CC BY
10СвергузоваЖ. А., аспирант, Дудина С.Н., аспирант, А. М. Благадырева, аспирант, О. Д. Лашина, аспирант, Н. Ю. Кирюшина, инженер Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова
МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ И АНАЛИТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
В статье представлены результаты мониторинга водных объектов Белгородской области за 1995-2006гг, свидетельствующие о том, что наблюдаемые водные объекты имеют класс качества воды 3 и выше, индекс загрязненности воды лежит в интервалах 1,4...4,5. Установлено, что одними из наиболее распространенных загрязняющих веществ, попадающих в реки со сточными водами, являются фосфаты и тяжелые металлы. Обоснована необходимость разработки новых эффективных и недорогих способов очистки сточных вод.
Экологический мониторинг объектов окружающей среды является объективной возможностью оценки их состояния и его зависимости от воздействия различных негативных факторов.
Мониторинг водных объектов Белгородской области осуществлялся с 1995 по 2006 гг учреждениями и организациями государственной наблюдательной сети с участием сотрудников и студентов кафедры Промышленной экологии БГТУ им. В.Г.Шухова. Особое внимание при этом уделялось рекам Северский Донец, Не-жеголь, Оскол, Осколец, Валуй, Ворскла, Ураева, Тихая Сосна, Разумная, как одним из наиболее значительных для водохозяйственного использования в Белгородской области.
Данные по забору и сбросу вод в водные объекты по годам (табл. 1) свидетельствуют, что общий забор воды уменьшался в 1997 и 1998 гг., что можно объяснить некоторым спадом производства в области и остановкой ряда предприятий. В последующие годы наблюдается рост объема забираемой воды, который в 2005 г составлял 413,12 млн.м3, а в 2006 415,15 млн. м3. Сброс загрязнен-
ных вод в водные объекты находится на довольно высоком уровне в течение всего периода наблюдений и в 2005 г был на уровне 40,19 млн. м3, что составляет 19,9% от всего объема сбрасываемых сточных вод.
Как показали результаты мониторинга, качество воды наблюдаемых водных объектов из года в год находится на низком уровне. Все наблюдаемые водные объекты имеют класс качества воды 3 и выше, индекс загрязненности воды (ИЗВ) отдельных рек лежит в интервалах 1,4.. .4,5, вода загрязнена соединениями азота, фосфора, меди, цинка, никеля; показатели БПК5, ХПК и др. намного превышают ПДК. Ниже представлены результаты экологического мониторинга наблюдаемых объектов в 2005 г.
Река Оскол, 389 км от устья, ниже впадения реки Ос-колец, ст. Гумны. Величина ИЗВ -1,962, класс качества воды - 3, умеренно загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию цинка (3,50 ПДК), меди (2,50 ПДК), железа общего (2,15 ПДК), азота нитритов (1,50 ПДК), БПК5 (1,49 ПДК), никеля (2,15 ПДК).
Таблица 1
Забор и сброс вод в водные объекты Белгородской области по годам
Показатели Годы
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Забрано воды, 3 всего млн.м 406,0 390,0 397,8 401,0 409,9 408,7 410,1 412,1 414,1 413,1 415,15
Сброшено в водные объекты, 257,4 248,7 190,3 188,9 199,7 198,5 199,8 201,1 203,2 201,8 202,2
3 млн.м
Нормативно очищенные 79,27 80,17 83,4 90,3 63,0 65,7 71,8 78,3 81,2 79,8 80,5
3 воды, млн.м
Загрязненные 3 воды, млн.м 34,57 29,67 32,3 32,9 44,7 43,4 41,1 38,5 39,2 40,2 40,1
Река Оскол, 380 км от устья, ниже сброса сточных вод МУП ОЖКХ г. Старый Оскол, с. Сорокино. Величина ИЗВ - 9,874, класс качества воды - 6, очень грязная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию азота нитритов (27,39 ПДК), нитритов (22,50 ПДК), меди (2,50 ПДК), азота аммонийного (3,96 ПДК), БПК5(1,99ПДК), железа (1,72 ПДК), меди (2,1 ПДК), никеля (1,9 ПДК).
Река Оскол, 372 км от устья, ниже впадения реки Чуфичка, с. Нижнечуфичево. Величина ИЗВ - 2,988, класс качества воды - 4, загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию азота нитритов (7,85 ПДК), меди (4,00 ПДК), фосфора (1,85ПДК), никеля (2,25 ПДК), цинка (2,00 ПДК).
