IMPROVEMENT OF THE MONITORING SYSTEM OF WATER QUALITY IN THE BLUE "BLUE DUNAY" AND THE RIVER DON

Abstract


The aim of the work was to improve the monitoring system for water quality in the Don River, taking into account the influence of conventional-clean water flow from the Right-bank treatment facilities of the city of Voronezh and the Blue Danube stream. Analysis of the obtained data on the control points-a control point downstream of the Don River (after discharge) at a distance of ~ 2.0 km and a control point upstream of the Don ~ 2.8 km (prior to discharge) showed a significant effect of runoff from the Right-bank treatment facilities on the quality of water in the river Don practically on all sanitary and chemical indices. The most significant effect of the discharge of conditionally clean sewage on the quality of water in the river Don is recorded by indicators of nitrogen content of nitrites, suspended substances, chlorides, nitrogen nitrates, nitrogen ammonium, phosphates. The proposals for improving the existing monitoring system for water quality in the Don River are justified: one-time monitoring is needed in at least 4 locations (2 - Don, 2 - the Blue Danube stream), the frequency of sampling should be increased, taking into account the flood period and low water, controlled pollutants.

Актуальность. Инновационные гигиенические исследования играют существенную роль в охране здоровья населения [1, 7]. Проблема охраны водных ресурсов от загрязнения особенно актуальна на территориях вблизи городов и крупных населенных пунктов, т.к. именно на таких участках открытые водные объекты испытывают значительный техногенный прессинг. Региональными исследованиями показана существенная роль водного фактора в формировании здоровья населения [2, 4, 5]. Река Дон - самая большая река Воронежской области. Ширина реки в межень от 40-50 м до 70-80 м. Глубина на плесах 3-5 м. Промышленно развитый город Воронеж почти с миллионным населением оказывает существенное неблагоприятное влияние на качество воды в реке Дон, поскольку со значительной территории Правобережной части города (Коминтерновский, Советский, Центральный, Ленинский административные районы) сточные воды через систему канализации поступают на Правобережные очистные сооружения. Сток с Правобережных очистных сооружений в свою очередь поступает в малую реку Песчаный Лог (она же ручей Голубой Дунай), который сам по себе является крайне загрязненный, и далее - в реку Дон [3, 6]. Несмотря на деятельность контролирующих организаций, в частности Росприроднадзора, Роспотребнадзора, а также периодически проводимых инициативных исследований по оценке качества воды в реке Дон, информации о влиянии стока Правобережных очистных сооружений города Воронежа на качество воды в реке Дон в современное время недостаточно [4]. Отчасти это связано с различными задачами надзорных организаций. Так, в функции Управления Роспотребнадзора по Воронежской области входит контроль соблюдения нормативно-допустимого сброса с очистных сооружений, в функции Управления Роспотребнадзора по Воронежской области - контроль качества воды в местах рекреации реки Дон, т.е. в местах контакта человека с водой (пляжах). Можно отметить, что единой системы мониторинга по оценке влияния стока условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений города Воронежа на качество воды в реке Дон не существует. В этой связи, исследования по оценке техногенного влияния общего стока Правобережных очистных сооружений и ручья Голубой Дунай на качество воды в реке Дон являются актуальными. Необходима также единая система мониторинга по оценке неблагоприятного влияния техногенных факторов, связанных со сбросом сточных вод, на качество воды в реке Дон. Цель работы: совершенствование системы мониторинга качества воды в реке Дон с учетом влияния стока условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений г.Воронежа и ручья Голубой Дунай. В работе были поставлены следующие задачи: оценить требования и качество воды в стоках условно-чистых вод Правобережных очистных сооружений г.Воронежа, выявить приоритетные загрязняющие вещества; оценить уровень загрязнения воды в реке Дон в ближайших контрольных точках (по материалам государственного санитарно-эпидемиологического надзора за 2011-2016 годы); провести визуальное экологическое обследование места сброса условно-чистых сточных вод с Правобережных очистных сооружений; отобрать пробы воды в стоках с Правобережных очистных сооружений и проанализировать показатели, характеризующие уровень загрязнения в аккредитованной лаборатории; научно обосновать предложения по совершенствованию программы мониторинга качества воды в реке Дон с учетом влияния стока условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений. Материал и методы исследования. Объектами исследования являлись Правобережные очистные сооружения города Воронежа, р. Песчаный Лог (он же Голубой Дунай), река Дон в черте города Воронежа. Предметом исследования являлось качество воды в р. Дон и в р.Песчаный Лог (Голубой Дунай). Оценивались органолептические, санитарно-химические и микробиологические показатели качества воды. Полученные результаты и их обсуждение. Правобережные очистные сооружения города Воронежа расположены на территории Советского района Воронежа. Проектная производительность - 400 тысяч кубических метров в сутки. Технологическая линия включает следующие сооружения: механическая очистка - песколовки, радиальные и вертикальные отстойники; биологическая очистка - аэротенки-смесители; вторичные отстойники. Очищенная сточная вода сбрасывается в ручей Голубой Дунай (географическое и кадастровое название - ручей Песчаный Лог), а по нему в реку Дон. В действующей региональной системе мониторинга качества воды в реке Дон имеются 4 контрольные точки отбора проб воды ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области». Две из них - выше по течению, две ниже от места впадения изучаемого стока. Контрольные точки - это места рекреации, где население имеет прямой контакт с водой (купается в летний сезон) - табл. 1. Таблица 1 Основные сведения о зонах рекреации на реке Дон* Наимено-вание водного объекта Сведения о зоне рекреации Наименование зоны рекреации Вид использо-вания Местоположение Размеры зоны рекреации город (район) наименование ближайшего населенного пункта Протяжен-ность береговой полосы, км Ширина, м р.Дон п. Первое Мая купание г. Воронеж п. 1 Мая 0,60 25,00 р.Дон пос. Шилово купание г. Воронеж пгт. Шилово 0,56 15,00 р.Дон Пляж с. Ново-животинное купание Рамонский район с. Новожи-вотинное 0,10 95,00 р.Дон место отдыха купание Семилукский район г. Семилуки 1,00 50,00 Результаты оценки санитарно-химических показателей качества воды в местах рекреации реки Дон свидетельствуют о превышении нормативов для рыбохозяйственных водоемов по показателям содержания нитритов (до 38,75 ПДК), БПК (до 2,94 раз), ХПК (до 2,0 раз), большой концентрацией взвешенных веществ (до 75 мг/дм3) (табл. 2). Таблица 2 Санитарно-химические показатели качества воды в местах рекреации реки Дон *) Показатель Число опреде-лений Мини-мум Макси-мум Среднее M±m ПДК или норматив*) Средн./ норматив Макс./ норма-тив Аммоний-йон (NH4+), мг/дм3 159 0,01 1,50 0,30±0,07 2,90 0,10 0,52 Нефтепродукты, мг/дм3 43 0,02 0,04 0,03±0,001 0,05 0,56 0,80 Нитраты (по NO3-), мг/дм3 158 0,05 16,80 4,78±1,02 40,00 0,12 0,42 Нитриты (по NO2-), мг/дм3 159 0,01 3,10 0,23±0,13 0,08 2,81 38,75 Взвешенные вещества, мг/дм3 52 1,50 75,00 15,6±6,09 0,75 к фону - - Хлориды, мг/дм3 159 2,40 41,00 19,2±1,41 300,00 0,06 0,14 Сульфаты, мг/дм3 32 39,00 67,50 53,2±2,93 100,00 0,53 0,68 БПК, мг/дм3 122 0,94 8,82 3,34±0,46 3,00 1,11 2,94 ХПК, мг/дм3 42 7,90 31,40 16,9±2,31 15 1,13 2,09 Водородный показатель, pH, ед. 157 6,50 8,50 7,97±0,09 6,5-8,5*) - - *) Использованы ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения **)Интервал значений водородного показателя для природных вод 6,5-8,5 К числу приоритетных микробиологических показателей следует отнести содержание термотолерантных колиформных бактерий, наличие колифагов (табл. 3). Таблица 3 Микробиологические показатели качества воды в местах рекреации реки Дон*) Показатель Норматив Место рекреации (место отдыха) Пляж с.Новоживотин-ное пос. Первое Мая Пляж г.Семилуки пос. Шилово Термотолерант-ные колиформные бактерии, КОЕ/100 мл 100 от 50 до 2400 от 50 до 2400 от 50 до 24000 от 50 до 24000 Ротавирусы отсутствие не обнаружены не обнаружены не обнаружены не обнаружены Холероподоб-ный вибрион отсутствие не обнаружен не обнаружен обнаружен обнаружен Колифаги, БОЕ/100 мл не обнаружены не обнаружены не обнаружены обнаружены Антиген вирусного гепатита отсутствие не обнаружен не обнаружен не обнаружен не обнаружен *) по данным ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области» В целом, качество воды в реке Дон по микробиологическим показателям в 16,5 - 29,3% проб не соответствует требованиям. Визуальное экологическое обследование места сброса условно-чистых сточных вод с Правобережных очистных сооружений включало автомобильно-пеший поход, протяженностью около 7 км от места выхода ручья Голубой Дунай из коллектора, до его впадения в реку Дон. На расстоянии около 3 км от впадения в реку Дон в ручей поступают условно-чистые стоки с Правобережных очистных сооружений. Нами отмечено скопление твердых бытовых отходов, в основном полиэтиленовые упаковки, пластиковые бутылки, которые задерживаются упавшими в русло ручья ветками деревьев. Еще выше сброса условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений вода имеет неприятный запах, оцениваемый в 3 балла. Ниже сброса - вода коричневого цвета, местами до черного, запах 4 балла, в углублениях дна скапливается иловый осадок черного цвета. Вода мутная, много взвешенных веществ, видимых невооруженным глазом, видна пленка на поверхности, вода пенится, что свидетельствует о наличии поверхностно-активных веществ, ощущается неприятный «канализационный» запах. При визуальном обследовании были определены места отбора проб воды. Пробы воды в реке Дон (мониторинговые точки №3 и №4) регулярно отбираются специалистами Центра гигиены и эпидемиологии в Воронежской области. Пробы в точках №1 и №2 были отобраны в один день с отбором проб в точках №3 и №4 и доставлены в лабораторию. Детальный анализ полученных данных по точкам контроля - контрольной точке вниз по течению Дона (после сброса) на расстоянии ~2,0 км и контрольной точке вверх по течению Дона ~2,8 км (до сброса) показал значительное влияние стока с Правобережных очистных сооружений на качество воды в реке Дон практически по всем санитарно-химическим показателям (табл. 4). Таблица 4 Оценка влияния стока правобережных очистных сооружений города Воронежа на качество воды в реке Дон (санитарно-химические показатели) Показатели загрязнений Размер-ность ПДКр.х. *) Требования к очищенной воде по техническому регламенту ПОС Мониторинговые точки река Песчаный Лог (Голубой Дунай) Река Дон **) до стока с ПОС (к/т №1) после стока с ПОС (к/т №2) до сбро-са (к/т №3) после сбро-са (к/т №4) pH ед. 6,5-8,5 6,5-9,0 7,6 8,5 6,5 7,9 БПК5 мгО2/дм3 3 20 7,36 8,82 2,94 3,34 ХПК мг О2/дм3 15 15 10,5 31,4 7,9 12,2 Азот аммонийный мг/дм3 2,9 1,5 3,5 6,7 0,1 0,3 Азот нитратов мг/дм3 40 8 16,8 26,9 1,22 4,48 Сульфаты мг/дм3 100 300 44,2 72,9 39,3 53,21 Хлориды мг/дм3 300 650 48,5 78,3 2,4 19,23 Взвешенные вещества мг/дм3 +0,75 к фону 46 79,5 166,3 1,5 15,59 Сухой остаток мг/дм3 1400 895 519 203,4 357,2 Азот нитритов мг/дм3 0,05 0,05 1,22 3,1 0,01 0,23 Фосфаты мг/дм3 0,05 2,3 0,92 1,14 0,22 0,62 Нефтепродукты мг/дм3 0,05 0,7 0,04 0,05 0,02 0,03 Железо (общ.) мг/дм3 0,05 0,8 0,47 0,53 0,05 0,12 *)ПДКр.х. - в соответствии с Приказом Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 года №552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения». **) по данным ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области» Наиболее значительное влияние сброса условно-чистых сточных вод на качество воды в реке Дон регистрируется по показателям содержания азота нитритов (возрастание в 23 раза), взвешенным веществам (возрастание в 10 раз), хлоридам (в 8 раз), азота нитратов (в 3,67 раза), азота аммонийного (в 30 раза), фосфатам (в 2,8 раза). Таким образом, нами обоснованы предложения по совершенствованию существующей системы мониторинга качества воды в реке Дон: необходима организация единовременного мониторинга (отбора проб воды) как минимум в 4 точках, две из которых в реке Дон (до впадения ручья и после впадения), 2 - в ручье Голубой Дунай (до впадения стока условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений и после места впадения), следует увеличить периодичность отбора проб, учитывая паводковый период и межень; а также расширить перечень контролируемых загрязнителей.

Yu S Kalashnikov

Voronezh State Medical University

V A Oberemko

Voronezh State University

  1. Евдокимов В.И., Попов В.И., Рут А.Н. Проблемы инновационных исследований в гигиене/ // Гигиена и санитария. -2015, Т.94. №9. - С. 5-8.
  2. Епринцев С.А., Куролап С.А., Мамчик Н.П., Клепиков О.В. Экологическое зонирование города Воронежа с применением геоинформационных технологий // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. 2008. № 1. С. 68-76.
  3. Ильченко И.А. Проблемы мониторинга и охраны водных объектов межрегионального пользования (на примере реки Дон) // В сборнике: Кадастр недвижимости и мониторинг природных ресурсов / 5-я Всероссийская научно-техническая интернет-конференция. - 2015. С. 113-118.
  4. Клепиков О.В., Молоканова Л.В., Бережнова Т.А. Оценка гигиенической и эпидемической безопасности системы водопользования населения // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2015. Т. 14. № 3. С. 667-671.
  5. Куролап С.А., Клепиков О.В., Виноградов П.М. Интегральная экологическая оценка состояния городской среды - Воронеж: Научная книга, 2015. 231 с.
  6. Никольская А.Н., Черных О.А. Проблемы охраны и использования водных ресурсов реки Дон в границах города Воронежа // Современные экологические проблемы Центрально-Черноземного региона / Материалы заочной международной научно-практической конференции. - Воронеж, 2016. С.162-163.
  7. Экология человека и профилактическая медицина / И.Б. Ушаков, П.С. Турзин, Н.А. Агаджанян, В.И. Попов, М.И. Чубирко, А.С. Фаустов. - Воронеж: ИПФ «Воронеж», 2001 - 488 с.

Views

Abstract - 0

PDF (Russian) - 2

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies