приведены в таблице 1 (данные ОАО «СХК») [2].
Таблица 1.
Содержание химических веществ в составе сброшенных вод
№ п/п |
Наименование показателя |
Величина сброса, тонн |
1 |
Взвешенные вещества |
562,01 |
2 |
Сухой остаток |
2655,29 |
3 |
БПК полн. |
801,36 |
4 |
Азот аммонийный |
205,69 |
5 |
Ион аммония |
264,42 |
6 |
Фосфаты (по Р) |
27,61 |
7 |
Хлориды |
262,64 |
8 |
Сульфаты |
122,98 |
9 |
Нефтепродукты |
6,99 |
10 |
Железо общее |
13,16 |
11 |
Цинк |
0,15 |
12 |
Фенолы |
0,57 |
13 |
АПАВ |
12,23 |
Объем сточных вод — 10 722,97 тыс. м3 |
||
Непосредственно в реку без очистки поступают ливневые воды с территории города, 2 выпуска которых находятся выше по течению прибрежной зоны реки Томь, используемой горожанами для отдыха у воды. Город Томск, расположенный выше Северска по течению реки, имеет неорганизованные и организованные сбросы жидких неочищенных бытовых и промышленных отходов непосредственно в реку. На расстоянии 1 км выше Северска находится Речной порт г. Томска, являющийся источником загрязнения реки хозяйственно-фекальными сбросами и нефтепродуктами. Источниками загрязнения водной среды нефтепродуктами являются суда, стоящие на рейде выше Северска по течению р. Томи и на стоянке маломерных судов и большегрузных барж, расположенной в устье р. Большая Киргизка [1]. Периодически в реку поступают сбросы промышленности Кемеровской области.
Кроме того, с целью оценки влияния сбросов ОАО «СХК» на состояние реки Томь проводится лабораторный контроль в санитарно-защитной зоне ОАО «СХК» — д. Чернильщиково (химические показатели — зимняя межень, половодье, летне-осенний паводок, осенняя межень; радионуклиды — ежемесячно) и в зоне наблюдения СХК — п. Самусь (химические показатели, радионуклиды — ежемесячно), а также ниже по течению в фиксированных створах р. Томь и р. Обь (радионуклиды — 2—3 раза в год по 5—6 створам) [5].
Качество воды, забираемой из р. Томи и сбрасываемой в нее, постоянно контролируется радиационной промышленно-санитарной лабораторией (РПСЛ) СХК и Федеральным государственным учреждением здравоохранения Центр гигиены и эпидемиологии № 81 ФМБА России (ФГУЗ ЦГиЭ № 81) [5]. В таблице 2 приведены среднегодовые концентрации вредных химических веществ в речной воде в «фоновой», расположенной в 4-х км выше места сброса сточных вод; в устье сброса сточных вод и у первого населенного пункта водопользования д. Орловка, расположенного ниже по течению реки в 20 км от устья сброса сточных вод.
Таблица 2.
Содержание ВХВ в речной воде в 2012—2013 годах
Контролируемое ВХВ |
Концентрация в воде, мг/л |
ПДК, мг/л |
|||||
Насосная береговая |
Северный сбросной канал |
Орловка |
|||||
2012 |
2013 |
2012 |
2013 |
2012 |
2013 |
||
ХПК |
9,9 |
10,0 |
17,6 |
9,13 |
10,3 |
13,1 |
30,0 |
БПК5 |
1,78 |
1,95 |
2,13 |
1,77 |
1,57 |
1,72 |
4,0 |
Нитриты |
0,028 |
0,031 |
0,19 |
0,17 |
0,038 |
0,04 |
3,3 |
Нитраты |
4,48 |
5,16 |
4,51 |
4,06 |
4,15 |
3,69 |
45,0 |
Азот аммонийных солей |
0,12 |
0,24 |
1,33 |
0,83 |
0,29 |
0,29 |
1,5 |
Фенол |
0,0005 |
0,0005 |
- |
- |
0,0005 |
0,0005 |
0,1 |
Железо |
0,3 |
0,39 |
0,42 |
0,52 |
0,54 |
0,52 |
0,3 |
Фториды |
0,14 |
0,14 |
0,38 |
0,39 |
0,12 |
0,16 |
1,5 |
Хлориды |
8,0 |
6,3 |
9,23 |
9,22 |
8,45 |
6,18 |
350,0 |
Сульфаты |
11,7 |
11,6 |
33,3 |
31,5 |
14,2 |
12,2 |
500,0 |
Полифосфаты |
0,05 |
0,06 |
0,1 |
0,08 |
0,052 |
0,069 |
3,5 |
СПАВ |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
0,5 |
Цинк |
0,009 |
0,021 |
0,0005 |
0,012 |
0,006 |
0,028 |
1,0 |
Кадмий |
0,0002 |
0,0002 |
0,00036 |
0,0002 |
0,0002 |
0,0002 |
0,001 |
Медь |
0,013 |
0,02 |
0,00052 |
0,0005 |
0,0039 |
0,016 |
1,0 |
Сухой остаток |
148,0 |
124,9 |
162,8 |
166,0 |
160,5 |
147,3 |
1000 |
Нефтепродукты |
0,016 |
0,019 |
0,045 |
0,03 |
0,016 |
0,014 |
0,3 |
Анализ данных таблицы 2 показывает, что содержание вредных химических веществ, кроме железа, в речной воде в 2013 г. ниже предельно-допустимых концентраций по ГН 2.1.5.1315-03 «ПДК химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».
Превышение ПДК железа в речной воде, по всей видимости, обусловлено его повышенным природным содержанием в местных грунтовых водах, которые питают реку Томь [4]. Также это загрязнение может быть обусловлено расположенными выше по течению предприятиями г. Томска и предприятиями химико-металлургической промышленности Кемеровской области.
Подземные воды.
Проблема обеспечения населения питьевой водой нормативного качества в городе решена за счет использования артезианской воды из двух подземных водозаборов. Томская область обладает достаточными запасами чистых артезианских вод. Поверхностные воды для питьевого водоснабжения не используют.
Водозаборы расположены на минимальном удалении от потребителя в зоне активной хозяйственной деятельности. В ближайшем будущем предполагается строительство третьего водозабора на участке севернее города и промышленной зоны города [8].
Необходимость сооружения водозабора № 3 связана с тем, что эксплуатация водозабора № 1 в настоящее время производится с нарушением требований санитарных правил и норм [7]:
· эксплуатационные скважины водозабора № 1 обустроены зоной строго режима радиусом менее 50 м, вследствие самовольной застройки п. Иглаково;
· территория I пояса ЗСО эксплуатационных скважин № 16, 17, 25, 25а, 18, 19, 20, 21, 21а и 22 в юго-восточной части водозаборного участка № 1 занята строениями садово-огородного кооператива «Мир»;
· в границах ЗСО II пояса водозабора № 1 находятся различного рода промышленно-хозяйственные объекты;
· проектом «Зон санитарной охраны водозаборов № 1, № 2, № 3 ЗАТО Северск» (2007 г.) отмечается чрезвычайная важность разработки и выполнения мероприятий по санитарной охране водозаборов, включая вывод из эксплуатации водозабора № 1, исполнение которых контролируется Росприроднадзором по Томской области и Департаментом природных ресурсов.
Во исполнение условий лицензионного соглашения службой ОАО «Северский водоканал» осуществляется мониторинг подземных вод в зонах санитарной охраны водозаборов. Наблюдения ведутся по эксплуатационным скважинам водозаборов и режимной сети, включающей 8 наблюдательных скважин. Существующий состав режимной сети, и схема ее расположения в настоящее время не обеспечивают объективной оценки гидрогеологической обстановки в районе водозаборов, и не позволяют эффективно решать задачи мониторинга [5]. Необходимо изыскать источники финансирования и усовершенствовать систему мониторинга в соответствии с перспективной программой работ «Развитие наблюдательной сети системы мониторинга подземных вод на водозаборах ЗАТО Северск».
Характеристика гидрогеохимического режима подземных вод водозаборных участков приводится на основании анализов проб воды из эксплуатационных и наблюдательных скважин и сравнительной оценки с данными прошлых лет.
В 2013 г. существенных изменений в химическом составе добываемой воды по сравнению с данными прошлых лет (2002—2012 годы) не выявлено. Качество воды эксплуатируемого водоносного комплекса соответствует питьевым нормам кроме показателей железа, марганца, кремния, что связано с геохимическими особенностями водовмещающих пород. Характерным для вод эксплуатируемого комплекса является низкое содержание фтора (менее 0,7 мг/л) [2].
Рисунок 3. Объем добычи подземной воды из эксплуатационных скважин водозабора № 2 по годам
Рисунок 4. Среднесуточная производительность водозабора № 2 по месяцам за 2013 год
Доведение этих показателей, кроме марганца, до норм осуществляется системами водоподготовки. Содержание марганца в подземной воде на выходе с водозаборов согласовано с ФГУЗ ЦГСЭН-81 ФМБА России.
Результаты эпидемиологических и радиологических исследований подтверждают безопасность подземных вод эксплуатируемого водоносного комплекса соответствием, установленным нормам.
Качество воды, направляемой с водозаборов в распределительную сеть после обработки, отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1075-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения».
Современное состояние качества подземных вод первого от поверхности земли водоносного комплекса оценивается по результатам исследований проб воды из наблюдательных скважин, расположенных в ЗСО водозабора № 1 и в ЗСО водозабора № 2.
Подземные воды данного водоносного комплекса характеризуются повышенными фоновыми значениями (железо, марганец и кремний) относительно ПДК питьевых вод. Кроме того, в пробах воды из всех наблюдательных скважин зафиксированы превышения значений контролируемых показателей, относящихся к индикаторам техногенного загрязнения (табл. 3) [2].
Таблица 3.
Результаты исследования состава подземных вод первого от поверхности водоносного комплекса (2013 г.)
№ п/п |
Контролируемый показатель (обозначение), |
ПДК для ХПВ |
Средние составы подземных вод |
||||
|
скважины водозабора №1 |
скважины водозабора №2 |
||||||
|
Е-33 |
Е-182 |
028 10 |
Е-49 |
Е-185 |
|||
1 |
Водородный |
6-9 |
7,0 |
7,0 |
7,1 |
7,2 |
7,0 |
2 |
Сероводород (Н2S), |
3,0 |
0,14 |
0,77 |
0,85 |
0,19 |
1,12 |
3 |
Гидрокарбонаты |
- |
457,5 |
610,0 |
305,0 |
237,9 |
274,5 |
4 |
Нитриты (NO2), мг/л |
3,0 |
0,44 |
<0,003 |
0,017 |
<0,003 |
0,004 |
5 |
Нитраты (NO3), мг/л |
45,0 |
5,40 |
0,63 |
<0,45 |
<0,45 |
<0,45 |
6 |
Аммиак и ионы |
2,50 |
1,29 |
29,30 |
1,10 |
0,09 |
0,43 |
7 |
Хлорид-ион (Cl-), |
350,0 |
20,6 |
65,4 |
32,9 |
2,0 |
4,2 |
8 |
Сульфат-ион (SO42-), |
500,0 |
78,8 |
40,7 |
16,9 |
19,5 |
2,0 |
9 |
Алюминий (Al)мг/л |
0,5 |
<0,04 |
<0,04 |
<0,04 |
<0,04 |
<0,04 |
10 |
Железо общее |
0,3 |
17,3 |
7,3 |
12,7 |
2,54 |
27,8 |
11 |
Марганец (Mn), мг/л |
0,1 |
1,42 |
0,84 |
0,54 |
0,13 |
2,27 |
12 |
Медь (Cu), мг/л |
1,0 |
<0,0005 |
<0,0005 |
<0,0005 |
<0,0005 |
<0,0005 |
13 |
Молибден (Мо), мг/л |
0,25 |
<0,0025 |
<0,0025 |
<0,0025 |
<0,0025 |
<0,0025 |
14 |
Мышьяк (Аs), мг/л |
0,05 |
<0,01 |
<0,01 |
<0,01 |
<0,01 |
<0,01 |
15 |
Свинец (Рb), мг/л |
0,03 |
<0,0002 |
<0,0002 |
<0,0002 |
<0,0002 |
<0,0002 |
16 |
Фторид-ион (F-), мг/л |
0,7 |
0,57 |
1,46 |
0,26 |
0,28 |
2,28 |
17 |
Цинк (Zn), мг/л |
5,0 |
0,0109 |
0,0030 |
<0,0005 |
0,029 |
0,013 |
18 |
Сухой остаток, мг/л |
1000 |
588 |
645 |
332 |
232 |
191 |
19 |
Окисляемость перм, |
5,0 |
3,76 |
5,36 |
5,04 |
1,20 |
8,50 |
20 |
Жесткость общая, |
7,0 |
9,9 |
11,0 |
5,5 |
4,0 |
3,3 |
21 |
Кальций (Са2+), мг/л |
- |
152,3 |
168,3 |
74,2 |
50,1 |
66,1 |
22 |
Магний (Mg2+), мг/л |
- |
27,7 |
30,3 |
21,3 |
17,1 |
- |
23 |
Кремний (Si), мг/л |
10,0 |
13,7 |
13,1 |
12,0 |
11,0 |
9,3 |
24 |
Щелочность, мг-экв/л |
|
7,5 |
10,0 |
5,0 |
3,9 |
4,5 |
25 |
Цветность, градусы |
20 |
5,3 |
12,8 |
7,5 |
1,8 |
15,0 |
26 |
Запах, баллы |
2 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
27 |
Мутность, мг/л |
1,5 |
>5,0 |
>5,0 |
>5,0 |
>5,0 |
>5,0 |
28 |
Уд. электро- |
- |
883,0 |
1025,0 |
495,0 |
305,0 |
332,0 |
29 |
Кадмий (Сd), мг/л |
0,001 |
<0,0002 |
<0,0002 |
<0,0002 |
<0,0002 |
<0,0002 |
30 |
Нефтепродукты, мг/л |
0,1 |
0,093 |
0,048 |
0,044 |
0,025 |
0,022 |
31 |
Полифосфаты (РО4-), |
3,5 |
0,02 |
0,06 |
0,04 |
<0,01 |
<0,01 |
