Юнгіна Ірина Олександрівна

Факультет екології та хімічної технології

Кафедра прикладної екології та охорони навколишнього природного середовища

Спеціальність «Екологія хімічних виробництв»

Моніторинг важких металів в ставках
м. Макіївки Донецької області

Науковий керівник: к.т.н., доцент Трошина Олена Анатольївна


Реферат за темою випускної роботи


Зміст

Вступ

1. Мета і задачі

2. Актуальність

3. Наукова новизна

4. Огляд літератури і розробок за темою

5. Одержані результати

Висновки

Література

Вступ

Водні ресурси річок і озер в Донбасі вельми скромні. Якщо при цьому врахувати невелику кількість атмосферних опадів і високу їх випаровуваність, то стане зрозумілим, чому проблема водопостачання є для краю проблемою номер один.

В умовах високорозвиненої промисловості і великої кількості населення у Донбасу щоденно використовують велику кількість води. Використання значних обсягів водних ресурсів на виробничі потреби, забруднення поверхневих і підземних джерел промисловими і сільськогосподарськими стоками і відходами виробництв завдають великої шкоди водним об'єктам, приводять до виснаження водних джерел та втрати здібності до самоочищення. Донецька область займає перше місце в Україні по скиду забруднених стічних вод. Основними забруднювачами є підприємства металургійної, хімічної промисловості, теплоенергетики. Значний вплив на формування якості поверхневих вод здійснюють води шахтного водовідливу.

1. Мета і задачі

Метою роботи є вивчення існуючого стану ставків міста Макіївки Донецької області з метою аналізу і оцінки якості їх води як водоймищ культурно–побутового використання.

2. Актуальність

Скидання великої кількості неочищених стічних вод, а також багаторічна акумуляція забруднюючих речовин в донних відкладеннях привели до того, що більшість водних об’єктів області відносяться до категорії брудних і дуже брудних.

Забруднення природної води створює загрозу для життя і здоров'я населення, а так само існування біосфери в цілому. Тому оцінка стану водних екосистем під дією антропогенних факторів є однією з найактуальніших задач для охорони поверхневих водних ресурсів.

3. Наукова новизна

Вперше проведена оцінка якості води природних водоймищ, розташованих на території м. Макіївки Донецької області, а також вивчення динаміки зміни якості води і стану важких металів для розглянутих водоймищ.

4. Огляд літератури і розробок за темою

Моніторинг якості води річок, озер і водосховищ проводять відповідно до «Санітарних правил і норм охорони поверхневих вод від забруднення». Ці правила встановлюють дві категорії водоймищ (або їх ділянок):

  1. водоймища питного і культурно–побутового призначення;
  2. водоймища рибогосподарського призначення.

Склад і властивості води водних об'єктів першого типу повинні відповідати нормам в створах, розташованих у водотоках на відстані 1 км вищі найближчого за течією, а в непроточних водоймищах – в радіусі одного кілометра від пункту водокористування. Склад і властивості води в рибогосподарських водоймищах повинен відповідати нормам в місці випуску стічних вод при розсіюючому випуску (наявність течій), а за відсутності розсіюючого випуску – не далі, ніж в 500 м від місця випуску [1-3].

Нормовані значення параметрів води водоймищ:

  1. Вміст плаваючих домішок і завислих речовин;
  2. Запах, присмак, кольоровість і температура води;
  3. Значення рН, склад і концентрація мінеральних домішок і розчиненого кисню;
  4. Біохімічне споживання кисню;
  5. Збудники захворювань, концентрація і склад отруйних і шкідливих речовин.

Шкідливі і отруйні речовини нормують за принципом лімітуючого показника шкідливості (ЛПШ), під яким розуміють найвірогіднішу несприятливу дію кожної речовини.

При нормуванні якості води у водоймищах питного і культурно-побутового призначення використовують три види ЛПШ:

  1. санітарно-токсикологічний;
  2. загальносанітарний;
  3. органолептичний.

Для водоймищ рибогосподарського призначення разом з вказаними використовують ще два види ЛПШ:

  1. токсикологічний;
  2. рибогосподарський

Санітарний стан водоймища відповідає вимогам норм при виконанні співвідношення:

де Cim – концентрація речовини i–ї ЛПШ в розрахунковому створі водоймища, мг/дм3, ПДКi – гранично допустима концентрація i–ї речовини, мг/дм3.

«Санітарні правила і норми охорони поверхневих вод від забруднення» забороняють:

  1. скидати у водоймища стічні води, якщо цього можна уникнути (використовуючи раціональну технологію, безводні процеси і системи повторного і оборотного водопостачання);
  2. якщо стічні води містять цінні відходи, які можна утилізувати;
  3. якщо стічні води містять сировину, реагенти і продукцію підприємств в кількостях, що перевищують технологічні втрати;
  4. якщо стічні води містять речовини, для яких не встановлені ГДК.

Моніторинг важких металів має важливе значення для контролю стану поверхневих водоймищ. Термін "важкі метали" пов'язаний з високою атомною масою елементу [4-6]. Ця характеристика звичайно ототожнюється з уявленням про високу токсичність. Однією з ознак, дозволяючим відносити метали до важких, є їх щільність (більше 5 г/см3).

На організм людини і тварин фізіологічна дія металів різна і залежить від природи металу, типу сполуки, в якому він існує в природному середовищі, а також його концентрації. Фахівцями з охорони довкілля серед металів–токсикантів виділена пріоритетна група. До неї відносять свинець, ртуть, кадмій, цинк, вісмут, кобальт, нікель, купрум, олово, ванадій, марганець, хром, молібден і миш'як.

