Оценка влияния сброса очистных сооружений ливневых стоков ОАО "Газ" на анионный состав вод р.Ока

    В поверхностных водах нитриты  находятся в растворенном виде. В  кислых водах могут присутствовать небольшие концентрации азотистой кислоты (HNO₂) (не диссоциированной на ионы). Повышенное содержание нитритов указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях более медленного окисления NO₂^- в NO₃^-, что указывает на загрязнение водного объекта, т.е. является важным санитарным показателем.

    Концентрация  нитритов в поверхностных водах  составляет сотые (иногда даже тысячные) доли миллиграмма в 1 дм³; в подземных водах концентрация нитритов обычно выше, особенно в верхних водоносных горизонтах (сотые, десятые доли миллиграмма в 1 дм³).

    Сезонные  колебания содержания нитритов характеризуются  отсутствием их зимой и появлением весной при разложении неживого органического  вещества. Наибольшая концентрация нитритов наблюдается в конце лета, их присутствие связано с активностью фитопланктона (установлена способность диатомовых и зеленых водорослей восстанавливать нитраты до нитритов). Осенью содержание нитритов уменьшается.

    Для нитритов ПДК_в установлена в размере 3,3 мг/дм³ в виде иона NO₂^- или 1 мг/дм³ в пересчете на азот. ПДК_вр - 0,08 мг/дм³ в виде иона NO₂^- или 0,02 мг/дм³ в пересчете на азот.

    В соответствии с требованиями глобальной системы мониторинга состояния  окружающей среды (ГСМОС/GEMS) нитрит- и  нитрат-ионы входят в программы обязательных наблюдений за составом питьевой воды и являются важными показателями степени загрязнения и трофического статуса природных водоемов.

    Смертельная доза нитратов для человека составляет 8-15 г; допустимое суточное потребление по рекомендациям ФАО/ВОЗ - 5 мг/кг массы тела. При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов (от 25 до 100 мг/дм3 по азоту), резко возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Крайне тяжело протекают метгемоглобинемии у грудных детей (прежде всего, искусственно вскармливаемых молочными смесями, приготовленными на воде с повышенным - порядка 200 мг/дм3 - содержанием нитратов) и у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями (Гусева Т. В. и др.).

    Фосфаты

    Избыточное  содержание фосфатов в воде, особенно в грунтовой, может быть отражением присутствия в водном объекте примесей удобрений, компонентов хозяйственно-бытовых сточных вод, разлагающейся биомассы. Концентрация фосфатов в природных водах обычно очень мала – сотые, редко десятые доли миллиграммов фосфора в 1 дм³, в загрязненных водах она может достигать нескольких миллиграммов в 1 дм³. Подземные воды содержат обычно не более 100 мкг/дм³ фосфатов; исключение составляют воды в районах залегания фосфорсодержащих пород. Содержание соединений фосфора подвержено значительным сезонным колебаниям, поскольку оно зависит от соотношения интенсивности процессов фотосинтеза и биохимического окисления органических веществ. Минимальные концентрации фосфатов в поверхностных водах наблюдаются обычно весной и летом, максимальные – осенью и зимой, в морских водах – соответственно весной и осенью, летом и зимой. Общее токсическое действие солей фосфорной кислоты возможно лишь при весьма высоких дозах и чаще всего обусловлено примесями фтора. В методике оценки экологической ситуации, принятой Госкомэкологией РФ, рекомендован норматив содержания растворимых фосфатов в воде – 50 мкг/дм³. Без предварительной подготовки проб колориметрически определяются неорганические растворенные и взвешенные фосфаты. (Хараев Г.И. и др., 2004) 

 

      Методика и объект  исследования

    Объект  исследования

    Р. Ока — река в Европейской части России, крупнейший из правых притоков Волги, имеет более ста притоков и бесчисленное количество прибрежных и донных родников. Наиболее крупные притоки: Мокша, Теша - справа, Клязьма - слева. Длина около 1500 км. Площадь бассейна 245 тыс. км². Средняя глубина Оки 1,5 метра. Русло Оки по большей части мало извилистое, местами образует крутые повороты. Правый берег реки в пределах Нижегородской области в начале низкий (до впадения Теши), а затем поднимается высокими кручами.

    Питание преимущественно снеговое – 60%; дождевое более 20%; подземное менее 20%. Половодье - с апреля по май в верховьях и до начала июня в низовьях. Летом и зимой межень, осенью дождевые паводки. Скорость течения Оки в период паводка достигает 2,5 м/сек, в межень на перекатах достигает 1 м/сек, на плесах - 0,6 м/сек. За весну проходит 78% годового стока в верховьях и 73% в низовьях, летом 7-8%, осенью 8-10%, зимой 7-9%. Замерзает в верховьях в ноябре - начале января, в низовьях в конце октября - декабре; вскрывается в верховьях в конце марта - апреле, в низовьях до начала мая. Продолжительность ледохода от 1 до 20 сут, в низовьях до 15 сут. (Жданова И., 2007)

    Перечень  показателей для  контроля, порядок отбора проб

    Контроль  экологического состояния атмосферного воздуха, почвенного покрова и поверхностных  вод осуществляется в ходе отбора и анализа проб.

    Для проведения отборов и анализов проб выбраны створ №3, находящийся выше по течению реки Ока, и створ №2, находящийся ниже по течению от очистных сооружений ливневых стоков ОАО «ГАЗ».

    Створ – условное поперечное сечение водоема  и водотока, в котором производится комплекс работ для получения данных о качестве воды.

         Качество воды определяется наличием в ней различных веществ неорганического и органического происхождения, а также микроорганизмов.  

      Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

      

    Створ №3, расположенный выше источника  загрязнения, показывает фоновое содержание анионов в воде, створ №2 – фактическую концентрацию. Сравнивая концентрации веществ в этих створах, можно судить о характере и степени загрязненности воды под влиянием очистных сооружений ливневых стоков.

    Перечень  показателей для контроля:

• температура;
• органолептические показатели;
• взвешенные вещества;
• водородный показатель (рH);
• тяжелые металлы;
• диоксид углерода;
• алюминий;
• цианиды;
• анионный состав (сульфаты, хлориды, нитраты, нитриты, фосфаты);
• аммоний;
• СПАВ;
• ХПК;
• БПК₅;
• сухой остаток;
• фенолы,
• нефтепродукты.

   Отбор проб

    Пробы отбираются в летние и осенние месяцы, когда наблюдается наиболее низкий уровень воды (Гусева Т. В. и др.).

    Место для отбора проб выбирают только после  подробного ознакомления с технологией  производства, системой канализации, назначением и работой отдельных элементов станции очистки и т.д.

    При отборе проб с определенной глубины  используют специальные пробоотборные  устройства различных конструкций. Основной их частью является цилиндрический сосуд (пластмассовый, металлический), открытый с обеих сторон и снабженный плотно прилегающими крышками, закрывающимися при помощи пружины фиксированными спусковыми устройствами. Последние приводятся в действие при помощи вспомогательного тросика или посредством удара груза, опускаемого по подвесному тросику. Сосуд с крышками, зафиксированными в открытом положении, погружают в воду до требуемой глубины. После достижения требуемой глубины при помощи спускового устройства закрывают крышки и сосуд поднимают на поверхность. Пробу выливают в бутыль через выпускной кран. Пробоотборник можно снабдить термометром для одновременного измерения температуры. (Р 52.24.353-94).

      При отборе проб соблюдаются требования и рекомендации по предварительной  обработке и срокам хранения, объемам  необходимой для анализа воды и способу консервации согласно ГОСТ 17.1.5.04-81 (Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия).

    Объем отбираемой пробы, необходимый для проведения анализа обычно составляет от 1 до 5л. В нашем случае достаточно 2л.

 

     Методы анализа

 

    Оборудование, используемое для  химического анализа  вод:

    Для качественного и количественного определения ионов в растворах используется ионный хроматограф, основным элементом которого является разделяющая аналитическая колонка. Также для анализа вод может использоваться следующее оборудование и посуда:

    1. Переносной деревянный штатив  с набором капель с растворами  солей,

реактивов, кислот и щелочей и баночек с сухими солями;

    2. Штатив для пробирок;

    3. Металлический штатив с кольцом,  фарфоровым треугольником и асбестированной сеткой;

    4. Держатели для пробирок;

    5. Центрифужные пробирки;

    6. Пробирки цилиндрические;

    7. Капиллярные пипетки;

    8. Стеклянные палочки;

    9. Фарфоровые чашки диаметром 3—5 см;

    10. Промывалка;

    11. Предметные стекла;

    12. Фарфоровая капельная пластинка;

    13. Предметные стекла с углублениями;

    15. Водяная баня;

    16. Центрифуга.

    Результаты  исследований

    Анализ  результатов исследования

    Результаты, полученные в ходе лабораторных исследований, сгруппируем в соответствии с датами отбора проб и шириной створа. Где створ №3 показывает фоновое содержание анионов в воде, а створ №2 – фактическую концентрацию.

    

      Таблица 1

    Результаты  анализа из створа №2(0,3) и створа №3(0,3)