32 |
Уд. сумм. альфа-активность (α), Бк/кг |
0,2 |
0,150 |
0,026 |
0,076 |
0,020 |
0,310 |
33 |
Уд. сумм. бета- |
1,0 |
0,410 |
0,130 |
0,170 |
0,110 |
2,670 |
Район расположения водозаборов ЗАТО Северск испытывает высокую техногенную нагрузку. Потенциальными источниками загрязнения окружающей среды являются многочисленные промышленные, сельскохозяйственные объекты и предприятия, расположенные в районе.
Мероприятия (единовременные и постоянные) по защите источников водоснабжения от загрязнения и создания в них надлежащего эксплуатационного режима выполняются ежегодно в соответствии с Планом мероприятий по соблюдению режима ЗСО городских водозаборов № 1, № 2, № 3 [5].
Инцидентов с резким ухудшением санитарно-эпидемиологической обстановки в районе участков водозаборов в 2013 г. не наблюдалось.
Весьма актуальна на сегодняшний день проблема, связанная с отсутствием в комплексе очистных водозаборных сооружений и сооружений по обработке промывной воды. Строительство сооружений по очистке промывной воды, фильтров водозаборных сооружений на ОВС-1, ОВС-2 приведет к значительному снижению количества загрязняющих веществ в промывных водах водозаборов, что исключит загрязнение открытых водных источников гидроксидными осадками. Производственные воды после очистных сооружений промывной воды будут использоваться повторно для промывки фильтров [5].
В связи с намечаемым дефицитом мощности подземного источника городского питьевого водоснабжения выполнение проектно-изыскательских работ для строительства водозабора № 3 с забором воды из подземных горизонтов остается актуальным.
Проблемы городского водоснабжения, такие как организация 2 и 3 зон санитарной охраны водозаборов, состояние скважин городских водозаборов, обустройство необходимого количества резервных и наблюдательных скважин, строительство 3-го водозаборного узла в районе д. Чернильщиково существуют не первый день и сегодня данные проблемы так и не решены. Необходимо приложить все возможные усилия для скорейшего устранения этих проблем.
Список литературы:
1. Балашова О. Грозит ли озёрам Самуськов судьба загрязненного Ганга? // Диалог. — 2008. — 5 дек. — С. 20.
2. Бондарчук Е.Н., Смолин А.А. Экологический мониторинг ТЭЦ — [Электронный ресурс] — Режим доступа — URL: http://www.boner.ru/index.php?action= topics&menu_id=225&page_id=126 (дата обращения: 16.03.2015).
3. Википедия — свободная энциклопедия // Томь (приток Оби) // Гидрометрия — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://ru.wikipedia.org/wiki (Дата обращения: 17.03.2015).
4. Голдовская Л.Ф., Химия окружающей среды: Учебник для вузов. — М.: Мир, 2005 г. — 296 с., ил. — С. 158—165.
5. Плеханов Г.Ф., Дмитриева Н.Г., Комплексная оценка состояния окружающей природной среды в 30-км зоне г. Северска // Экологич. оценка территории ЗАТО Северск и 30-км зоны СХК: Материалы научно-практич. экологич. конф. — Томск: Изд-во Том. гос. ун-та, 2000 — С. 32—40.
6. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С., Техника защиты окружающей среды, 1989 г. — 512 с.
7. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» (утверждены Главным государственным санитарном врачом РФ 30 марта 2003 г.).
8. Томская городская социальная сеть Город. Томск. Ру // «Северск: заповедник социализма за колючей проволокой» — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://etceterini.gorod.tomsk.ru/index-1313931873.php (дата обращения: 14.03.2015).