Оцінка рівня забруднення водоймищ важкими металами є актуальною проблемою [7-9]. Це пов'язано з тим, що важкі метали проявляють кумулятівність і токсичність для всіх живих організмів і гідробіонтів зокрема. Токсичність важких металів в значній мірі залежить від физико–хімічних чинників, таких як температура, pH, твердість води, вміст органічних речовин, а гідробіонти в свою чергу проявляють чутливість до накопичення важких металів у водоймищах. У таблиці приведені показники ГДК для важких металів у водоймищах різного призначення [10-11].

Таблиця – Гранично допустимі концентрації деяких важких металів у воді водоймищ

Найменування речовини Гранично допустима концентрація, мг/дм3 Клас небезпеки
для води господарсько–питного і культурно–побутового користування для води рибогосподарських водоймищ (для морів)
мідь 1,0 0,001 (0,005) 3
цинк 1,0 0,01 (0,05) 3
свинець 0,03 0,006 (0,01) 2
кадмій 0,001 0,005 (0,01) 2
кобальт 0,1 0,01 (0,005) 2
хром (III) 0,5 0,07 3
хром (VI) 0,05 0,02 3
нікель 0,1 0,01 (0,01) 3
марганець 0,1 0,01 (0,05) 3
ртуть 0,0005 0,00001 (0,0001) 1
залізо 0,3 0,1 (0,05) 3
молібден 0,25 0,001 2

5. Одержані результати

Було розглянуто п'ять ставків, розташованих на території міста Макіївка: Міський ставок №1 (31–й ставок), 30–й ставок, ставок «Черемхи», Міський ставок «Горки» і ставок «Диво» (стара назва «Батман»). За офіційними даними, скид стічних вод в ці водоймища не проводиться. Але на сьогоднішній день має місце стік забруднених вод з дачного селища (ставок «Горки»), безпосередня близькість до автомобільної траси (міський ставок №1 і 30–й ставок) і автозаправної станції (ставок «Черемхи»), сезонне миття автомобілів у всіх в ставках, окрім ставка «Диво», розташування стихійних звалищ поблизу водоймищ. Крім того, на всіх ставках, за винятком ставка «Диво», пляжна територія знаходиться в незадовільному стані: не завезений пісок, відсутні урни, пляжне обладнання і питні фонтанчики, території засмічені, їх прибирання не проводиться.

Дослідження якості води водоймищ культурно-побутового призначення проводилося в період з 2006 по 2011 рр. Для проведення аналізу використовували дані систематичних досліджень, що проводяться Макіївською міською СЕС. Контроль проводили за наступними показниками: запах, наявність плаваючих домішок, вміст завислих речовин, водневий показник pH, розчинений кисень, біохімічне споживання кисню (БСК повне), хімічне споживання кисню (ХСК), збудники захворювань, вміст заліза, хлоридів, аміаку, нітритів, нітратів, фенолів, роданідів, нафтопродуктів. Результати аналізу води ставків м. Макіївка зображені на рисунку:

Результати аналізу води ставків м. Макіївки

Висновки

В результаті проробленої роботи можна зробити наступні висновки:

  1. Стан прибережних територій розглянутих поверхневих водоймищ м. Макіївки Донецької області є незадовільним, за винятком ставку «Диво».
  2. Аналіз літературних даних і свідчень санстанції, а також дослідження територій водоймищ показало, що основними причинами і джерелами забруднення ставків є: систематичне забруднення води фекальними скидами і азотовмісними речовинами з сусідніх будинків, сільгоспугідь і кінної бази близькість ставків до дороги міського значення, миття автомобілів в ставках, наявність рядом крупної автозаправної станції, близькість до Коксохімічного заводу ЗАТ «Макіївкокс», Макіївського металургійному комбінату і шахти ім. Бажанова.
  3. Використання розглянутих водоймищ (окрім ставка «Диво») в культурно–побутових цілях недоцільне

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2011 р. Повний текст роботи і матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після вказаної дати.

Література

  1. Лукашевич О.Д. Экологические и технологические аспекты оценки качества природних вод для производственного и хозяйственно–бытового использования // Вода и экология, 2007. – Т. 1, вып. 1. – С. 3–16
  2. Felfoldy L. J. M. A new system for the biological qualification of water // research in water quality and technology. – Vol.3. Research center for water resources development. III Institute for water pollution control. – Budapest, 1976. – 37 p.
  3. Felfoldy L. J. M. A biological vizminosites. 3 Javitott es bovitett kiadas // Vizugyi hidrobiologia, 9 kotel. – Budapest, 1980. – 263 p.
  4. Статистичний щорічник Донецької області за 2008 рік. – Д., 2009. – 100 с.
  5. Ободовський О.Г. Гідролого–екологічна оцінка руслових процессів: (на прикладі річок України). – К.: Ніка–центр, 2006. – 274 с.
  6. Общественный экологический Internet-проект EcoLife [электронный ресурс]. – Режим доступа:
    http://www.ecolife.org.ua/index.php
  7. Пельтихин А.С. Особенности рек Донбасса и рекреация. Сб. материалов научно–практической конференции «Туризм – перспективная отрасль экономики Украины». – Донецк, 1995. – С.123–124.
  8. Паладий И.П., Молодан Г.Н. Социально–экономические аспекты сохранения аборигенной биоты реки Кальмиус. Конференция ДонНТУ, 2004. – с. 17–21.
  9. Программа восстановления и поддержания чистоты и водности малих рек Донецкой области/ под ред. Яцика А.В. – Донецк, 1999. – 415 с.
  10. Сафронова Н.С., Веницианов Е.В. и др. Комплекс аналитических методов для определения содержания и форм существования тяжелых металлов в природных водных объектах. //Водные ресурсы. Т.24. № 4, 2007. – с. 477 – 485.