WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

«Эканомш Сацыялотя ЫялоАя 3 (161), 2013 Е 3 (161), 2013 ISSN 2221-5336 131 УДК 502.52(476.6) E.A. Белова, Г.Г. Юхневич, Л.П. Лосева ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД р. НЕМАН ВБЛИЗИ ВЫПУСКОВ ...»

BecHix

Гродзенскага дзяржаунага

уш вератэта [мя Яню Купалы

Эканомш

Сацыялотя

ЫялоАя

3 (161), 2013

Е

3 (161), 2013 ISSN 2221-5336 131

УДК 502.52(476.6)

E.A. Белова, Г.Г. Юхневич, Л.П. Лосева

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ПОВЕРХНОСТНЫХ

ВОД р. НЕМАН ВБЛИЗИ ВЫПУСКОВ СТОЧНЫХ ВОД

Изучен химический и микробиологический состав реки Неман, испытывающей интенсивное локальное воздействие выпусками сточных вод. Выявлено превышение нормативов концентрации азота нитритного в 2-5 раз после сброса городских сточных вод. Хемотрансформация речных вод после попадания городских стоков выразилась также в увеличении их минерализации (в основном за счет сульфатов и хлоридов), а также загрязнении синтетическими поверхностно-активными веществами (СПАВ). Рентгено-флуоресцентным методом для многих химических элементов установлена тенденция к увеличению концентраций в донных отложениях после городского стока. Увеличение численности микроорганизмов в воде отмечено при поступлении сточных вод ОАО «Гродно Азот» и городских очистных сооружений. С недостаточно очищенными городскими сточными водами в реку попадает большое количество бактерий группы кишечной палочки (БГКП). Установлено дифференцированное влияние комплекса загрязнителей речной воды на суммарную дегидрогеназную активность Pseudomonas putida и Saccharomyces cerevisiae.



Ключевые слова: качество природных вод, мониторинг водных объектов, химический состав, микробиологические показатели, рентгено-флуоресцентный метод, донные отложения.

Введение. Природные воды - чрезвычайно важный активный компонент геосистем, интегрирующее звено между атмосферными, литосферными и биогенными процессами.

К нарушению природной сбалансированности и изменению состава и естественных химических циклов водных экосистем часто приводит деятельность человека. Одним из интенсивных источников органических и неорганических загрязнителей, которые оказывают прямое или опосредованное влияние на все компоненты вод, являются сосредоточенные сбросы сточных вод [ 1].

На сегодняшний день темпы развития мощностей и технологий очистных сооружений часто существенно уступают развитию городов и основных промышленных технологий и производств и не справляются с проблемой уменьшения экологической нагрузки на открытые водоемы.

Самый значительный сброс сточных вод в окрестностях г. Гродно в р. Неман осуществляется с двух выпусков: городских очистных сооружений г. Гродно и очистных сооружений предприятия ОАО «Гродно Азот». В этой связи исследование экологического состояния р. Неман в местах интенсивного сброса сточных вод является необходимым условием для нормального функционирования водной экосистемы.

Целью данной работы является интегральная оценка по гидрохим ическим и микробиологическим характеристикам техногенной нагрузки локальных источников сброса сточных вод на речную экосистему.

Материалы и методы исследований. Для исследований на протяжении 2011 г. были отобраны пробы воды р. Неман вблизи правого берега в 4 точках: 1-я и 2-я точки - 500 м до и после выпуска стоков ОАО «Гродно Азот»; 3-я и 4-я точки - 500 м до и после выпуска городских стоков.

Для определения физико-химических показателей использовали стандартные потенциометрический, фотометрический и титриметрический методы анализа качества воды [2; 3].

Элементарный состав донных отложений в районе выпуска сточных вод исследовали рентгено-флуоресцентным методом. Для этого отобранные образцы высушивали в низко­ температурной лабораторной электропечи при температуре 40 °С. Высушенные образцы тщательно измельчали в лабораторной мельнице. Из измельченного количества донных отложений на весах формировали навеску 0,1000 г± 0,0001 г. У казанную навеску спрессовывали в таблетку диаметром 10 мм при помощи гидравлического пресса из комплекта спектрометра.

Концентрацию ионов металлов в донных отложениях определяли методом рентгеноБелова Екатерина Александровна, ст. преподаватель каф. экологии ГрГУ им. Янки Купапы (Гродно).

Адрес для корреспонденции: п-к Доватора, 3/1,230012, г. Гродно, Беларусь; e-mail: bielova@yahoo.com Юхневич Галина Геннадьевна, канд. биол. наук, доц., зав. каф. экологии ГрГУ им. Янки Купалы (Гродно).