По сравнению с 2004годом класс качества воды ухудшился с 3, умеренно загрязненная до 4, загрязненная за счет увеличения содержания азота нитритов с 1,00 ПДК до 7,85 ПДК, меди с 0,00 ПДК до 4,00 ПДК, цинка с 0,00 ПДК до 2,00 ПДК, никеля с 1,2 ПДК до 2,25 ПДК.
Река Осколец, 31км от устья, выше г. Губкина, с. Сал-тыково. Величина ИЗВ -1,210, класс качества воды - 3, умеренно загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию железа общего (2,80 ПДК), меди (2,40 ПДК).
Река Осколец, 28 км от устья, ниже сброса сточных вод МУП ПЭУ ВКХ г. Губкина. Величина ИЗВ - 5,877, класс качества воды - 5, грязная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию азота нитритов (15,95 ПДК), нитритов (13,10 ПДК), БПК5(1,93 ПДК), азоту аммонийному(1,92 ПДК), железу общему (1,55 ПДК), меди (1,65 ПДК), никеля (1,98 ПДК).
В сравнении с 2004 годом класс качества воды ухудшился с 3, умеренно загрязненного до 5, грязная.
Река Осколец, 10 км от устья, ниже сброса сточных вод Песчанского завода сухих кормовых дрожжей, с.
Песчанка. Величина ИЗВ - 1,351, класс качества воды -3,умеренно загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию нефтепродуктов (2,02 ПДК), азота нитритов (1,55 ПДК), фосфора (1,40 ПДК),
Река Валуй, 6 км от устья, ниже сброса сточных вод ОАО «Валуйский мясокомбинат». Величина ИЗВ -1,571, класс качества воды - 3, умеренно загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию азота нитритов (2,65 ПДК), нитритов (2,13 ПДК), железа общего (1,80 ПДК), БПК5 (1,28 ПДК), фосфатов (3,22 ПДК).
Река Валуй, устьевой створ. Величина ИЗВ - 1,366, класс качества воды - 3, умеренно загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию нефтепродуктов (2,20 ПДК), железа общего (1,50 ПДК), БПК5 (1,52 ПДК).
Река Ураева, 27 км от устья, ниже сброса сточных вод МУП ВКХ «Вейделевское». Величина ИЗВ - 2,351, класс качества воды - 3, умеренно загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию азота нитритов (4,05 ПДК), нитритов (3,33 пДк), железа общего (2,45 ПДК), БПК5(2,08 ПДК), фосфатов (1,30 ПДК).
На всем протяжении реки Оскол класс качества воды меняется: в пограничном створе с Курской областью, с. Федосеевка и в створе выше г. Старый Оскол, с. Кап-лино класс качества - 2, чистая; в створах выше и ниже впадения реки Осколец - класс качества воды - 3, умеренно загрязненная; в створе ниже сброса сточных вод МУП ОЖКХ г. Старый Оскол, качество воды отнесено к 6 классу чистоты, очень грязная, далее по течению, в створах выше и ниже впадения реки Чуфичка класс качества воды улучшается до 4, загрязненная; в створах выше и ниже впадения сточных вод ОАО «ОЭ МК» качество воды ухудшается до 5 класса, грязная, в створах выше и ниже впадения сточных вод СПК «Приосколье»
качество воды восстанавливается до 3, класса чистоты и далее до границы с Украиной качество воды отнесено к 3 классу чистоты, умеренно загрязненная.
Река Тихая Сосна, 115 км от устья, выше сброса сточных вод ВКХ п. Красная Гвардия. Величина ИЗВ -1,968, класс качества воды - 3, умеренно загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию азота нитритов (3,90 ПДК), нитритов (3,20 пДк), железа общего (1,75 ПДК), БПК5 (1,32 ПДК), никеля (1,72 ПДК).
Река Тихая Сосна, 87 км от устья, ниже сброса сточных вод ОАО «Ритм» г. Алексеевка. Величина ИЗВ -1,187, класс качества воды - 3, умеренно загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию железа общего (2,25 ПДК), БПК5 (1,31 ПДК), меди (4,20 ПДК), никеля (2,72ПДК).
Река Потудань - приток I порядка р. Дон, берет начало в с. Потудань Старооскольского района Белгородской области. Протекает по Старооскольскому району и уходит в Воронежскую область. Общая длина реки 100 км, из них на территории Белгородской области 80 км. В створе 67 км от устья - граница Белгородской и Воронежской областей, с. Одинцовка. Величина ИЗВ -1,441, класс качества воды - 3, умеренно загрязненная. Качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию железа общего (2,15 ПДК), меди (2,00 ПДК), цинка (1,83 ПДК).
В табл. 2 представлены данные по массам загрязняющих веществ, поступившие в речные системы Белгородской области в период с 1996 по 2006 гг.
Из табл. 2 следует, что в реки Белгородской области ежегодно сбрасываются большие количества различных загрязняющих веществ, среди которых особую опасность представляют фосфаты как биогенные вещества, ускоряющие эвтрофикацию водных объектов и тяжелые металлы, представляющие собой экотоксиканты повышенной опасности.
Сброс большого количества фосфатов и тяжелых металлов объясняется неэффективной работой очистных сооружений, нестабильностью технологических процессов, и высокой насыщенностью области предприятиями металлообрабатывающего профиля. Ненорма-
тивный сброс загрязняющих веществ сказывается на качестве воды водных объектов, что можно проследить на примере одних из самых больших рек области - р.р. Ос-кол и Северский Донец (рис. 1, 2).
Как видно из графиков на рис. 1, 2 содержание в воде р. Оскол и Северский Донец таких веществ, как ионы меди, никеля, фосфатов во многих случаях значительно превышают предельно -допустимые концентр ации, что отрицательно сказывается на водных экосистемах. Более низкие концентрации в 1996-1998 г.г. можно объяснить некоторым спадом производства и остановкой многих предприятий в этот период.
Увеличение концентраций загрязняющих веществ в последующие годы объясняется наращиванием темпов производства и увеличением расхода сточных вод, загрязненных исследуемыми компонентами.
Для оценки качества сточных вод на сбросе после очистных сооружений проводился аналитический контроль состава сточных вод таких предприятий, как МУП ЖКХ г. Шебекино (сброс в р. Нежеголь); АОЗТ «Завод бытовой химии», г. Шебекино (сброс в р. Разумная); МУП ЖКХ п. Маслов а Пристань (сброс в р. Разумная); АООТ «Машзавод», г.Шебекино (сброс в р. Разумная).
Значения показателей качества очищенной воды на сбросе в р.Нежеголь после очистных сооружений МУП ЖКХ г. Шебекино (рис. 3) свидетельствуют о низкой эффективности очистки по таким показателям, как взвешенные вещества, фосфаты, ионы меди и никеля, что объясняется перегрузкой очистных сооружений, устаревшем оборудовании и требует поиска способ повышения эффективности очистки.
Среднегодовые значения концентраций фосфатов в сточной воде после очистных сооружений п. Мас-лова Пристань (рис. 4), в сточной воде АООТ «Машзавод», г.Шебекино на сбросе в р. Разумная (рис. 5) свидетельствует о высокой загрязненности сточных вод фосфатами (1,2 СПДС для АОЗТ «Завод бытовой химии») и 8.8 СПДС очистные сооружения п. Маслова Пристань; 1.5 СПДС в стоках АООТ «Машзавод». Превышение концентр аций ионов меди и никеля над нормативными требованиями характерно для АООТ «Машзавод» (рис. 5).
Таблица 2
Масса загрязняющих веществ, поступивших в речные системы области за период с 1998 по 2006 гг.
Годы Вещества
Взвешенные вещества Фосфаты Жиры Медь Железо
1998 1517,0 189,17 235,90 0,40 30,43
2000 1450,0 185,53 228,94 0,17 26,93
2002 1520,0 190,67 251,54 0,09 24,58
2004 1420,0 189,25 221,52 0,14 24,08
2006 1380,0 187,32 184,87 0,23 20,84
Рис. 1. Содержание фосфатов меди, никеля в воде р. Сев. Донец
3
2,5
а
с 2
£ С О
« 1,5
1
0,5
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Годы
Рис. 2. Содержание меди и фосфат-ионов в воде р. Оскол (с. Федосеевка)
Рис. 3. Усредненные значения показателей качества сточных вод на сбросе после очистных сооружений МУП ЖКХ
г. Шебекино в р. Нежеголь за период с 1998 по 2006 гг.
Рис. 4. Усредненные значения концентраций фосфат-ионов на сбросе после очистных сооружений п. Маслова Пристань в р. Разумная за период с 1998 по 2006 г.г.
Рис. 5. Среднегодовые значения концентраций фосфатов (•), меди (л) и никеля (¡) в сточной воде АООТ «Машзавод»
в р. Разумная, г. Шебекино
Таким образом, представленные результаты показывают, что к одним из наиболее распространенных загрязняющих веществ, попадающих в реки со сточными водами, относятся фосфаты и тяжелые металлы. Эффективность очистки на многих очистных со оружениях
является низкой, вследствие чего не соблюдаются нормы предельно-допустимого сброса и сточные воды оказывают негативное воздействие на водные объекты, для снижения которого необходима разработка новых эффективных и недорогих способов очистки сточных вод.
