Оценка экологического состояния реки Толить (г. Ханое - Вьетнам)
Конференция: VII Международная научно-практическая конференция «Научный форум: инновационная наука»
Секция: Технические науки
VII Международная научно-практическая конференция «Научный форум: инновационная наука»
Оценка экологического состояния реки Толить (г. Ханое - Вьетнам)
Evaluation of environmental quality of river Tolich (Hanoi city - Vietnam)
Nguyen Dinh Dap
graduate student National Research Moscow State University of Civil Engineering – MGSU, Russia, Moscow
Nazira Dzhumagulova
Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor National Research Moscow State University of Civil Engineering – MGSU, Russia, Moscow
Аннотация. Приведены результаты инструментальных исследований загрязнений воды в многочисленных водных объектах и в реке Толить - главной реки столицы Вьетнама г. Ханоя. Основные загрязнения в водные объекты поступают через городскую водосточную сеть и непосредственно по рельефу с городских территорий. Приведены данные о приборах и методах оценки количественного и качественного состава воды реки Толить. Основными опасными источниками загрязнения реки являются азот аммонийный (более 50 ПДК), нефтепродукты (более 20 ПДК), фосфаты (до 10 ПДК) и другие вещества. Представлены данные по количественному составу загрязнений различных отраслей промышленности. Сделан вывод о необходимости создания и ведения государственного мониторинга водной среды и прибрежных зон.
Abstract. The results of instrumental studies of water pollution in many water bodies in the river Tolich - the main river of Hanoi, capital of Vietnam. The main pollution in water received through the network and a direct relief to the urban areas. The data on the devices and methods of assessing the quantitative and qualitative composition of water of river Tolich. The main sources of dangerous pollution are ammonium nitrogen (more than 50 times MPC), petroleum products (more than 20 times MPC), phosphates (10 times MPC) and other substances. Presents data on the quantitative composition of impurities in different branches of industry. The conclusion about the need to create and maintain the state monitoring of the water environment and coastal zones.
Ключевые слова: поверхностные воды; экологическое состояние; загрязнение окружающей среды; экологический мониторинг, очистные сооружения, контроль качества воды; Ханой; Вьетнам.
Keywords: surface water; ecological station; water pollution; environmental monitoring; Wastewater treatment Plant; water quality control; Hanoi; Vietnam.
Город Ханой - столица государства Вьетнам, является одним из крупнейших мегаполисов азиатского региона с развитой промышленностью, инфраструктурой, высокой плотностью населения. Ханой имеет территорию 3345 км2, численность населения 7.7 млн. человек, среднюю плотность населения 1979 человек на 1 км2. Ханой является одним из городов мира, где имеется большое количество озёр и прудов. На территории десяти микрорайонов г. Ханоя находятся 111 искусственных и природных озёр, занимающих общую площадь 800 га [1].
Поверхностные водные объекты г. Ханоя сильно загрязнены. Быстрые темпы индустриализации, высокая плотность населения, изношенность инженерных коммуникаций, устаревшие технологии городских очистных сооружений приводят к интенсивному загрязнению окружающей среды.
Основные загрязнения в водные объекты поступают через городскую водосточную сеть и непосредственно по рельефу местности с городских территорий.
Антропогенное загрязнение в значительно большей степени происходит за счет неорганизованного сброса сточных вод с территорий населенных пунктов, промышленных предприятий, с территорий, занятых сельским хозяйством [2, 3, 4].
Общий объем бытовых и промышленных сточных вод составляет около 670000 м3/сут, из которых 620000 м3 /сут (93% от общего объема сточных вод) сбрасываются без очистки напрямую в дренажную систему, а остальные 50000 м3/сут проходят только механическую очистку [3, 4].
Таким образом, необходимость регулярного анализа и оценки качества воды в реках, озерах и прудах г. Ханоя и разработка для этого научно обоснованного водного мониторинга и эффективных современных инженерных методов поддержания экологического состояния водных объектов являются чрезвычайно актуальными для столицы Вьетнама. Применение полученных результатов на практике позволит систематизировать загрязнения воды и применить адекватные меры для её очистки [5].
Одной из основных водных артерий гор. Ханоя является река Толить протяженностью 15 км, текущая с севера на юг через центр города (рис. 1). В эту реку ежедневно попадает в среднем 100000 м3 промышленных и бытовых сточных вод (35% промышленных и 65% бытовых городских сточных вод). В результате интенсивного загрязнения вода имеет чёрный цвет; от реки исходит зловонный запах [4].
Рисунок 1. Карта района исследования с указанием участков отбора проб
Были проведены исследования, чтобы оценить степень загрязненности реки Толить, результаты исследования представлены ниже.
Имеется 239 точечных источников поступления загрязнений, включая круглого и прямоугольного сечений водопропускные трубы по всей длине р. Толить [5]. Имеются также неточечные источники, такие, как незаконный сброс городских ливневых вод. В сухой сезон расход воды, выпускаемой из Западного озера, ограничен из-за низкого уровня воды. В это время основной поток воды составляют сточные воды от домашних хозяйств и промышленных производств с высоким содержанием загрязняющих веществ [4].
Материалы и методы исследования. Полные перечни приборного обеспечения и применяемых методов для оценки количественного и качественного состава воды реки Толить представлены в табл. 1.
Для анализа донных отложений в реке производился отбор проб от 3 до 7 дней непрерывно в 5-ти точках отбора.
Прибор для взятия проб – горизонтальный пробоотборник воды Ван Дорн (Van Dorn Sampler) предназначен для отбора проб в глубинной части озера, ручья или в стратифицированном водоеме.
Для анализа качества воды был использован также портативный, многопараметрический прибор WQC-22A (Water Quality Checker), с помощью которого можно оценить параметры рН, проводимость, мутность, температуру и солёность.
Таблица 1.
Методы и оборудования исследования
|
№ |
Исследуемые показатели |
Методы исследования |
Оборудование исследования |
|---|---|---|---|
|
1. |
Водородный показатель pH |
Спектрофотометрический, pH-метрия Стандарт 6492:1999 |
Контрольно-измерительное и аналитическое оборудование - TOA (WQC-A22) |
|
2. |
Растворенный кислород (РК) |
Воздух окружающий. Определение концентрации по массе диоксида азота. Модифицированный метод Грисса-Зальцмана ИСО 6768-1998 |
|
|
3. |
ХПК |
Спектрофотомерия с термохимическим разложением пробы SMEWW метод 5220D:1995 |
Спектрофотометры HACH 4000 |
|
4. |
БПК5 (200C) |
Тест - методы Стандарт 6001-1:2008 |
Анализаторы растворенного кислорода YSI 5000 |
|
5. |
Взвешенные вещества |
Стандарт 6625-1:2000 |
Аналитические весы TOLEDO |
|
6. |
Азот аммонийный (NH4+) |
Тест - методы Метод – HACH 8038 |
Спектрофотометры HACH 2010 |
|
7. |
Сероводород (Н2S) |
Тест - методы Стандарт 6494-2:2000 |
Спектрофотометры HACH 2010 |
|
8. |
Фториды (F-) |
Тест - методы Стандарт 6494-2:2000 |
Аналитические весы TOLEDO |
|
9. |
Азот нитратный (NO3-) |
Тест - методы Стандарт 6494-2:2000 |
Аналитические весы TOLEDO |
|
10. |
Азот нитритный (NO2-) |
Тест - методы Стандарт 6494-2:2000 |
Спектрофотометры HACH 4000 |
|
11. |
Цианиды (CN-) |
Тест - методы SMEWWметод 4500-CN—C:1995 |
Электрод мембранный TOLEDO |
|
12. |
Фосфаты (PO43-) |
Спектрофотометрический Стандарт 6494 - 2:2000 |
Спектрофотометры HACH 4000 |
|
13. |
Азот общий (Nобщ) |
Тест - методы SMEWW метод 4500-NOrg-B:1995 |
Спектрофотометры HACH 4000 |
|
14. |
Фенолы |
Тест - методы EPA-метод 8141:1994 |
Оборудование для газовой и газо-жидкостной хроматографии - GCMS – ThermoFinnigan |
|
15. |
Мышьяк (As) |
SMEWW-3500-As-B:1995 |
Атомно-абсорбционные спектрометры |
|
16. |
Железо общее (Fe) |
Стандарт 6177-1996 |
Спектрофотометры HACH 4000 |
|
17. |
Марганец (Mn) |
SMEWW 3500 Mn-B |
Атомно-абсорбционные спектрометры |
|
18. |
Свинец (Pb) |
Стандарт 6193-1996 |
Атомно-абсорбционные спектрометры |
|
19. |
Хром (Cr6+) |
Стандарт 6222:2008 |
Атомно-абсорбционные спектрометры |
|
20. |
Хром (Cr3+) |
Стандарт 6222:2008 |
Атомно-абсорбционные спектрометры |
|
21. |
Ртуть (Hg) |
SMEWW 3500-Hg-B:1995 |
Атомно-абсорбционные спектрометры |
|
22. |
Нефтепродукты |
Стандарт: 5070-1995 |
Аналитические весы TOLEDO |
|
23. |
Моющие средства |
Стандарт 6622-1:2000 |
Спектрофотометры HACH 4000 |
|
24. |
Коли-индекс |
Стандарт 6187-2:1996 |
двухфазный бродильный метод |
Результат исследования
Образцы проб воды отбирались в 5-ти точках по длине реки Толить и обрабатывались по 24 показателям. Многие водные объекты являются источниками питьевого или промышленного водоснабжения, поэтому результаты полученных анализов проводились в сравнении с ПДК воды рыбохозяйственного назначения. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 2.
Таблица 2.
Результаты анализа качества воды р. Толить
|
№ |
Исследуемые показатели |
Единицы измерения |
Результаты |
ПДК* |
||||
|
NM1 |
NM2 |
NM3 |
NM4 |
NM5 |
||||
|
1. |
pH |
- |
7.2 |
7.0 |
6.9 |
7.2 |
7.0 |
5.5-9 |
|
2. |
Растворенныйкислород (РК) |
мг/л |
3.9 |
3.2 |
2.0 |
3.2 |
3.2 |
³ 4 |
|
3. |
ХПК |
мг/л |
71 |
70 |
123 |
108 |
122 |
30 |
|
4. |
БПК5 (200C) |
мг/л |
28 |
25 |
53 |
48 |
55 |
15 |
|
5. |
Взвешенные вещества |
мг/л |
28 |
30 |
111 |
108 |
162 |
50 |
|
6. |
Азот аммонийный (NH4+) |
мг/л |
8.71 |
12.20 |
22.75 |
33.13 |
32.00 |
0.5 |
|
7. |
Сероводород (S2-) |
мг/л |
0.2355 |
0.2375 |
0.2635 |
0.2980 |
0.5435 |
- |
|
8. |
Фториды (F) |
мг/л |
0.330 |
0.445 |
0.455 |
0.525 |
0.435 |
1.5 |
|
9. |
Азотнитратный (NO3-) |
мг/л |
4.4 |
4.6 |
9.1 |
1.7 |
2.0 |
10 |
|
10. |
Азот нитритный (NO2-) |
мг/л |
0.0235 |
0.1015 |
0.0605 |
0.0735 |
0.0790 |
0.04 |
|
11. |
Цианиды (CN-) |
мг/л |
0.0675 |
0.0665 |
0.1930 |
0.0405 |
0.0755 |
0.02 |
|
12. |
Фосфаты (PO43-) |
мг/л |
1.35 |
1.76 |
2.83 |
3.11 |
2.63 |
0.3 |
|
13. |
Азот общий(S N) |
мг/л |
16.20 |
20.05 |
35.40 |
40.25 |
39.75 |
- |
|
14. |
Фенолы (C6H5OH) |
мг/л |
0.0036 |
0.0089 |
0.0060 |
0.0072 |
0.0089 |
0.01 |
|
15. |
Мышьяк (As) |
мг/л |
0.0100 |
0.0100 |
0.0106 |
0.0087 |
0.0076 |
0.05 |
|
16. |
Железо общее (Fe) |
мг/л |
0.510 |
1.222 |
20.723 |
3.232 |
0.904 |
1.5 |
|
17. |
Марганец (Mn) |
мг/л |
0.147 |
0.105 |
0.189 |
0.224 |
0.127 |
- |
|
18. |
Свинец (Pb) |
мг/л |
0.0036 |
0.0016 |
0.0044 |
0.0069 |
0.0044 |
0.05 |
|
19. |
Хром (Cr6+) |
мг/л |
0.012 |
0.007 |
0.008 |
0.007 |
0.009 |
0.04 |
|
20. |
Хром (Cr3+) |
мг/л |
0.05 |
0.02 |
0.05 |
0.07 |
0.05 |
0.5 |
|
21. |
Ртуть (Hg) |
мг/л |
0.0002 |
0.0003 |
0.0004 |
0.0016 |
0.0004 |
0.001 |
|
22. |
Нефтепродукты |
мг/л |
0.60 |
0.80 |
0.60 |
3.45 |
0.45 |
0.1 |
|
23. |
Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) |
мг/л |
1.39 |
1.22 |
1.64 |
1.70 |
1.72 |
0.4 |
|
24. |
Коли-индекс |
MPN/100 мл |
7.9x106 |
7.9x106 |
1.4x106 |
2.8x106 |
2.0x106 |
7.5x103 |
NM1, NM2, NM3, NM4, NM5 - точка отбора проб по длине реки Толить.
Из показаний табл. 2 можно сделать следующие заключения:
- содержание растворенного кислорода (РК) менее 1,5 ПДК;
- ХПК превышает 3,2 ПДК;
- БПК5 превышает 3,1 ПДК;
- концентрация взвешенных веществ превышает 2,1 ПДК;
- концентрация азота аммонийного (NH4+) превышает 50,1 ПДК;
- концентрация азота нитритного (NO2-) превышает 2,1 ПДК;
- концентрация цианидов (CN-) превышает 4,9 ПДК;
- содержание фосфатов (PO43-) превышает 9,7 ПДК;
- содержание фенолов (C6H5OH) превышает 1,1 ПДК;
- содержание общего железа превышает 2,0 ПДК;
- содержание нефтепродуктов превышает 22,3 ПДК;
- концентрация моющих средств превышает 3,5 ПДК;
- коли-индекс превышают 1178,7 ПДК.
- значения остальных показателей достигают ПДК.
Основными опасными источниками загрязнения реки Толить являются азот аммонийный (NH4+) – превышение 50,1 ПДК, фосфаты (PO43-) – превышение 9,7 ПДК, нефтепродукты – превышение 22,3 ПДК, коли-формы – превышение 1178,7 ПДК, что свидетельствует о чрезвычайно высокой степени загрязненности и об экологической опасности воды в реке Толить [3,5].
Заключение
Для комплексного решения вопросов экологии водных объектов, качества воды, охраны водных ресурсов города Ханоя требуется создание и ведение государственного мониторинга водной среды и прибрежных зон.
Результаты исследований подтвердили необходимость строительства городских и промышленных очистных сооружений сточных вод. Обеспечение требуемого качества воды возможно только при условии правильного выбора методов очистки.
В целях решения задач по восстановлению и оздоровлению р. Толить, и малых рек и водоемов в городе Ханой необходимо реализовать следующие мероприятия:
1) уменьшение поступлений загрязняющих веществ в водные объекты за счет строительства очистных сооружений;
2) применение оборотных систем в промышленном водоснабжении;
3) ведение государственного мониторинга водной среды по всем водным объектам и по широкому перечню показателей;
4) постоянный контроль за работой очистных сооружений.
5) внедрение систем искусственной аэрации воды прудов и водоемов с целью повышения её самоочищающей способности. Этот метод успешно зарекомендовал себя во многих развитых странах мира.
