Источники загрязнения поверхностных и подземных вод. загрязненные воды водоемов нельзя использовать для орошения сельскохозяйственных угодий, поскольку это тормозит развитие земледелия
 
» »

Источники загрязнения поверхностных и подземных вод. загрязненные воды водоемов нельзя использовать для орошения сельскохозяйственных угодий, поскольку это тормозит развитие земледелия

22.09.2019

Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами. К основным из них относятся: 1) сброс в водоемы неочищенных сточных вод; 2) смыв ядохимикатов ливневыми осадками; 3) газодымовые выбросы; 4) утечки нефти и нефтепродуктов.

Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск неочищенных сточных вед - промышленных и коммунальных.

Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы са­мыми разнообразными компонентами в зависимости от специфики отраслей промышленности.

Следует заметить, что в настоящее время объем сброса промышленных сточных вод во многие водные экосистемы не только не умень­шается, но и продолжает расти. Так, например, в 1995 г. в оз. Байкал, вместо планируемого прекращения сброса сточных вод из ЦБК (целлюлозно-бумажного комбината) и перевода их на замкнутый цикл водопотребления, было сброшено сточньх вод на 21% больше, чем в 1994 г.

Огромное количество таких опасных загрязняющих ве­ществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фос­фор, калий и др., смываются с сельскохозяйственных тер­риторий, включая площади, занимаемые животноводчески­ми комплексами. По большей части они попада­ют в водоемы и в водотоки без какой-либо очистки, а поэто­му имеют высокую концентрацию органического вещества, биогенных элементов и других загрязнителей.

Значительную опасность представляют газо-дымовые со­единения (аэрозоли, пыль и т. д.), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности.

Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных су­дов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод и т. д.

Коммунально-бытовые сточные воды в больших коли­чествах поступают из жилых и общественных зданий, прачечных, столовых, больниц, и т. д. В сточных водах этого типа преобладают различные органические вещества, а так же микроорганизмы, что может вызвать бактериальное загрязнение.

Источники загрязнения подземных вод весьма разнообразны. Загрязняющие вещества могут проникать к подземным водам различными путями: при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, шламонакопителей, отстойников и др.

К естественным источникам загрязнения относят сильно минерализованные (соленые и рассолы) подземные воды или морские воды, которые могут внедряться в пресные незагряз­ненные воды при эксплуатации водозаборных сооружений и откачке воды из скважин.

Загрязнения подземных вод не ог­раничиваются площадью промпредприятий, хранилищ отходов и т. д., а распространяются вниз по течению потока на расстоя­ния до 20-30 км более от источника загрязнения. Это созда­ет реальную угрозу для питьевого водоснабжения в этих районах.

Следует также иметь в виду, что загрязнение подземных вод негативно сказывается и на экологическом состоянии по­верхностных вод, атмосферы, почв, других компонентов при­родной среды. Например, загрязняющие вещества, находящиеся в подземных водах, могут выноситься фильтрационным пото­ком в поверхностные водоемы и загрязнять их. Круговорот загрязняющих веществ в сис­теме поверхностных и подземных вод предопределяет единст­во природоохранных и водоохранных мер и их нельзя разры­вать. В противном случае меры по охране подземных вод вне связи с мерами по защите других компонентов природной сре­ды будут неэффективными.

В результате хозяйственной деятельности человека в водоемы попадает большое количество биогенных элементов – азота, фосфора и калия. Обогащение водоема биогенными элементами называется эвтрофикацией. Существует 2 основных причины эвтрофикации:

Смыв биогенных элементов с полей из-за интенсивного применения удобрений

Сброс в водоемы бытовых сточных вод и стоков с животноводческих ферм, которые содержат большое количество биогенных элементов.

Поверхность водоемов открыта для всех видов загрязнения, что значительно изменяет микробный состав водоемов и ухудшает их санитарное состояние. Основной путь микробного загрязнения водоемов – поступление в них неочищенных отходов и сточных вод.

Биологическое загрязнение водоемов происходит также при купании людей и животных. В течение 10 мин купания человек может внести в воду около 3 млрд сапротрофных микроорганизмов и от 100 тыс. до 20 млн представителей БГКП.

В результате эвтрофикации в водной экосистеме происходят следующие изменения:

1. Повышение содержания биогенных элементов в верхних горизонтах воды вызывает бурное развитие растений в этой зоне (в первую очередь фитопланктона, а также водорослей-обрастателей) и увеличение численности питающегося фитопланктоном зоопланктона. В результате прозрачность воды редко снижается, глубина проникновения солнечных лучей уменьшается, и это ведет к гибели донных растений от недостатка света. После отмирания донных водных растений наступает черед гибели прочих организмов, для которых эти растения являлись источником пищи или средой обитания

2. Сильно размножившиеся в верхних горизонтах воды растения (особенно водоросли) имеют намного большую суммарную биомассу. В ночные часы фотосинтез в этих растениях не идет, тогда как процесс дыхания продолжается. В результате в предутренние часы теплых дней кислород в верхних горизонтах воды оказывается практически исчерпанным, и наблюдается гибель обитающих в этих горизонтах и требовательных к содержанию кислорода организмов, например рыб (происходит так называемый «летний замор»).

3. Отмершие организмы рано или поздно опускаются на дно водоема, где происходит их разложение. Однако донная растительность в результате эвтрофикации погибла (см. пункт 1) и производство кислорода здесь практически отсутствует. Если же учесть, что общая продукция водоема при эвтрофикации увеличивается (см. пункт 2), то в придонных горизонтах кислород расходуется значительно быстрее, чем образуется, и все это ведет к гибели требовательной к кислороду донных и придонных животных. Аналогичное явление, наблюдающееся во второй половине зимы в замкнутых мелководных водоемах, называется «зимним замором».

4. В донном грунте, лишенном кислорода, идет анаэробный распад отмерших организмов с образованием таких сильных ядов, как фенолы и сероводород, и столь мощного «парникового газа» (по своему эффекту в этом плане превосходящего углекислый газ в 120 раз), как метан. В результате процесс эвтрофикации уничтожает большую часть видов флоры и фауны водоема, и сильно ухудшает санитарно-гигиенические качества его воды, вплоть до ее полной непригодности для купания и питьевого водоснабжения. В дальнейшем такой водоем будет мелеть, на дне его из остатков отмерших организмов начнет образовываться торф, и в итоге он превратится в болото.

Не следует думать, что эвтрофикация – это процесс, вызываемый исключительно вмешательством человека, т.к. в любой водоем в результате естественных процессов постепенно вымываются питательные вещества из окружающих его почв. Однако при воздействии человека этот процесс резко убыстряется, и вместо нескольких тысяч лет эвтрофикация водоемов происходит за несколько десятков лет.

Эвтрофикация является наиболее распространенным типом загрязнения водоемов, однако не единственным. Кроме биогенных элементов, в водоемы в результате хозяйственной деятельности человека попадают различные токсичные вещества – тяжелые металлы, нефтепродукты, пестициды, токсичные компоненты промышленных стоков и т.д.

Поверхностные водные системы - ручьи, реки, озера, пруды - загрязняются в основном бытовыми промстоками. На чистоту поверхностных вод в сельской местности влияют стоки, смывающие с полей, ядохимикаты, удобрения, а зачастую бытовой мусор и навоз из сел и ферм. Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности (более 10 ПДК) и числа случаев экстремально высокого содержания (Свыше 100 ПДК) загрязняющих веществ в водных объектах.

Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод.

Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностными и ливневыми стоками с территории санитарно неблагоустроенных населенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды. В связи с этим проводится гиперхлорирование питьевой воды, что, однако небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений. Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод остаются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения металлов, аммонийный и нитридный азот. Основным источником загрязнения являются сточные воды различных производств, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностный сток.

Из-за нестабильной работы большинства предприятий, их тяжелого финансового положения, а также неудовлетворительного бюджетного финансирования выполнение водоохранных мероприятий в стране ведется крайне низкими темпами.

Неблагополучное состояние малых рек, особенно в зонах крупных промышленных центров, из-за поступления в них с поверхностным стоком и сточными водами больших количеств загрязняющих веществ. Значительный ущерб малым рекам наносится в хозяйственной деятельности из-за нарушения режима хозяйственной деятельности в водоохранных зонах и попадания в водотоки органических и минеральных загрязнении, а также смыва почвы в результате водной эрозии.

Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной и целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий. Существенное влияние оказывают сельскохозяйственные угодья, а так же пастбища и животноводческие фермы.

Размеры бытовых городских стоков, подобно промышленности, сбрасываемые в канализацию. Концентрация органических веществ в этих отходах зачастую выше, чем в бытовых. Особенно много сточных вод образуется на бойнях, молочных фермах, пивоваренных и винных заводах, кондитерских фабриках. За счет загрязнения промышленными водами ослабляется жизнедеятельность организмов. Сточные воды промышленных, кожевенных предприятий и текстильных фабрик не только отравляют воду но и расходуют содержащийся в ней кислород. Сточные воды каменоломен делают воду мутной, в результате ухудшается проникновение света, а в связи с этим падает биологическая продукция кислорода. Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов.

Эвтрофикация - обогащение водоема биогенами, стимулирующее рост фитопланктона. От этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски.

Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств, увеличение содержание сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращение растворенного в воде кислорода воздуха, появление болезнетворных бактерий и других загрязнителей

Россия обладает одним из самых высоких водных потенциалов в мире. На каждого жителя России приходится свыше 30 000 мі/год воды. Однако в настоящее время из - за загрязнения или засорения около 70% рек и озер России утратили свои качества питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют загрязненную воду. Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод.

В случае превышения нормы допустимой хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно - токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

Различают естественные и антропогенные источники загрязнения вод. Первые в отличие от вторых сбалансированы процессами самоочищения вод за счет круговорота веществ в природе. Этим механизмом природа пользуется в течение всей истории существования биосферы. Антропогенные загрязнения связано с хозяйственной деятельностью человека. Сюда относят биологическое, химическое и физическое загрязнение.

Биологическое загрязнение вызывается микроорганизмами и способными к брожению органическими веществами. Такое загрязнение приводит к бактериологическому заражению (инфекционный гепатит, холера, тиф, дизентерия, кишечная инфекция). Здесь возникает проблема гигиены.

Бактериологические показатели питьевой воды. Питьевая вода не должна содержать болезнетворных микробов. Санитарным показателем качества воды по ГОСТ 2874- является титр (колититр) кишечной палочки, т. е наименьшее количество воды, в которой обнаруживается одна кишечная палочка.

Для водопроводной воды титр 300. это означает, что в 300 мл воды допускается 1 кишечная палочка.

Определяется индекс кишечной палочки (наименьшее количество кишечных палочек в 1л воды). Для водопроводной воды он должен равняться 3м. Большое количество их указывает на возможность попадания в воду болезнетворных микробов, которые вызывают кишечное инфекционное заболевание.

Общее количество микробов в воде так же служит показателем её санитарного качества. В одном мл питьевой воды по ГОСТ 2874-82 «вода питьевая допускается не более 100 микробов».

Источниками загрязнения органикой являются пищевые предприятия, молочные сахарные заводы, сыроварни, животноводство и т.д. Например, один целлюлозно-бумажный комбинат загрязняет воду, что и город с населением 500 тыс. человек. Химическое загрязнение природных вод представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глиняные частицы) так и органической природы (нефть, нефтепродукты, ПАВ, пестициды).

Органическое загрязнение обычно оценивается биохимическим потреблением кислорода БПК 5,10,25 суток. Это, позволяет определить какое, количество кислорода необходимо организмам - деструкторам для полной минерализации всего нестойкого органического вещества, содержащегося в 1л воды в течение 5-10 или 25 суток.

Вынос в гидросферу органического вещества оценивается в 300-380 млн. т. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность донных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении донных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к полному загрязнению воды в реке. Наличие суспензий затрудняет так же проникновение света на глубину и замедляет процессы фотосинтеза.

Значительный объем органических веществ, большинство которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающие загрязнения водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах.

Хлориды : в воде могут быть минерального и органического происхождения. В некоторых зонах повышенное содержание их в воде (до 100-300 мг/л) связано с засоленностью грунтов, богатых хлористыми соединениями. Такая вода не является опасной в санитарном отношении и пригодна для поения животных и хозяйственных целей.

В питьевой воде содержание хлоридов органического происхождения не должно превышать 20-30 мг/л. при отсутствии других загрязнений в воде допускается содержание хлоридов минерального происхождения до 350мг/л. вода, в которой хлоридов содержится более 500 мг/л, имеет солоноватый привкус и неблагоприятно влияет на желудочную секрецию.

Питьевая вода при содержании хлоридов 500 мг/л и выше усиливает эвакуаторную деятельность желудка и уменьшает количество, кислотность и переваривающую способность желудочного сока, что приводит к нарушению процессов пищеварения. При длительном потреблении воды с наличием хлоридов в количестве 1.0- 2.5г/л у животных изменяются некоторые показатели водно-солевого обмена, повышается артериальное давление и наблюдается расстройство пищеварения.

Сульфаты: (соли серной кислоты) могут быть в воде органического происхождения, что свидетельствует о ее загрязнении. Однако в некоторых зонах в воде содержится большое количество (до 2000-3000 мг/л) сульфатов минерального происхождения. Они придают воде горький вкус и вызывают расстройства деятельности желудочно-кишечного тракта (обладают слабительным действием, угнетают деятельность желудочных желез и др.). оптимальное содержание сульфатов в воде составляет около 50 мг/л. однако при отсутствии других показателей загрязнения допускается наличие в воде сульфатов минерального происхождения до 500 мг/л.

Активная реакция или рН : обуславливают наличием в ней органических солей животного и растительного происхождения, процессами их гниения, а так же содержанием минеральных веществ. Вода хорошего качества чаще всего нейтральной реакции, а иногда слабощелочной рН (6.5-8.5). Если в воде повышено содержание органического происхождения, а тем более имеются процессы животного происхождения, гниения, то она приобретает, кислую реакцию. Повышенное содержание солей, жесткость воды способствует сдвигам к щелочной реакции.

Неорганическое загрязнение. Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединение свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадают в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи организмом. Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упоминать предприятия пищевой промышленности и сельского хозяйства. Например, с орошаемых земель ежегодно вымывается около 12 млн.т солей.

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточным (водохранилища, озера). Ежегодно в реки сбрасывается около 160 кмі промышленных стоков, а так как большая часть сточных вод не очищается или очищается недостаточно, то они загрязняют 4000 кмі речных вод - более 12% всего речного стока.

Значительных размеров достигает концентрация загрязнений дождевых сточных вод - ливневых и талых. Текущие по улицам дождевые стоки бывают более ядовитыми, чем в сточных трубах промышленных предприятий. Попадая через канализационную сеть в открытые водоемы эти стоки отравляют природные воды.

Физическое загрязнение. Связано со сбросом тепла в воду, что приводит к потрясению всего биоценоза водоема. К физическим относят также радиоактивное загрязнение вод, попадание в водные системы различных взвесей, что приводит к изменению прозрачности воды. Неприятный запах, вкус так же относят к физическому загрязнению.

Источником теплового загрязнения служат подогретые сбросные воды теплоэлектростанций и промышленности. Повышение температуры природных вод изменяет естественные условия для водных организмов, снижает количество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ.

Прозрачность: воды зависит от наличия или отсутствия в ней взвешенных частиц различных веществ. Вода хорошего качества должна иметь прозрачность не менее 25 см, через который свободно читается шрифт Снеллена. Большая мутность воды (как от повышенной концентрации взвешенных минеральных и органических веществ, так и от растворенных в воде солей) нередко требует специальных методов обработки, улучшающих её качество.

Загрязнение поверхностных вод связано прежде всего со сбросом загрязненных сточных вод в водные поверхностные объекты в результате ведения хозяйственной деятельности; поступлением в водные объекты загрязняющих веществ с талым и ливневым поверхностным стоком; влиянием водного транспорта, лесосплава, разведки и добычи полезных ископаемых, рекреации и др.

Оценка качества воды бассейнов рек Енисей, Ангара, Обь и их притоков приведены по данным ФГБУ «Среднесибирское УГМС» и его подразделений. Информация по краевой подсистеме мониторинга поверхностных вод суши предоставлена специалистами КГБУ «ЦРМПиООС».Сведения о действующей в 2014 г. системе государственного экологического мониторинга поверхностных вод представлены в разделе 19.

Классификация качества воды водных объектов приведена по значениям повторяемости случаев превышения ПДК и удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ) в соответствии с РД 52.24.643-202 «Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям».

Загрязнение поверхностных вод по данным государственной наблюдательной сети. ФГБУ «Среднесибирское УГМС» на территории Красноярского края проводит наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши по гидрологическим и гидрохимическим показателям.

Режимные наблюдения за загрязнением воды р. Чулым в створах государственной наблюдательной сети осуществляются по гидрохимическим показателям: взвешенные вещества, хлориды, сульфаты, азот аммонийный, азот нитритный, азот нитратный, фенолы, нефтепродукты, ионы металлов: меди, цинка, марганца, железа общего, алюминия, кадмия и др. Наиболее распространенными загрязняющими веществами являются фенолы, нефтепродукты и соединения металлов: медь, цинк, железо общее, марганец, алюминий и кадмий.

загрязненность воды р. Чулым по ионам меди, марганца, железа общего определяется как «характерная» (в 86,8 % проанализированных проб концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК рыбохозяйственных водоемов (ПДК рх)), по ионам алюминия - «устойчивая» (в 45,7 % проанализированных проб превышается ПДК рх), по остальным вышеперечисленным ингредиентам загрязненность воды «неустойчивая» и «единичная».

В 2014 г. улучшение качества воды р. Чулым по значению УКИЗВ отмечалось в створах: «ниже г. Ачинск» - из 4 класса, разряд «а» (грязная) в 3 класс, разряд «б» (очень загрязненная) и из 4 класса, разряд «а» (грязная) в 3 класс, разряд «а» (загрязненная) в створах «выше и ниже г. Назарово». В то же время, наблюдалось ухудшение качества воды в створе «выше г. Ачинск» из 3 класса, разряд «б» (очень загрязненная) в 4 класс, разряд «а» (грязная). На уровне 2013 г. остается качество воды в районах с. Копьево - 3 класс, разряд «б» (очень загрязненная) и с. Б. Улуй 4 класс, разряд «а» - «грязная».


В 2014 г. среднегодовые концентрации азота аммонийного и нитритного не превышали ПДК. Отмечалось снижение нефтепродуктов с 0,05–0,11 мг/дм 3 в 2013 г. до 0–0,02 мг/дм 3 в 2014. Загрязнение воды реки Чулым металлами в 2014 г. изменилось незначительно: среднегодовые концентрации ионов меди составили 0,001-0,007 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,002-0,004 мг/дм 3), цинка - 0,005-0,015 мг/дм 3 (0,004-0,016 мг/дм 3), железа общего - 0,32-0,49 мг/дм 3 (0,17-0,59 мг/дм 3), кадмия - 0,000 мг/дм 3 (0,000-0,001 мг/дм 3).

В 2014 г. по длине реки наблюдалось неоднородное загрязнение ионами марганца: в 2 раза увеличилось их содержание в районе с. Копьево, в 1,5 раза в районе с. Б. Улуй. На участке «выше г. Назарово-ниже г. Ачинск» наблюдалось незначительное снижение загрязнения ионами марганца. Среднегодовые концентрации ионов марганца составили 0,022-0,047 мг/дм 3 (в 2013 г. 0,016-0,038 мг/дм 3). Максимальная концентрация 10,8 ПДК зафиксирована выше с. Б. Улуй.

Незначительное увеличение загрязнения ионами алюминия наблюдалось в 2014 г. практически по всей длине реки. Среднегодовые концентрации составляют 0,072-0,194 мг/дм 3 (в 2013 г. 0,034-0,183 мг/дм 3). В качестве критических показателей ионы алюминия выделяются в створах «выше и ниже г. Ачинск» и «выше с. Б. Улуй», там же зафиксированы максимальные значения 24,8 ПДК, 26,2 ПДК и 15,6 ПДК, соответственно.

Максимальные концентрации ионов меди 20 ПДК в 2014 г. наблюдались выше г. Ачинска, железа общего (14,1 ПДК) - ниже г. Ачинска.

Ядохимикаты в воде реки Чулым в 2014 г. не обнаружены.

Бассейн реки Енисей. Основной вклад в загрязнение р. Енисей вносят соединения цинка, алюминия, марганца, железа, нефтепродуктов и ХПК.

Согласно классификации воды в водных объектах по повторяемости случаев превышения ПДК загрязненность воды р. Енисей нефтепродуктами на участке от г. Саяногорск до пос. Подтесово определяется как «характерная» (превышение нормативов наблюдалось в 91,7-100 % отобранных проб). Загрязненность воды р. Енисей ионами меди и железа определяется как «характерная» практически на всей протяженности реки. Исключением являются створы «выше и ниже г. Дивногорска», где загрязненность ионами меди определяется как «неустойчивая», а по железу общему - как «единичная», и 3 створа в г. Красноярске, где загрязненность ионами меди определяется как «устойчивая», а по железу общему - «неустойчивая». По остальным веществам загрязненность воды характеризуется как «неустойчивая» и «единичная». В створе «5 км ниже г. Красноярска» загрязненность ионами цинка определяется как «устойчивая» (в 33,3 % отобранных проб отмечались превышения).

По значению УКИЗВ качество воды р. Енисей улучшилось в створах: «4 км выше г. Дивногорска» из 2-го класса (слабо загрязненная) в 1-й класс (условно чистая); «35 км ниже г. Красноярск» и «южная окраина с. Селиваниха» из 3 класса разряд «б» в 3 класс разряд «а» (загрязненная); «5,5 км ниже пос. Подтесово» из 4 класса разряд «а» в 3 класс разряд «б» (очень загрязненная). В других створах качество воды не изменилось и относится к 3 классу разряды «а» - «загрязненная» и «б» - «очень загрязненная» (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 Динамика изменения качества воды р. Енисей на участке

г. Дивногорск–г. Игарка.

В 2014 г. по всей длине реки среднегодовые концентрации азота аммонийного и нитритного не превышали ПДК. Практически на уровне 2013 г. сохранились среднегодовые концентрации ХПК (9,99-21,00 мг/дм 3), БПК 5 (1,17-2,20 мг/дм 3) и фенолов (0-0,004мг/дм 3).

На участке реки от г. Дивногорска до п. Подтесово среднегодовые концентрации нефтепродуктов составили 0,02-0,17 мг/дм 3 . Ниже по течению загрязнение нефтепродуктами увеличилось и на участке реки от с. Селиваниха до г. Игарка среднегодовые концентрации составили 0,36-0,47 мг/дм 3 . Максимальное значение (48,4 ПДК) зафиксировано в створе «1 км ниже г. Игарка».

Загрязнение воды реки ионами металлов изменилось незначительно: средне-годовые концентрации ионов меди - 0,000-0,005 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,002-0,008 мг/дм 3), цинка - 0,004-0,019 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,003-0,016 мг/дм 3), марганца - 0,004-0,017 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,006-0,027 мг/дм 3), алюминия - 0,000-0,052 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,010-0,063 мг/дм 3), железа общего - 0,060-0,216 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,06-0,27 мг/дм 3). Максимальное значение (14,2 ПДК) зафиксировано в створе «5 км ниже г. Красноярска».

Ядохимикаты группы ГХЦГ были обнаружены в створах «5 км ниже г. Красноярска» и «35 км ниже г. Красноярска». Среднегодовые концентрации α-ГХЦГ составляют 0,001-0,003 мкг/дм 3 , γ-ГХЦГ - 0,000-0,001 мкг/дм 3 . В остальных створах наблюдения ГНС ядохимикаты не обнаружены.

Красноярское водохранилище. Красноярское водохранилище на р. Енисей одно из крупнейших в Сибири. Гидрохимическая характеристика воды приводится по данным наблюдений в створах: «1,5 км к югу от восточной окраины р.п. Приморск» и «в черте д. Хмельники».

Согласно классификации воды по повторяемости случаев превышения ПДК , загрязненность воды водохранилища в районе п. Приморск по нефтепродуктам и фенолам определяется как «характерная» (превышение ПДК рх в 50-75 % проанализированных проб), по остальным веществам – как «неустойчивая» (8,3–16,7 % превышений). В черте д. Хмельники «устойчивая» по ионам цинка и нефтепродуктам (превышение в 41,7 % проб), по фенолам (16,7 % превышений) и остальным веществам (8,3 % превышений) загрязненность «неустойчивая» и «единичная». Загрязненность воды ионами меди определяется как «характерная» (превышение ПДК рх наблюдается в 54-75 % проанализированных проб) во всех створах водохранилища.

В соответствии с классификацией качества воды по значению УКИЗВ качество воды Красноярского водохранилища в 2014 г. относилось к 3 классу разряду «а» - «загрязненная». Ухудшение качества воды наблюдалось в створе «1,5 км к югу от восточной окраины р.п. Приморск» (в 2013 г. – 2 класс «слабо загрязненная»).

Содержание нефтепродуктов в воде водохранилища распределено неоднородно. В районе п. Приморск в 2014 г. по сравнению с 2013 г. среднегодовые концентрации увеличились в три раза и составили 0,18 мг/дм 3 , ниже по течению, в черте д. Хмельники, среднегодовые концентрации не превышали 0,06 мг/дм 3 . Максимальная концентрация (18,2 ПДК) наблюдалась в районе пос. Приморск.

Среднегодовые концентрации азотосодержащих соединений не превышали установленных нормативов. Содержание органических соединений (по ХПК) практически не изменилось и составило 13,8-14,1 мг/дм 3 (в 2013 г. 8,9-13,7 мг/дм 3). На уровне 2013 г. осталось загрязнение воды реки фенолами (0,001-0,002 мг/дм 3).

Содержание металлов в воде водохранилища изменилось незначительно: ионы цинка - 0,007-0,019 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,013 мг/дм 3), марганца - 0,004-0,005 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,005-0,007 мг/дм 3), алюминия - 0,007-0,011 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,023-0,024 мг/дм 3), железа общего - 0,048-0,050 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,08 мг/дм 3). Отмечается незначительное увеличение среднегодовых концентраций ионов меди с 0,002-0,003 мг/дм 3 в 2013 г. до 0,005-0,006 мг/дм 3 в 2014 г. в районе р.п. Приморск и д. Хмельники. Здесь же зафиксированы и максимальные значения ионов меди (26 и 35 ПДК соответственно).

В воде водохранилища были обнаружены ядохимикаты групп ГХЦГ. Их среднегодовые концентрации составили: α- ГХЦГ – 0,001-0,004 мкг/дм 3 , γ-ГХЦГ – 0,000-0,004 мкг/дм 3 .

Река Ангара. Река Ангара – правый, самый крупный по водности приток р. Енисей. В среднем течении реки расположено Богучанское водохранилище, наполнение которого продолжается. Наблюдения за загрязнением воды водохранилища проводятся в створе «0,6 м выше плотины Богучанской ГЭС», на реке наблюдения проводятся в двух створах: «1 км выше с. Богучаны» и «1,2 км ниже д. Татарка».

Согласно классификации воды по повторяемости случаев превышения ПДК , загрязненность воды Богучанского водохранилища по ХПК, ионам меди и цинка определяется как «характерная» (превышение ПДК рх в 85,7-100 % проанализированных проб), по марганцу - как «устойчивая» (превышение в 42,9 % проанализированных проб) и как «неустойчивая» (превышение в 14,3-28,6 %) по БПК 5 , фенолам, нефтепродуктам и железу общему.

Загрязненность воды реки Ангара в районе с. Богучаны по ХПК, ионам меди, цинка, марганца, железа общего определяется как «характерная» (превышение ПДК рх в 70-100 % проанализированных проб), по фенолам – как «устойчивая» (превышение в 42,9 % проанализированных проб). В районе д. Татарка по ХПК, ионам меди и марганца загрязненность воды определяется как «характерная» (превышение ПДК рх в 50 и более процентах проанализированных проб), по остальным ингредиентам – как «неустойчивая» (превышение в 16,7-25,0 % проанализированных проб).

В 2014 г. в соответствии с классификацией качества воды по значению УКИЗВ качество воды в Богучанском водохранилище улучшилось и перешло из 4 класса разряд «а» (грязная) в 3 класс разряд «б» (очень загрязненная). Как и в 2013 г., качество воды р. Ангара в районе с. Богучаны относится к 4 классу разряд «а» (грязная), в районе д. Татарка - к 3 классу разряд «б» (очень загрязненная).

На всем протяжении реки содержание органических соединений (по ХПК) изменилось незначительно и составило 22,4-23,9 мг/дм 3 (в 2013 г. 23,0-34,0 мг/дм 3). Среднегодовые концентрации азота аммонийного и нитритного не превышали ПДК. На уровне 2013 г. осталось загрязнение воды реки фенолами – 0,001 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,001-0,002 мг/дм 3), нефтепродуктами – 0,02-0,09 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,04–0,06 мг/дм 3).

Среднегодовые концентрации ионов металлов составили: меди – 0,004-0,014 мг/дм 3 (в 2013 г. – 0,006-0,017 мг/дм 3), цинка - 0,017-0,028 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,012-0,028 мг/дм 3), марганца - 0,010-0,020 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,018-0,022 мг/дм 3), алюминия - 0,000-0,021 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,027-0,071 мг/дм 3), железа общего - 0,12-0,22 мг/дм 3 (в 2013 г. - 0,15-0,30 мг/дм 3). В 2014 г. ниже д. Татарка зафиксирован 1 случай «высокого загрязнения» воды ионами цинка (максимальная концентрация 18 ПДК).

По прежнему наибольшую долю в общую оценку степени загрязненности воды реки (в районе с. Богучаны, в Богучанском водохранилище) вносят ионы меди, что относит их к критическому показателю загрязненности воды. Максимальная концентрация ионов меди 28 ПДК, как и в 2013 г., зафиксирована выше с. Богучаны.

В воде реки Ангара (ниже д. Татарка) обнаружены ядохимикаты γ-ГХЦГ, среднегодовые концентрации которых составили 0,002 мкг/дм 3 .

На территории деятельности ФГБУ «Среднесибирское УГМС» в 2014 г. зарегистрировано 40 случаев «высокого загрязнения» на 22 водных объектах и 2 случая «экстремально высокого загрязнения» на 1 водном объекте (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Случаи высокого и экстремально высокого загрязнения поверхностных вод, зарегистрированные в 2014 г. государственной наблюдательной сетью

Основные загрязнители поверхностных вод. Как загрязняющие вещества попадают в поверхностные воды?

Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности (более 10 ПДК) и числа случаев экстремально высокого содержания (Свыше 100 ПДК) загрязняющих веществ в водных объектах.

Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод.

Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностным и ливневым стоком с территорий санитарно неблагоустроенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах, в том числе и в Москве. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений.

Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при ПДК - 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.

Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны - аммонийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метил меркаптан, формальдегид и др. Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий.

Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения. Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.

Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает».

Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов.

Во многих водных объектах концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами.