удк 628.316


влияние поверхностных сточных вод на качество воды в городской реке (На примере р. городничанка)


Белова Е. А., Маер Д. Ю.

УО «Гродненский Государственный университет имени Янки Купалы», г. Гродно, