- •Пределы содержания биогенных элементов в воде р.Немана в 2007 году
- •Выше 1 пдк в воде Немана в 2006 и 2007 годах
- •Пределы содержания биогенных элементов в воде р.Припяти в 2007 году
- •В воде Припяти выше и ниже Пинска в период 2003–2007 гг.
- •Выше 1,0 пдк в воде Припяти в 2006 и 2007 годах
- •Припяти в 2007 году
- •(По бпк5) в воде водоемов в бассейне Припяти в 2007 году
- •Министерство образования республики беларусь белорусский государственный университет
- •Сообщение на тему:
Бассе́йн водоёма — территория земной поверхности, с которой все поверхностные и грунтовые воды стекают в данный водоём, включая различные его притоки реки. Чаще всего речь идёт о бассейнах рек. Бассейн каждого водоёма включает в себя поверхностный и подземный водосборы. Поверхностный водосбор представляет собой участок земной поверхности, с которого поступают воды в данную речную систему или определённую реку. Подземный водосбор образуют толщи рыхлых отложений, из которых вода поступает в речную сеть. В общем случае поверхностный и подземный водосборы не совпадают. Но т. к. определение границы подземного водосбора практически очень сложно, то за величину речного бассейна принимается только поверхностный водосбор. Возникающие ошибки в результате условного отождествления размеров бассейна и поверхностного водосбора могут оказаться существенными только для малых рек и озёр, а также для более крупных рек, протекающих в геологических условиях, обеспечивающих хороший водообмен между соседними бассейнами (например, карст). Граница между бассейнами отдельных водоёмов проходит по водоразделам. Бассейны делятся на сточные и бессточные. Бессточными называются области внутриматерикового стока, лишённого связи через речные бассейны с океаном, формы и размеры бассейнов бывают самые различные и зависят от географического положения, рельефа и геологического строения местности. Притоки рек имеют свои небольшие бассейны, общая совокупность которых составляет площадь бассейна главной реки.
Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования , при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.
ИЗВ установлен Госкомгидрометом СССР и относится к категории показателей, наиболее часто используемых для оценки качества водных объектов (впрочем, необходимость его применения не подтверждается ни одним из опубликованных позже официальных нормативных документов). Этот индекс является типичным аддитивным коэффициентом и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов:
,
где: Ci – концентрация компонента (в ряде случаев – значение физико-химического параметра); n – число показателей, используемых для расчета индекса, n = 6; ПДКi – установленная величина норматива для соответствующего типа водного объекта.
Для расчета индекса загрязнения вод для всего множества нормируемых компонентов, включая водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК5 и содержание растворенного кислорода, находят отношения Ci / ПДКi фактических концентраций к ПДК и полученный список сортируют. ИЗВ рассчитывают строго по шести показателям, имеющим наибольшие значения приведенных концентраций, независимо от того превышают они ПДК или нет.
При расчете ИЗВ для составляющих Ci / ПДКi по неоднозначно нормируемым компонентам применяется ряд следующих условий:
для биологического потребления кислорода БПК5 (ПДК – не более 3 мг O2/дм3 для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования и не более 6 мг O2/дм3 для водоемов хозяйственно-бытового и культурного водопользования) устанавливаются специальные значения нормативов, зависящие от самого значения БПК5 :
Показатель БПК5 (мгО2/л)
Значение норматива (ПДК)
Менее 3
3
От 3 до 15
2
Свыше 15
1
концентрация растворенного кислорода нормируется с точностью до наоборот: его содержание в пробе не должно быть ниже 4 мг/дм3 , поэтому для каждого диапазона концентраций компонента устанавливаются специальные значения слагаемых Ci/ПДКi:
Концентрация (мгО2/л)
Значение слагаемого Ci / ПДКi
Более или равно 6
6
Менее 6 до 5
12
Менее 5 до 4
20
Менее 4 до 3
30
Менее 3 до 2
40
Менее 2 до 1
50
Менее 1
60
для водородного показателя pH действующие нормативы для воды водоемов различного назначения регламентируют диапазон допустимых значений в интервале от 6,5 до 8,5, поэтому для каждого сверхнормативного значения pH, выходящего за границы этого диапазона, устанавливаются специальные значения слагаемых Ci / ПДКi:
Значения рН ниже диапазона нормы (< 6.5) |
Значения рН выше диапазона нормы (> 8.5) |
Значение слагаемого Ci / ПДКi |
Менее 6.5 до 6 |
Свыше 8.5 до 9 |
2 |
Менее 3 до 5 |
Свыше 9 до 9.5 |
5 |
Менее 5 |
Свыше 9.5 |
20 |
Вызывает недоумение требование методики: “При равенстве величин Ci / ПДКi предпочтение дается веществам, имеющим токсикологический признак вредности”, поскольку результат расчета ИЗВ никак не зависит от того, какие ингредиенты попали в отбираемую "шестерку".
В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 1). Устанавливается требование, чтобы индексы загрязнения воды сравнивались для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени, и так далее), а также с учетом фактической водности текущего года.
Таблица 1
Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды
Воды |
Значения ИЗВ |
Классы качества вод |
Очень чистые |
до 0,2 |
I |
Чистые |
0,2–1,0 |
II |
Умеренно загрязненные |
1,0–2,0 |
III |
Загрязненные |
2,0–4,0 |
IV |
Грязные |
4,0–6,0 |
V |
Очень грязные |
6,0–10,0 |
VI |
Чрезвычайно грязные |
>10,0 |
VII |
Биологическое потребление кислорода (БПК) — количество кислорода, израсходованное нааэробноебиохимическое окисление под действиеммикроорганизмови разложение нестойких органических соединений, содержащихся в исследуемой воде.
БПК является одним из важнейших критериев уровня загрязнения водоема органическими веществами, он определяет количество легкоокисляющихся органических загрязняющих веществ в воде.
При анализе определяется количество кислорода, ушедшее за установленное время (обычно 5 суток — БПК5) без доступа света при 20°С на окисление загрязняющих веществ, содержащихся в единице объема воды. Вычисляется разница между концентрациями растворённого кислорода в пробе воды непосредственно после отбора и после инкубации пробы.
Как правило, в течение 5 суток при нормальных условиях происходит окисление ~ 70 % легкоокисляющихся органических веществ. Практически полное окисление (БПКполн или БПК20) достигается в течение 20 суток.
К фитопланктону относят все растительные организмы, которые составляют около 90% всего растительного царства. Представлены они протококковыми, диатомовыми, зелеными, сине-зелеными и многими другими группами водорослей. Зоопланктон - животные формы планктона. Основные представители - простейшие одноклеточные животные (инфузории, амебы), коловратки, низшие рачки, личинки моллюсков, личинки и взрослые формы некоторых насекомых, личинки рыб.
Зообентос (от зоо... и бентос), донная фауна, животный бентос, совокупность животных организмов, обитающих на дне или в грунте водоемов. По размерному признаку различают нанобентос, микро-, мезо-, мейо- и макробентос. К мейобентосу (например, мелкие олигохеты, остракоды, гарпактициды, икринки рыб, молодь моллюсков и др.) относятся формы размером 0,1 — 2 мм, к макробентосу — более крупные (личинки насекомых, моллюски, олигохеты, полихеты, иглокожие, высшие ракообразные и др.), к микробентосу — меньшей величины (простейшие — особенно инфузории, мелкие нематоды, клещи, низшие ракообразные, зародыши некоторых гидробионтов и др.). Различают эвзоомикробентос (нанобентос) — организмы с предельным размером во взрослом состоянии 0,1 мм (некоторые инфузории) и псевдомикрозообентос — организмы размером до 0,1 мм только на ранних стадиях развития (некоторые инфузории, остракоды, первые стадии развития гарпактицид и др.). По такому же принципу мезозообентос делится на эвмезозообентос и псевдомезозообентос. Приспособление животных к бентосному образу жизни сводится прежде всего к развитию средств удерживания на твердом субстрате, защите от захоронения оседавшей взвесью, к выработке наиболее эффективных способов передвижения. Крайне характерны для организмов З. приспособления к временному переходу к планктонному или нектонному образу жизни (нектобентос), что обеспечивает малоподвижным формам возможность значительных перемещений в интересах расселения или смены биотопов.
НЕМАН
Длина реки — 937 км, площадь её водосборного бассейна — 98 200 км², среднегодовой расход воды — 678 м³/с.
Река берёт начало к югу от Минской возвышенности, затем течёт в извилистом русле по так называемой Неманской низине, а в нижнем течении — по Среднелитовской и Приморской низменностям (в районе дельты Немана последняя известна как Нижненеманская низменность). Впадает в Куршский залив Балтийского моря, образуя дельту с островами. Основные рукава в дельте: Гилия (Матросовка, левый) и Русне, который также делится на полноводный рукав Скирвите (Северная) и широкий, но мелководный Атмата (правый).
Там, где Неман пересекают моренные гряды, долина врезается на глубину до 40 м, сужается до 1,5—5 км, и приобретает каньонообразный облик (Мостовские, Гродненские Ворота). Дно русла становится каменистым и нередко порожистым. На разделяющих гряды озёрно-ледниковых низинах долина расширяется до 20 км. Здесь пойма изобилует старицами, дно становится песчаным, в русле появляется много островов. Склоны долины везде асимметричны — на одних участках более высоким является правый, на других — левый берег. В долине хорошо выделяются три надпойменные террасы. Ширина реки в верхнем течении составляет 30—40 м, у г. Мосты — 120—150 м, а в нижнем течении — 200—400 м, местами даже до 640 м.
В бассейне Немана имеется множество мелких озёр, озёрность достигает 2,5 %. Питание смешанное с преобладанием снегового, в низовьях — дождевого. Среднегодовой расход воды — 678 м³/с. Весеннее половодье с середины марта до конца мая; летом межень, прерываемая дождевыми паводками, более характерными для осени и зимы. В устье в межень существенна роль сгонов и нагонов воды ветром. Осенний ледоход с конца ноября по декабрь. Замерзает обычно в декабре, но зимой возможно временное вскрытие и ледоход. Вскрывается в конце марта, иногда в феврале или апреле.
ХАРАКТЕРИСТИКА КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД НЕМАНА
ПО ГИДРОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
Гидрохимические наблюдения в бассейне Немана в 2007 г. проводились в 49 створах, расположенных на 20 реках и 8 водоемах. Качество воды контролировалось, в том числе, на 5 трансграничных створах: реки Черная Ганьча и Крынка (транзит речных вод с территории Польши), Неман и Вилия (транзит вод в Литву), Свислочь (контроль качества вод вблизи государственной границы Республики Беларусь и Польши).
Река Неман. Контролируется участок реки от г.Столбцы до н.п.Привалки, в пределах которого города Столбцы, Мосты и Гродно являются основными источниками загрязнения речных вод. Некоторое количество загрязняющих веществ поступает в водоток с поверхностным стоком, формирующимся на урбанизированных и сельскохозяйственных территориях водосбора.
Анализ содержания растворенного кислорода в воде реки показал, что в течение года его количество не снижалось до лимитирующих значений (4,00 мгО2/дм3 зимой и 6,00 мгО2/дм3 летом). Минимальные концентрации кислорода, зафиксированные в воде всех створов, наблюдались летом и изменялись от 6,94 (ниже г.Мосты) до 8,54 мгО2/дм3 (н.п.Привалки), максимальные отмечались в основном осенью и колебались в пределах 11,82–13,04 мгО2/дм3. Среднегодовые концентрации растворенного кислорода составили 10,30–10,81 мгО2/дм3 или 90–96% насыщения.
Содержание органических веществ (по БПК5) в воде Немана существенно изменялось в течение года: минимальные концентрации, выявленные в осенне-зимний период, находились на уровне фоновых величин (0,50–1,63 мгО2/дм3), максимальные зачастую превышали ПДК в 1,3–1,4 раза. Среднегодовые показатели БПК5 не выходили за пределы фоновых величин на всем контролируемом отрезке реки.
Содержание аммонийного азота в воде Немана в течение года колебалось от 0,08 до 0,70 мг/дм3, при этом его наименьшие концентрации находились в пределах природных значений, максимальные достигали или несколько превышали ПДК (табл. 2).
Среднегодовое содержание азота аммонийного в воде контролируемых створов варьировало от 0,17 (выше г.Гродно) до 0,35 мг/дм3 (ниже г.Столбцы), указывая на значительное улучшение ситуации в отношении данного ингредиента. Так, его среднегодовая концентрация в воде Немана выше и ниже Столбцов снизилась по сравнению с 2006 г. соответственно в 1,5 и 1,7 раза.
Таблица 2
Пределы содержания биогенных элементов в воде р.Немана в 2007 году
Створ |
Азот аммонийный, мгN/дм3 |
Азот нитритный, мгN/дм3 |
Азот нитратный, мгN/дм3 |
Фосфор фосфатов, мгР/дм3 |
1,0 км выше г.Столбцов |
0,15–0,70 |
0,006–0,068 |
0,66–3,65 |
0,006–0,039 |
0,6 км ниже г.Столбцов |
0,17–0,61 |
0,011–0,044 |
0,28–3,35 |
0,008–0,037 |
0,9 км выше г.Мосты |
0,08–0,45 |
0,005–0,024 |
0,11–1,90 |
0,015–0,090 |
5,3 км ниже г.Мосты |
0,08–0,39 |
0,005–0,025 |
0,11–2,09 |
0,013–0,138 |
1,0 км выше г.Гродно |
0,08–0,43 |
0,005–0,022 |
0,11–2,47 |
0,010–0,058 |
10,6 км ниже г.Гродно |
0,08–0,49 |
0,005–0,027 |
0,11–2,58 |
0,010–0,080 |
н.п.Привалки, 0,5 км от границы с Литвой |
0,09–0,39 |
0,007–0,030 |
0,02–1,10 |
0,005–0,085 |
ПДК |
0,39 |
0,024 |
9,03 |
0,066 |
Анализ годового режима азота нитритного показал, что его содержание в воде реки изменялось в широком диапазоне: от 0,005 (г.Мосты) до 0,068 мг/дм3 (выше г.Столбцов). Минимальные концентрации ингредиента соответствовали фоновым значениям, максимальные оказались в пределах ПДК или составили 1,1–2,8 ПДК (см. табл. 4.9). Среднегодовое содержание азота нитритного (0,010–0,023 мг/дм3) не превысило лимитирующего показателя.
Среднегодовое содержание нитратного азота (0,69–1,48 мг/дм3), рассчитанное для воды всех створов Немана, превысило величину, идентифицирующую благополучное состояние водной экосистемы с позиций ее эвтрофирования (0,5 мг/дм3). Следует отметить, что зафиксированные в течение года в воде реки выше Столбцов концентрации нитратного азота отчетливо свидетельствуют о его избытке в речной экосистеме.
Верхний предел содержания фосфатов был выше не только величины, рассматриваемой в качестве благоприятной для состояния водных объектов (0,030 мг/дм3), но в некоторых случаях превысил ПДК в 1,2–2,1 раза, нижний предел находился в рамках природных концентраций (см. табл. 4.9). Среднегодовые концентрации фосфатов (0,034–0,043 мг/дм3) оказались несколько повышенными с экологической точки зрения в воде у г.Мосты, ниже г.Гродно, а также у н.п.Привалки.
Анализ данных по содержанию нефтепродуктов показал, что в течение года в воде Немана наблюдалось как отсутствие загрязняющего вещества (выше г.Мосты), так и рост его концентрации до 0,07 мг/дм3 (1,4 ПДК ниже г.Гродно). Среднегодовые концентрации нефтепродуктов не достигали лимитирующего показателя.
Среднегодовое содержание меди в воде реки на участке от створа выше г.Столбцы до створа ниже г.Мосты составило 0,001–0,003 мг/дм3, марганца – 0,002–0,062 мг/дм3, железа общего – 0,18–0,34 мг/дм3. В воде всех створов уменьшилось содержание цинка: его среднегодовые концентрации (0,003–0,008 мг/дм3) оказались минимальными по сравнению с другими крупными реками страны.
Характер загрязнения Немана рассматриваемыми веществами прослеживается по относительному количеству проб воды, отобранных в течение года, содержащих концентрации ингредиентов выше ПДК. Согласно рисунку 1, вода реки, как и в 2006 г., устойчиво загрязнена марганцем, медью, цинком и общим железом. Загрязнение реки органическим веществом, аммонийным и нитритным азотом имеет периодический характер, фосфатами – случайный, а нефтепродуктами практически не выражено.
Рис. 1. Повторяемость концентраций приоритетных веществ