Соколов Е.А.
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКИ КОТОРОСЛЬ *
Аннотация:
в данной статье рассматривается проблема загрязнения реки Которосль в результате человеческой жизнедеятельности. Предметом исследования является качество воды в реке Которосль города Ярославля. Объектами исследования выступали образцы воды в реке Которосль, собранные в разных ее точках. В результате проведенных опытов было изучено состояние воды в реке и показано, что в данный момент она находится в очень загрязненном состоянии. Полученные нами в результате исследования заключения, позволяют обратить внимание на проблему загрязненности водоемов и дальнейшую необходимость разработки способов решения данного вопроса
Ключевые слова:
река, водоем, загрязнение, жизнедеятельность, предприятия, очистные сооружения, Земля
DOI 10.24412/2712-8849-2023-663-817-837
УДК 66.0
Соколов Е.А.
магистр
Ярославский государственный технический университет
(г. Ярославль, Россия)
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКИ КОТОРОСЛЬ
Аннотация: в данной статье рассматривается проблема загрязнения реки Которосль в результате человеческой жизнедеятельности. Предметом исследования является качество воды в реке Которосль города Ярославля. Объектами исследования выступали образцы воды в реке Которосль, собранные в разных ее точках. В результате проведенных опытов было изучено состояние воды в реке и показано, что в данный момент она находится в очень загрязненном состоянии. Полученные нами в результате исследования заключения, позволяют обратить внимание на проблему загрязненности водоемов и дальнейшую необходимость разработки способов решения данного вопроса.
Ключевые слова: река, водоем, загрязнение, жизнедеятельность, предприятия, очистные сооружения, Земля.
На сегодняшний день результаты анализа состояния водных объектов города Ярославля (рек Волги и Которосли), свидетельствуют о низком качестве воды в них. По результатам исследований Ярославского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды качество воды в реках Волга и Которосль соответствует категории «очень загрязненная». Основные причины – увеличение промышленными предприятиями города Ярославля объемов отведения неочищенных сточных вод в поверхностные водные объекты [10, c. 28].
В связи с этим в Ярославле в рамках Федерального проекта «Оздоровление Волги», который призван к концу 2024 года снизить объем сброса загрязненных сточных вод за счет строительства и модернизации очистных сооружений, была разработана муниципальная программа «Снижение антропогенного воздействия на окружающую среду города Ярославля» на 2021–2023 годы [10, c. 36]. Согласно этой программе, в отношении качества воды определены целевые показатели и ожидаемые конечные результат, среди них такие как: сокращение сбросов неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод; повышение эффективности очистки сточных вод на очистных сооружениях предприятий города Ярославля. В числе планируемых показателей: уменьшение общего объема сброса неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод; снижение на 1% доли случаев превышения ПДК загрязняющих веществ в пробах воды рек Волги и Которосли в черте города Ярославля от общего числа измерений; применение современных технологий очистки сточных вод; модернизация старых и строительство новых очистных сооружений. В перечне мероприятий муниципальной программы в отношении качества воды включены следующие: вывоз и утилизация вновь образующихся и ранее накопленных нефтесодержащих отходов, реконструкция ливневых очистных сооружений и ряд других.
В рамках нашего исследования мы хотели узнать, как обстоят дела с качеством воды в реках города Ярославля, особенно хотелось выяснить качество воды реки Которосли, как одного из крупных и наиболее загрязненных притоков Волги, а также обратить всеобщее внимание общества к существующей экологической проблеме для дальнейшего ее сокращения.
Целью исследования является оценка качества воды реки Которосли города Ярославля.
Чтобы достичь нашей цели, мы поставили перед собой следующие задачи: определить места сбора проб воды реки Которосли; произвести необходимую подготовку оборудования; провести сбор воды из реки; провести исследование воды по органолептическим, физическим и химическим показателям.
Давайте теперь обсудим материалы и методы исследования, которые легли в основу нашей работы. Главные источники воды в Ярославле – реки Волга и Которосль. Которосль – главный приток Волги, одна из малых рек Ярославской области. Воды реки Которосли можно охарактеризовать как «загрязнённые» и «очень загрязнённые» [4, c. 86]. В настоящее время мы обнаружили ряд причин неудовлетворительного качества воды. Одной из основных и наиболее серьезных является неконтролируемый сброс отходов промышленных предприятий и коммунальных служб в воды рек Волги и Которосли. Мы выяснили, что многие домовладельцы провели канализационный слив напрямую в воду.
Основными загрязнителями поверхностных вод выступают нефтепродукты, различные органические вещества, а также металлы – медь и железо. Различные специалисты сферы экологии склоняются к тому, что загрязнение реки Которосли промышленными стоками можно контролировать. Для этого необходимо применять различные очистные сооружения и сократить наносимый реке вред. Однако лидирующей проблемой остается поступление воды самотеком в Которосль [3, c. 114]. В городе Ярославле ярко прослеживается проблема с очистными сооружениями на системах ливневой канализации. При этом необходимо отметить, что смывы с поверхности земли являются такими же опасными, как и отходы многих производственных предприятий. Неконтролируемый рост числа автомобилей в городе привел к повышению притока в реку Которосль нефтепродуктов и тяжелых металлов. Существует много факторов, определяющих химический состав и гидрохимический режим реки Которосль: климатические, почвенные, литологические и гидрогеологические. Существенное влияние на качество воды реки Которосли оказывает частота и объём выпадающих осадков. Химический состав воды реки Которосль, как и любой другой реки, формируется под влиянием ее притоков и определяется количеством воды, поступающей от них [6, c. 167].
Минерализация воды реки Которосли меняется в зависимости от времени года. Она постепенно увеличивается к лету и снижается к осени [9, c. 233].
Река Которосль протекает по территории пяти районов Ярославской области с юга-запада на северо-восток. Наибольшее хозяйственное значение среди рек Ярославской области имеет Которосль, в связи с этим антропогенная нагрузка на реку очень высокая. Которосль обеспечивает водой Красноперекопский и значительную часть Фрунзенского районов города с южной водопроводной станции. В связи с этим состояние воды реки имеет особый интерес для жителей. По результатам исследований специалистами лаборатории мониторинга загрязнения поверхностных вод суши Ярославского ЦГМС воды реки Которосли по степени загрязненности относятся к очень загрязненным. Объем загрязнений реки Которосли высокий и механизм самоочищения реки явно исчерпал себя. Сточные воды в Которосль сбрасывают целый ряд крупных промышленных предприятий города Ярославля, таких как ОАО «Славнефть-ЯНОС», птицефабрика «Север» п. Дубки, очистные сооружения «Пахма», АО комбинат технических тканей «Красный Перекоп», ОАО «Русские краски», АО «Хром» (промышленная площадка кожевенного предприятия) и другие [8, c. 33]. Кроме этого, загрязняют Которосль стоки городской ливневой канализации, неорганизованными неочищенными бытовыми многочисленных коттеджных поселков и частных домохозяйств.
При проведении исследования нами были использованы методы наблюдения и эксперимента. Мы исследовали воду реки Которосль по следующим показателям: запаху, цветности, мутности, рН, температуре. В качестве химических показателей исследования воды выступали перманганатная окисляемость, бихроматная окисляемость (ХПК), жесткость, хлориды, растворенный кислород, нитраты, общее железо, ионы аммония, нитриты, нефтепродукты, фенол. Результаты данного исследования наглядно демонстрирует таблица № 1 [2, c. 12].
Таблица 1. Результаты исследования проб воды реки Которосли по химическим показателям.
|
Показатели/точки отбора проб |
Жесткость в мг/экв/дм3 |
Окисляемость перманганатная в мг О2/дм3 |
ХПК, в мг О2/дм3
|
Растворенный кислород, мг/дм3 |
Хлориды в мг /дм3 |
Железо общее в мг/дм3 |
Ионы аммония, в мг/дм3 |
Нитраты, в мг/дм3 |
Нитриты по нитрит-иону, в мг/дм3 |
Нефтепродукты, в мг/дм3 |
Фенол, в мг/дм3 |
|
Норматив по НД не более |
- |
5 |
15 |
4 |
350 |
0,3 |
2 |
45 |
3,3 |
0,3 |
0,001 |
|
июль |
|
||||||||||
|
Точка 1 (район Красные Ткачи) |
5,9 |
7,24 |
15,8 |
3,67 |
132,8 |
0,31 |
0,72 |
29,1 |
0,57 |
0,09 |
0,002 |
|
Точка 2 (район Творогово) |
7,9 |
8,04 |
28,9 |
3,71 |
124,6 |
0,26 |
0,94 |
61,5 |
0,67 |
0,19 |
0,0025 |
|
Точка 3 (район «Русские краски») |
7,0 |
8,29 |
36,2 |
3,15 |
204,6 |
0,36 |
1,2 |
60,1 |
0, 69 |
0,14 |
0,0029 |
|
Точка 4 (устье реки Волги) |
7,5 |
9,01 |
35,7 |
2,87 |
227,4 |
0,35 |
1,4 |
54,3 |
0,67 |
0,12 |
0,0032 |
|
август |
|
||||||||||
|
Точка 1 (район Красные Ткачи) |
6,2 |
7,78 |
16,4 |
3,01 |
141,5 |
0,36 |
0,74 |
32,4 |
0,61 |
0,08 |
0,0019 |
|
Точка 2 (район Творогово) |
8,4 |
8,45 |
29,4 |
3,32 |
132,1 |
0,34 |
1,04 |
64,3 |
0,74 |
0,21 |
0,0026 |
|
Точка 3 (район «Русские краски») |
7,5 |
8,89 |
36,8 |
2,97 |
214,8 |
0,38 |
1,31 |
62,1 |
0,92 |
0,13 |
0,0031 |
|
Точка 4 (устье реки Волги) |
7,9 |
9,14 |
36,2 |
2,84 |
232,5 |
0,35 |
1,52 |
57,3 |
0,76 |
0,13 |
0,0032 |
|
сентябрь |
|
||||||||||
|
Точка 1 (район Красные Ткачи) |
5,2 |
8,12 |
17,1 |
3,53 |
128,4 |
0,28 |
0,67 |
30,3 |
0,59 |
0,08 |
0,0018 |
|
Точка 2 (район Творогово) |
6,9 |
8,54 |
30,0 |
3,51 |
129,2 |
0,27 |
0,95 |
54,2 |
0,72 |
0,18 |
0,0020 |
|
Точка 3 (район «Русские краски») |
6,8 |
9,19 |
37,2 |
3,12 |
204,6 |
0,32 |
1,25 |
50,3 |
0,86 |
0,12 |
0,0024 |
|
Точка 4 (устье реки Волги) |
6,9 |
10,21 |
37,8 |
2,95 |
229,1 |
0,30 |
1,47 |
49,1 |
0,68 |
0,12 |
0,0029 |
Результаты определения качества воды реки Которосль по каждому показателю сравнивались с нормативами качества согласно установленных СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» [11, c. 91], которые содержат требования к качеству поверхностных вод питьевого и культурно-хозяйственного назначения. Выбор точек для забора проб реки Которосль проводился с учетом рекомендаций специалиста-гидролога - Бойковой Л.Н. Отбор проб воды проводился 1 раз в месяц по 3 пробы в каждой точке. Всего исследовано 36 проб. Количество и описание точек отбора проб реки Которосль представлены в таблице № 2.
Таблица 2. Места сбора проб воды реки Которосль.
|
№ п/п |
Название городского округа или муниципального района |
Всего количество точек |
Расположение точек отбора проб
|
Итого количество проб на каждой точке |
|
1. |
Точка 1 (район Красные Ткачи) |
1 |
Точка отбора ниже границы п. Красные Ткачи на расстоянии 1 км |
9 |
|
2. |
Точка 2 (район Творогово) |
1 |
Точка отбора ниже границы п. Творогово на расстоянии 1 км |
9 |
|
3. |
Точка 3 (район «Русские краски») |
1 |
Точка отбора ниже Толбухинского моста, спуск к воде напротив дома по 2-ой Закоторосльной набережной, д. 1/13 |
9 |
|
4. |
Точка 4 (устье реки Волги) |
1 |
Точка отбора в районе лесного массива «Подзеленье» |
9 |
|
|
Итого |
4 |
|
36 |
В июле-сентябре 2022 года нами был проведен сбор проб воды в четырех точках реки Которосль. Точка 1 – район поселка КрасныеТкачи, точка 2 - район деревни Творогово, точка 3 – район завода «Русские краски», точка 4 – район впадения реки Которосль в Волгу (Стрелка).
По результатам исследования проб воды реки по физическим показателям превышений значений pH за период исследования не обнаружено, оно колебалась в пределах 7,1-8,4. По органолептическим показателям превышения наблюдались по цветности и мутности.
Как видно из данных диаграммы № 1, наблюдались сезонные изменения цветности в каждой точке отбора проб. Отмечено увеличение цветности от июля к сентябрю и в направлении течения реки от истока к устью. Значения цветности колебались от 1,1 ПДК до 1,73 ПДК. Максимальных значений цветность в пробах воды реки Которосль достигла в сентябре в точке 3 в районе расположения предприятия «Русские краски», составила 34,6 градуса (1,73 ПДК).
Наблюдались превышения значений мутности в сравнении с нормативами. Значения мутности колебались от 1,3 ПДК до 2,5 ПДК. Отмечено увеличение мутности как от июля к сентябрю, так и в направлении течения реки от истока к устью. Превышение значений ПДК по мутности вызвано, по нашему мнению, взвесями карбонатов, высокомолекулярных органических примесей гумусового происхождения, характерных для поверхностных вод Ярославской области, а также развитием фитопланктона, окислением соединений железа кислородом воздуха, большим количеством осадков в сентябре.
Согласно диаграмме № 2 максимальных значений мутность в пробах воды реки Которосли достигла в сентябре в точках 1 и 3 в районе поселка Красные Ткачи и предприятия «Русские краски», составила 3,7 мг/дм3 (2,5 ПДК). Скорость течения Которосли в районе поселка Красные Ткачи довольно высокая, в результате мельчайшие частички взвешенных веществ и ила не осаждаются на дно, а остаются в потоке воды, повышая ее мутность. В точке 3 (район предприятия «Русские краски») причиной высокой мутности, возможно, являются загрязнения воды стоками промышленных предприятий, неочищенными бытовыми стоками большого числа частных домохозяйств, вплотную примыкающих к реке.
В течение исследуемого периода в пробах воды реки Которосли превышения по химическим показателям наблюдались по перманганатной и бахроматной окисляемости, содержанию растворенного кислорода, железа, нитратов и фенолов.
Жесткость воды реки Которосль изменялась в течение исследуемого периода, как по точкам проведения исследования, так и по месяцам.
Как видно из данных диаграммы № 3 максимальных значений жесткость воды на исследуемых участках достигала в августе. Наиболее высокие значения жесткости были отмечены в районе деревни Творогово и составляли 1,2 ПДК.
На диаграмме № 4 представлены результаты определения перманганатной окисляемости воды реки Которосли за исследуемый период. Как видно из данных диаграммы, наблюдается превышение значений перманганатной окисляемости проб воды по всем точкам. Минимальные значения по каждой точке отбора наблюдались в июле, максимальные в сентябре. Значения перманганатной окисляемости колебались от 1.2 ПДК в июле до 2,1 ПДК в сентябре. Увеличение значений перманганатной окисляемости и достижение максимума этих значений по каждой точке в сентябре, говорит о том, что начался активный процесс разложения водной растительности [7, c. 78]. Также наблюдалось увеличение перманганатной окисляемости в направлении течения реки от поселка Красные Ткачи до места впадения Которосли в Волгу, где и были отмечены максимальные значения перманганатной окисляемости - 2,1 ПДК. Перманганатная окисляемость в воде - обобщенный показатель, который указывает на наличие легко окисляющихся органических и ряда неорганических соединений, таких, например, как 2-валентное железо.
На протяжении всего периода исследования наблюдалось превышение нормативов по бихроматной окисляемости (ХПК) от первой точки отбора проб – района Красные Ткачи до 4 точки – устья реки Волги. Это говорит об увеличении количества загрязняющих веществ в воде, а, следовательно, поступлении сточных вод с промышленных предприятий, частных домохозяйств и ливневой канализации. Максимальные значения бихроматной окисляемости отмечены в месте впадения реки Которосли в Волгу и составили 37,8 мг О2 / дм3 (2,5 ПДК).
Отмечены также сезонные колебания значений ХПК: в июле и августе эти значения были несколько ниже, чем в сентябре. Эти данные говорят о высоком содержании органических веществ в воде реки Которосль.
В соответствие с эколого-санитарной классификацией воды реки Которосли по показателю ХПК можно отнести к разряду «загрязненных».
За период исследования во всех пробах содержание кислорода в воде не соответствовало ПДК. Содержание кислорода колебалось от 1,08 ПДК до 1,4 ПДК. Минимальное количество кислорода было отмечено в точке 4, месте впадения реки Которосли в Волгу в августе, составляло 2,84 мг О2/дм3 (71%). Низкое содержание кислорода в пробах воды Которосли можно объяснить высокими температурами июля и августа и отсутствием осадков. Известно, что увеличение содержания кислорода в воде происходит за счет нескольких процессов: абсорбции кислорода из атмосферы; выделения кислорода водной растительностью в процессе фотосинтеза; поступления в водоемы с дождевыми и снеговыми водами. При высоких температурах растворимость кислорода в воде снижается, а скорость потребления его при этом увеличивается. Кислород идет на дыхание организмов и бактерий, разложение органического вещества, окисление неорганических соединений. Чем выше загрязненность воды органикой, тем больше кислорода требуется для разложения. Результатом этого является уменьшение количества растворенного в воде кислорода и снижение качества воды [1].
Исходя из данных диаграммы 7, можно сказать, что по содержанию хлоридов превышений значений ПДК не наблюдалось. Содержание хлоридов колебалось от 124 до 232 мг/дм3.Необходимо отметить, что в пробах воды в точках 3 и 4 содержание хлоридов в воде было значительно больше, чем в пробах воды в точках 1 и 2. Возможные причины этого в том, что точки 3 и 4 находятся в черте города Ярославля и содержание хлоридов в воде связано с поступлением стоков ливневой канализации, несущих в своем составе вещества песчано-солевой смеси, которые используются для обработки тротуаров и дорог от гололеда, а также сбросом стоков промышленных предприятий и сточных вод частных домохозяйств. Необходимо обратить внимание на то, что очистка поверхностных ливневых сточных вод на многих предприятиях отсутствует, что, на наш взгляд, и является одной из причин загрязнения воды реки Которосль.
Наблюдались превышения нормативов по содержанию общего железа по большинству точек отбора проб. В связи с природным повышенным содержанием соединений железа в горных породах для поверхностных вод Ярославской области характерно повышенное содержание железа. Только в одной точке в июле и двух точках в сентябре содержание общего железа было ниже нормативных значений. Содержание общего железа за период исследования изменялось от 0,87 ПДК до 1,2 ПДК. Максимальные значения были отмечены в точке 3 – район предприятия «Русские краски» в августе, минимальные в точке 2 – район деревни Творогово, в июле. Анализ динамики общего железа по месяцам, позволяет говорить о снижении содержания общего железа в сентябре. Возможная причина – превышение месячной нормы осадков в сентябре.
По содержания ионов аммония и нитритов в пробах воды реки Которосли превышений нормативов не обнаружено. Также не отмечено превышений ПДК по нефтепродуктам.
Наблюдались превышения нормативов по содержанию нитратов. Обращает на себя внимание тот факт, что превышение содержания нитратов в воде наблюдается, начиная с точки 2, район поселка Творогово, ниже впадения реки Пахмы в реку Которосль. Река Пахма протекает по территории с высокой антропогенной нагрузкой: сельскохозяйственные поля, густая сеть частных жилых построек, СНТ и дачные кооперативы. Таким образом, содержание нитратов в реке Которосли пополняется за счет стоков с сельскохозяйственных полей, земель дачных участков и частных домохозяйств, приносимых рекой Пахмой. Максимальных значений содержание нитратов наблюдалось в точке 2 в августе, составляло 1,4 ПДК.
По мере удаления от точки 2 содержание нитратов снижается незначительно, что, по-видимому, связано с пополнением воды реки нитратами, поступающими со стоками промышленных предприятий и частных домохозяйств. Высокое содержание нитратов в июле и августе и снижение в сентябре, позволяет говорить также о влиянии погодных условий, а именно большим количеством осадков в сентябре.
Исходя из данных диаграммы 10, можно сказать, что загрязнение реки Которосли по фенолам наблюдается по всем точкам и подвержено сезонным колебаниям. Максимальные значения наблюдаются в июле-августе, в сентябре, благодаря большому количеству осадков, происходит снижение содержания фенолов в воде, за счет ее разбавления дождевыми водами. Содержание фенолов за период исследования изменялось от 1,9 ПДК до 3,2 ПДК. Минимальные значения фенолов отмечены в точке 1 в сентябре, максимальные – в точке 3 – в августе. Причина высокого содержания фенолов в воде реки Которосль - поступление сточных вод с промышленных предприятий.
Таким образом за период исследования установлены превышения ПДК по мутности, цветности, перманганатной и бихроматной окисляемости, общему железу, фенолам, нитратам, отмечается низкое содержание в воде кислорода.
Основными причинами превышения нормативных значений качества воды реки Которосль являются: недостаточная работа очистных сооружений промышленных и сельхозпредприятий, стоков частных домохозяйств, отсутствие очистки городских и промышленных ливневых стоков, а также влияние климата, рельефа и гидрологического режима реки [5, c. 73].
Согласно данным, предоставляемым Ярославским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды - филиал Федерального государственного бюджетного учреждения «Центральное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» за июль-декабрь 2022 года, в воде реки Которосль отмечаются превышение значений ХПК в 2,1 ПДК, фенолам в 2,3 ПДК, аммонийному азоту – в 1,1 ПДК. Данные, полученные в результате исследований качества воды реки Которосль, согласуются с данными Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
Результаты и выводы. В результате проведенных исследований мы пришли к следующим выводам:
Полученные результаты позволяют нам сделать вывод, что вода в реке Которосль остается еще очень загрязненной. Мы надеемся, что наши исследования и анализы заставят ответственных лиц и население переосмыслить свои действия и обратить внимание на заботу о реках города Ярославля.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №6 (63) том 2
Ссылка для цитирования:
Соколов Е.А. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКИ КОТОРОСЛЬ // Вестник науки №6 (63) том 2. С. 817 - 837. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/8893 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+