Geum.ru

Влияние природных факторов и хозяйственного освоения территории на формирование качества речных вод республики марий эл

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Таблица 7 - Наиболее изменчивые показатели качества вод гидрографических районов республики
Основные выводы и рекомендации
По теме диссертации опубликованы следующие работы
Подобный материал:
1   2   3

7. Рекомендации по совершенствованию системы управления качеством поверхностных вод


Для того чтобы решить задачу по совершенствованию системы управления качеством поверхностных вод, необходимо провести прежде всего гидроэкологическое районирование территории республики. На основании результатов исследований были выделены следующие гидроэкологические районы (рис. 4):

I гидроэкологический район – правобережье Волги (реки Большая Юнга, Малая Юнга, Сундырь, Сумка);

II гидроэкологический район, объединяющий бассейны западной части республики (реки Ветлуга, Дорогуча, Рутка, Большая Кокшага, Малый Кундыш);

III гидроэкологический район, сформированный речными системами центральной части республики (реки Малая Кокшага, Малая Ошла, Большая Ошла, Малый Кундыш, Юшут);

IV гидроэкологический район, включающий бассейны рек северо-восточный части республики (реки Немда, Лаж, Буй, Ноля, Уржумка);

V гидроэкологический район, представленный бассейном одной реки Илеть.




Рис. 4. Гидроэкологическое районирование Республики Марий Эл


Все гидроэкологические районы характеризуются высоким содержанием в речных водах Mn, Fe, Cu, фенолов, аммиака, нитритов, нефтепродуктов. Кроме этого, для I района характерно значительное содержание в водах Hg, IV района – фосфатов, V района – фосфатов и сульфатов.

Вторым этапом решения данной задачи является совершенствование существующей системы мониторинга за качеством поверхностных вод, которое сводится к ответу на три важных вопроса: Где брать пробы? За какими показателями наблюдать? Как часто вести наблюдения? При осуществлении мониторинга за качеством поверхностных вод в первую очередь необходимо вести наблюдение за наиболее изменчивыми и опасными загрязнителями, среднегодовые концентрации которых превышают установленные ПДК. Для каждого гидроэкологического района нами были выделены загрязнители, содержание которых в речных водах превышает уровень ПДК или приближается к его значению, а также имеющие высокую изменчивость. Наиболее изменчивые показатели качества вод гидроэкологических районов представлены в таблице 7. На основании этих данных мы рекомендуем вести наблюдение во всех гидроэкологических районах республики за показателями Mn, Fe, нитритов, нефтепродуктов, Cu, аммиака, легкоокисляемых органичес-ких веществ, фенолов, Pb. Кроме этого в I, III, IV районах необходимо вести контроль за содержанием в водах Hg, а в I, II, III, V – Zn.

^ Таблица 7 - Наиболее изменчивые показатели качества вод гидрографических районов республики

Гидроэкологический

район
Загрязняющие вещества и их изменчивость (%)

I
Mn (187), аммиак (182), Cu (169), Pb (164), Zn (148), Fe (142), pH (130)

II
Zn (188), фенолы (179), аммиак (177), Pb (161), нефтепродукты (147), нитраты (140), нитриты (128)

III
взвешенные вещества (218), Zn (216), фенолы (215), аммиак (204), нефтепродукты (202), фосфаты (193), Hg (177), нитриты (173), Pb (149)

IV
фенолы (357), БПК (289), фосфаты (283), нитриты (281), аммиак (248), нефтепродукты (242), ХПК (237), Hg (218), Pb (216)

V
БПК (865), фенолы (792), нитриты (747), нефтепродукты (652), фосфаты (523), ХПК (511), аммиак (470), Fe (384), Pb (346), Zn (331)


Выбор точек для наблюдения при проведении экологического мониторинга должен осуществляться с учётом расположения источников загрязнения и характера хозяйственной деятельности, осуществляемой на водосборной площади каждого бассейна. Для речных бассейнов с преобладающим числом точечных источников загрязнения (I и III гидроэкологические районы) рекомендуется проведение отбора проб до и после каждого значимого источника загрязнения, в качестве которых могут выступать организованные сбросы очистных сооружений населённых пунктов, предприятий сельского хозяйства и промышленности, а также сами крупные населённые пункты. Для бассейнов рек с преобладанием неточечных (рассеянных) источников загрязнения (преимущественно IV гидроэкологический район) основное внимание необходимо уделять качеству вод устьевых участков рек. Взятие проб здесь необходимо осуществлять в различные гидрологические фазы рек (летняя, зимняя межень, половодье, дождевые паводки). В бассейнах рек, испытывающих незначительную антропогенную нагрузку (II гидро-экологический район), число постов наблюдения может быть минимальным. Взятие проб необходимо осуществлять здесь ниже по течению населённых пунктов, а также в устьевых участках рек.

Пристальное внимание целесообразно уделить качеству вод истоков рек республики как наиболее точно характеризующих фоновый уровень загрязнения. В течение нескольких лет необходимо осуществлять планомерный отбор в различные сезоны, с целью выявления особенностей естественной сезонной динамики основных природных загрязнителей. Впоследствии наблюдение за качеством речных вод истоков рек может проводиться только по нескольким наиболее изменчивым показателям или прекращено на определённое количество лет при малой изменчивости большинства показателей.

Наиболее частому контролю подлежат точечные источники загрязнения в связи с тем, что поступление из них в водные объекты поллютантов носит спонтанный характер, не зависящий от погодных условий и времени года. Постоянному наблюдению за этими источниками загрязнения должно предшествовать их картирование, в ходе проведения которого для каждого точечного источника загрязнения устанавливаются частота отбора проб и наиболее изменчивые показатели. Взятие проб необходимо осуществлять преимущественно в летнюю и зимнюю межень, т.е. в период наименьшей разбавленности речных вод осадками и талыми водами.

В бассейнах речных систем с преобладающим числом рассеянных источников загрязнения (IV гидроэкологический район) частота взятия проб зависит от гидрологической фазы водотоков. Здесь рекомендуется осуществлять однократное взятие проб в устьевых участках рек в периоды проливных дождей, половодий и паводков. В зимний период также необходимо производить однократное взятие проб из устьевых вод этих рек.

Отбор проб с минимальной частотой допускается проводить в бассейнах рек II гидроэкологического района. Здесь достаточно трехкратного отбора проб в год в устьевых участках рек, проводимого в половодье, а также в летнюю и зимнюю межень. Более частое наблюдение за качеством вод в этом районе необходимо проводить лишь за точечными источниками загрязнения, которые здесь немногочисленны.

Наряду с традиционными методами химического анализа, целесообразно использовать методы биологического контроля с применением методики биоиндикации Вудивисса. Химический анализ имеет смысл проводить лишь в том случае, когда результаты биомониторинга будут свидетельствовать об изменении видового и численного состава живых организмов, что позволит существенно удешевить процесс наблюдения за качеством вод.

Не меньшее внимание следует уделять сбору информации о характере и интенсивности антропогенной нагрузки. При подготовке статистических материалов по каждому административному району необходимо придерживаться бассейнового принципа организации природопользования, т.е. каждый административный район должен быть разделён на зоны по принадлежности к тому или иному бассейну реки. Информация о плотности населения, количестве сельскохозяйственных земель, вносимых удобрениях, количеству голов скота и других видах антропогенной деятельности должна приводиться в контексте каждой бассейновой зоны, а не только административного района в целом.

С целью улучшения состояния водных объектов республики особое внимание необходимо уделять мероприятиям, предотвращающим поступление загрязняющих веществ в речные воды c поверхностным стоком, создавая защитные лесные насаждения (там, где их нет) или улучшая их состояние. Ширина прибрежных защитных полос для рек и других водных объектов в условиях РМЭ, где средний уклон местности на элементарных водосборах не превышает в большинстве случаев 3, должна составлять не менее 50 м. Пашни и пастбища ни в коем случае не должны непосредственно примыкать к береговой линии.

Лесистость водосборов рек республики, с позиций гидроэкологии, должна составлять не менее 30-40%. В этом случае сток будет полностью зарегулирован и предотвращена эрозия почв. Лесистость водосборов многих малых рек и ручьев, особенно расположенных в I и IV гидроэкологических районах, республики очень мала. Здесь необходимо заниматься облесением. В то же время лесистость водосборов бассейнов рек II гидроэкологического района высокая и доходит до 80% и более. Проведение здесь лесохозяйственных мероприятий, приводящих в ряде случаев к некоторому снижению лесистости, не окажет значительного влияния на режим речного стока и качество речных вод.

При проведении сельскохозяйственных работ необходимо соблюдать нормы, сроки и правила внесения удобрений и использования пестицидов.

^ ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

  1. Состояние вод большинства рек РМЭ нельзя признать удовлет-ворительным: 60% рек характеризуются как загрязнённые и 30% - как умеренно загрязнённые.
  2. Самыми грязными реками республики являются Ноля и Манага (превышение ПДК в них отмечается по 9 показателям). Наиболее чистые реки республики - Ветлуга, Дорогуча, Большая Кокшага.
  3. В речных водах всех бассейнов республики отмечается превышение ПДК аммиака, железа и марганца; для большинства речных систем характерны высокие концентрации фенолов, нефтепродуктов, меди. Во многих речных бассейнах отмечены также превышения ПДК нитритов и фосфатов.
  4. Практически все показатели качества поверхностных вод РМЭ имеют очень большую изменчивость. Наибольшая изменчивость содержания в воде характерна для аммиака, взвешенных веществ, фенолов, СПАВ, железа, цинка, сульфатов. Менее всего изменяются значения общих показателей качества вод (pH, растворённый кислород, ХПК, цветность, жёсткость), а также железа, марганца и хлоридов.
  5. Высокие значения верхних пределов фоновых концентраций характерны для железа, марганца, аммиака, нефтепродуктов, легко-окисляемых органических веществ, фенолов и меди.
  6. Наибольшая жёсткость и минерализация свойственна водам рек восточной части республики (Буй, Лаж, Немда, Ноля, Уржумка, Илеть).
  7. Для загрязняющих веществ антропогенного происхождения характерно скачкообразное увеличение концентрации за очистными сооружениями и постепенное снижение к устью вследствие происходящих процессов самоочищения. Содержание же веществ природного происхождения (Fe, Mn) в речных водах в ряде случаев вниз по течению возрастает, что связано с увеличением заболоченности территорий.
  8. Загрязняющие вещества поверхностных вод республики имеют специфичную сезонную динамику, зависящую от их источника происхождения. Увеличение содержания большей части поллютантов антропогенного происхождения наблюдаются в весенние и осенние месяцы, т.е. в период наибольших значений объёмов поверхностного стока. Для группы веществ природного происхождения (Fe, Mn) характерна слабо выраженная сезонная динамика.
  9. Улучшения качества поверхностных вод в РМЭ, несмотря на снижение антропогенной нагрузки, не наблюдается, так как основным фактором их загрязнения является поверхностный сток с сельскохозяйственных и селитебных территорий.
  10. На качество поверхностных вод РМЭ оказывают влияние многие факторы: физико-географические условия местности (уклон, глубина эрозии, овражность, балочность, лесистость), интенсивность сельскохозяйственной деятельности (площадь посевных земель, поголовье КРС, количество внесённых удобрений и использованных пестицидов). Все бассейны республики существенно отличаются по физико-географическим условиям и разделены нами на 4 группы. Наибольшее влияние на концентрацию биогенных элементов в поверхностных водах оказывает уровень лесистости и овражности территории.
  11. По качеству вод и физико-географическим особенностям водосборных площадей в республике можно выделить пять гидроэкологических районов, для каждого из которых характерен специфический набор приоритетных и наиболее изменчивых показателей, что необходимо учитывать при проведении мониторинга.
  12. Основным источником загрязнения поверхностных вод являются неточечные источники, на долю которых приходится около 94% всего уровня загрязнения. Присутствие около половины этих загрязнителей является следствием сельскохозяйственной деятельности.
  13. При отборе проб для контроля и мониторинга необходимо учитывать локальные особенности водосборных бассейнов: лесистость, расположение населённых пунктов, сельскохозяйственных угодий, предприятий.
  14. Существующие методы оценки качества вод могут быть с успехом дополнены методами биоиндикации. Предварительное осуществление биомониторинга может снизить материальные затраты на проведение химического анализа.
  15. Для снижения поступления загрязняющих в водные объекты веществ вместе с поверхностным стоком необходимо большое внимание уделять водоохранным зонам и прибрежным защитным полосам, повышать эффективность работы очистных сооружений, активно использовать оборотное водопользование.


^ По теме диссертации опубликованы следующие работы:


1. Демаков Ю.П., Егошин А.В. Региональный мониторинг качества поверхностных вод и пути его совершенствования // Глобализация и проблемы безопасности России в XXI веке.- Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004. - C. 244-250.

2. Егошин А.В. Качество поверхностных вод Республики Марий Эл: текущее состояние, динамика и проблемы // Исследовано в России. 2004. Вып. 5.- C. 51-55.

3. Егошин А.В. Проблемы оценки качества поверхностных вод // Глобализация и проблемы безопасности России в XXI веке. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004. - C. 296-197.

4. Егошин А.В. Сезонная динамика качества вод реки Малая Кокшага // Сб. тезисов докладов студентов, аспирантов, докторантов по итогам научно-технической конференции МарГТУ. - Йошкар-Ола, 2004. C.39-40.

5. Егошин А.В. Региональные проблемы оценки качества поверхностных вод // Актуальные проблемы науки и практики: Материалы международ. конф. - Тольятти, 2004. - С. 45-51.

6. Егошин А.В. Влияние физико-географических условий местности на качество поверхностных вод Республики Марий Эл // Современные проблемы водной токсикологии: Материалы международ. конф. - Борок, 2005.- С. 41-42.

7. Егошин А.В. Динамика качества вод реки Малая Кокшага в весенне-летний период // Наука и образование - 2005: Материалы междунар. науч.-техн. конф. - Мурманск, 2005.- Ч. V.- С. 220-224.

8. Егошин А.В. Влияние хозяйственной деятельности на качество поверхностных вод Республики Марий Эл // Безопасность человека, общества, природы в условиях глобализации как феномен науки и практики.- Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. - C. 275-276.

9. Егошин А.В. Пространственно-временная динамика качества поверхностных вод Республики Марий Эл // Регион-2005: социальные и экономические проблемы развития: Материалы региональной научно-практической конференции.- Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005.- С. 163-167.

10. Егошин А.В. Проблемы оценки качества речных вод Республики Марий Эл и пути их преодоления // Принципы и способы сохранения биоразнообразия. - Йошкар-Ола: Мар.гос.ун-т, 2006. -С. 181-182.

11. Егошин А.В. Кусакин А.В. Пространственная динамика и временная изменчивость показателей качества поверхностных вод реки Большая Кокшага // Проблемы экологии и природопользования в бассейнах рек Республики Марий Эл и сопредельных регионов.-Йошкар-Ола, 2006. - С. 63-66.


Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью, просим присылать учёному секретарю диссертационного совета Д 212.115.01 Поздееву Геннадию Анатольевичу по адресу:

424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, Марийский государственный технический университет.

Факс (8362) 41-08-72.


Подписано в печать 17.04.06

Усл. п. л. 1,0. Печать офсетная

Тираж 100 экз. Заказ № ____


Отпечатано в РИЦ МарГТУ 424006, г. Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17