Адрес для корреспонденции: п-к Доватора, 3/1,230012, г. Гродно, Беларусь; e-mail: gukhnev@mail.ru Лосева Людмила Павловна, канд. хим. наук, вед. науч. сотрудник лаборатории физико-химических методов исследования объектов окружающей среды ГрГУ им. Янки Купалы (Гродно).

Адрес для корреспонденции: ул. Ожешко, 22, 230023, г. Гродно, Беларусь; e-mail: spirulinal945@ gmail.com © «Гродзенскi дзяржауны ушеератэт 1мя Янк1 Купалы», 2013 132 "Vesnit. Dzurzhaunaha Universiteta Imia lanki Kupaly, Seryia 5. Ehanomika. Satsyialohiia. Biialohiia” ф.тог-r: _ анализа на спектрометре энергий рентгеновского излучения СЕР-01. Метод ре:-— i - :ресцентного анализа для определения массовой доли химических элементов осноаая на измерении интенсивности характеристического рентгеновского излучения ат:ч сэ химических элементов при возбуждении их рентгеновским излучением с помощью миниатюрной рентгеновской трубки. Получаемый спектр состоит из набора аналитических линий в диапазоне от 1,0 до 34,5 кэВ. Регистрация интенсивностей осуществляется при помощи многоканального спектрометра с энергодисперсионным полупроводниковым детектором (Si-p-i-n диод) с термоэлектронным охлаждением. Специализированное программное обеспечение дает возможность построить наиболее вероятную модель спектра, обнаружить аналитические линии спектра в присутствии большого количества элементов в пробе (15-30 элементов), определить массовую долю элемента и точный вес объекта [4; 5].

В пробах определяли также общее микробное число (ОМЧ) методом глубинного посева на мясо-пептонный агар (МПА) и численность бактерий группы кишечной палочки (БГКП) методом мембранных фильтров [6]. В качестве критерия токсичности воды использовали степень снижения дегидрогеназной активности бактерий Pseudomonas putida и грибов Saccharomyces cerevisiae в сравнении с контролем - водопроводной водой. Дегидрогеназную активность тест-объектов определяли фотоколориметрическим методом с использованием 2,3,5-трифенилтетразолия хлористого [7].

Результаты и обсуждение. Сравнение гидрохимических показателей участков р. Неман вблизи сосредоточенных сбросов показало, что производственные и городские сточные воды незначительно влияют на кислотно-основные свойства воды р. Неман (таблица 1).

Таблица 1 - Основные гидрохимические показатели воды р. Неман в районе сосредоточенных выпусков сточных вод

–  –  –

Частью комплексной оценки состояния водных экосистем являются микробиологические исследования (таблица 3). Численность аммонифицирующих микроорганизмов в воде р. Неман ниже г. Гродно до выпусков сточных вод находится в пределах 2,0-3,7 тыс. КОЕ/см3, что позволяет отнести этот участок р. Неман к олигосапробной зоне [12]. Более высокая величина Belova Е.А., Yukhnevich G.G., Loseva L.P. Environmental monitoring o f surface water r. Neman near wastewater discharge (P. 131-137) 3 (161), 2013 ISSN 2221-5336 ОМЧ в этой точке весной, в сравнении с другими периодами, определяется увеличением терригенных частиц и аллохтонных микроорганизмов, вносимых талыми водами.

Таблица 3 - Численность микроорганизмов в воде р. Неман вблизи выпусков сточных вод, КОЕ/см3

–  –  –

Поступление в р.Неман органических веществ со сточными водами стимулирует развитие микроорганизмов. По мере попадания в реку как производственных, так и городских сточных вод ОМЧ значительно увеличивается во все периоды наблюдения. Так, после поступления сточных вод ОАО «Гродно Азот» этот показатель возрастает в 1,3-2,1 раза. Более ярко эта закономерность проявляется после сброса сточных вод городскими очистными сооружениями, при этом ОМЧ увеличивается в 3,1-6 раз осенью и в 5,3-31 раз летом. Разница численности микроорганизмов между 2 и 3-й точками объясняется рельефом местности: между этими точками расположен большой резкий склон с прибрежно-водной растительностью.

Исследование численности бактерий группы кишечной палочки в р. Неман выявило снижение этого показателя после выпуска сточных вод ОАО «Гродно Азот» в 1,6-2 раза (таблица 3). Это подтверждает, что производственные сточные воды предприятий по производству минеральных удобрений не представляют санитарной опасности для водоемов.





С городскими сточными водами после их механобиологической очистки попадает в р. Неман большое количество БГКП, что ведет к биологическому загрязнению водоема. Численность БГКП после выпуска городских сточных вод увеличивается 4,6-51 раз в сравнении с предыдущей точкой. Однако при этом, согласно санитарным требованиям для открытых водоемов, коли-индекс во всех исследованных точках не превышает установленные нормы [13].

При анализе влияния физико-химических параметров воды р. Неман на микробиологический состав (таблица 4) выявлено увеличение ОМЧ при повышении концентрации хлоридов (г = 0,745) и ПАВ (rs =0,898), а также БГКП при повышении концентрации хлоридов (г = 0,604) и нитритов (rs = 0,725), что может указывать на общие пути их поступления.

Таблица 4 - Корреляционная зависимость (rs) между микробиологическими и физико­ химическими показателями воды р. Неман

–  –  –

Таблица 5 - Влияние комплекса загрязнителей, содержащихся в воде р. Неман, на суммарную дегидрогеназную активность P. putida и S. cerevisiae, % от контроля

–  –  –

Снижение дегидрогеназной активности S. cerevisiae происходит летом при сбросе обоих видов сточных вод в воду р. Неман на 48 и 100 % соответственно (таблица 4). Осенью попадание производственных стоков в речную воду также приводит к уменьшению биохимического показателя на 62 %, а городских сточных вод - к его увеличению на 100 %.

Таким образом, разные микроорганизмы обладают разной чувствительностью к комплексу химических загрязнителей, поступающих в воду р. Неман с производственными и городскими сточными водами, что может приводить к диспропорции в развитии отдельных видов живых организмов, к нарушению взаимоотношений в экосистеме р. Неман.

Выводы. Таким образом, функционирующая на ОАО «Гродно Азот» биологическая очистка сточных вод, включающая нитрификацию-денитрификацию, аэротенки и биологические пруды, приводит к тому, что воды р. Неман по химическому и микробиологическому составу существенно не загрязнены. Городские очистные сооружения, предусматривающие только механическую и биологическую очистку в условиях аэротенка, не обеспечивают достаточного снижения в хозяйственно-бытовых сточных водах концентрации нитритов, СПАВ, сульфатов и хлоридов, а также численности БГКП и требуют модернизации с включением дополнительной стадии очистки на биологических прудах или в денитрификаторах.

В работе показана возможность использования нового метода контроля донных отложений (рентгено-флуоресцентного) для получения оперативной информации о состоянии поверхностных вод р. Неман. Донные отложения являются фактором улучшения качества воды р. Неман за счет осаждения и сорбции в них из водной массы загрязняющих веществ, привносимых сточными водами. Но, с другой стороны, это может привести к появлению источника вторичного загрязнения данного водоема в первую очередь тяжелыми металлами.

Недостаточно очищенные как производственные, так хозяйственно-бытовые сточные воды изм еняю т численность и структуру микробоценоза р. Неман. О днако надо отметить, что до настоящ его врем ени поддерж ивается достаточно вы сокая сам оочищ аю щ ая сп особн ость р. Н ем ан в р е з у л ь т а т е п р о т е к а ю щ и х в ней р а зн о о б р а зн ы х х и м и ч е с к и х, ф и зи ч ес к и х и б и о л о ги ч еск и х п р о ц е с с о в, ч то п о зв о л я е т в ц ел о м д а н н о м у во д о ем у с п р а в л я ть ся с биологической нагрузкой поступаю щ их сточны х вод.

С П И С О К ЛИ ТЕРАТУ РЫ

1. Семин, В. А. Основы рационального водопользования и охраны водной среды / В.А. Семин. - М.:

Высш. шк., 2001. - 315 с.

2. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков: ГОСТ 17.13.07-82 : введ. 01.09.04. - Минск:

Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации : Белорус, гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2004. - 56 с.

3. Фёдорова, А. И. Практикум по экологии и охране окружающей среды / А.И. Фёдорова. - М. :

ВЛАДОС, 2 0 0 3.-234 с.

4. Отмахов, В.И. Методика оценки экологической безопасности водного бассейна по загрязнению донных отложений / В.И. Отмахов // Изв. Томск, политехнического ун-та, 2000. - Т. 306, № 6. - С. 39-41.

5. Савенок, Е.И. Оценка содержания тяжелых металлов в биотических и абиотических компонентах речных экосистем / Е.И. Савенок, Б.В. Фащевский, Л.П. Лосева // Экологический вестник : науч.-практ.

журнал. - 2008. - № 2 (5). - С. 10-19.

6. Кузнецов, С.И. Методы изучения водных микроорганизмов / С.И. Кузнецов, Г.А. Дубинина. - М.:

Наука, 1989.-288 с.

7. Хазиев, Ф.Х. Методы почвенной энзимологии / Ф.Х. Хазиев. - М.: Наука, 1990. - 89 с.

8. О некоторых вопросах нормирования качества воды рыбохозяйственных водных объектов :

постановление М-ва природных ресурсов и охраны окружающей среды Респ. Беларусь и М-ва здравоохранения Респ. Беларусь, 8 мая 2007 г. // Нац. реестр правовых актов Респ. Беларусь. - 2007. - № 43/42. - 8/16491.

9. Манихин, В.И. Растворенные и подвижные формы тяжелых металлов в донных отложениях пресноводных экосистем / В.И. Манихин, А.М. Никаноров // Качество вод / Гидрохим. ин-т. - СПб. :

Гидрометеоиздат, 2001. - Вып. 5. - 182 с.

10. Об утверждении Требований по охране окружающей среды при рассмотрении предпроектной и проектной документации по добыче рудных и нерудных полезных ископаемых: приказ М-ва природных ресурсов и охраны окружающей среды Респ. Беларусь от 15 июля 1997 г. № 162 // LawsB Y Законодательство Беларуси [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www. lawsby.narod.ru. - Дата доступа: 23.02.2013.

11. Панова, Е.Г. Геохимическая оценка локальных загрязнений донных осадков бухт Валаамского архипелага / Е.Г. Панова, А. А. Болотова // Геохимия. - 2000. - № 1. - С. 199-211.

12. Семенченко, В.П. Принципы и системы биоиндикации текучих вод / В.П. Семенченко. - Минск, 2 0 0 4.- 124 с.

13. Гигиенические требования к охране поверхностных вод от загрязнения. Санитарные правила и нормы : постановление Главного государственного санитарного врача Респ. Беларусь, 28 нояб. 2005 г. // Нац. реестр правовых актов Респ. Беларусь. - 2005. - № 198. - 2.1.2.12-33-2005.

Поступила в редакцию 16.04.13.

The chemical and microbiological composition of the Neman River, experiencing the intense local effects wastewater discharge, is studied. Concentration of nitrite nitrogen exceeded the norms o f 2-5 after urban wastewater discharges. After entering urban waste water salinity increases (mainly due to sulfate and chloride), as well as surfactants. X-ray fluorescence method for many chemical elements establishes tendency to increase the concentration in the sediment after the urban runoff. The increase in the number of microorganisms in the water noted on admission of sewage “Grodno Azot” and municipal wastewater treatment plants. A large number of coliforms enters with insufficiently treated municipal wastewater into the river. It found that the complex of river water pollution affects differentiated by the total dehydrogenase activity Pseudomonas putida and Saccharomyces cerevisiae.

Keywords: quality of surface waters, monitoring of water bodies, chemical composition, microbiological, X-ray fluorescence method, bottom sediments.



Похожие работы:

«42 ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2014. Вып. 1 БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ УДК 582.688.4-15(571.6) О.И. Молканова, Н.В. Козак, Л.Н. Коновалова, Е.В. Малаева БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ ВИДОВ РОДА ACTINIDIA LINDL. Представлены основные этапы формирования и перспективы дальнейшей работы с...»

«АЗИЯ УСПЕХИ эп ~ ом~логии НА УFАЛЕ Российская Академия наук Уральское отделение И11ститут экологии растений и животных Уральский государственный университет Русское эmомолоrическое общество Уральское отделение АЗИЯ УСПЕХИ...»

«УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ВОДНЫХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН Д.М. БЕЗМАТЕРНЫХ ЗООБЕНТОС РАВНИННЫХ ПРИТОКОВ ВЕРХНЕЙ ОБИ Ответственный редактор кандидат биологических наук, доцент В.В. Кириллов УДК 574.577 Б 398 Рецензенты: док...»

«Шевченко Татьяна Ивановна УДК 502.13:502.174(043.5) ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВТОРИЧНЫМИ РЕСУРСАМИ Специальность 08.00.06 – экономика природопользования и охраны окружающей среды Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н. П. ОГАРЕВА КОМИТЕТ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ ПО РЕСПУБЛИКЕ МОРДОВИЯ ГЕОЭКОЛОГИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ САРАНСК ИЗДАТЕЛЬСТВО МОРДОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА УДК [911:574](470.345) ББК Д9(2РОС-МОР) Г367 Рецензенты: доктор географических наук профессор Б. И. Кочуров доктор...»

«Экологическая акция в ДОУ как социально значимое, событийное мероприятие. Создание комфортной развивающей образовательной среды, обеспечивающей высокое качество образования, его доступность, открытость и привлека...»

«Санкт-Петербургский государственный университет Биологический факультет Кафедра прикладной экологии Дуань Жуйцзюань Муравьи (Hymenoptera, Formicidae) Нижне-Свирского заповедника и их экологические особенности Выпускная квалификационная работа магистра (магистерская диссертация) Работа выполнена на кафедре прикладной...»










 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.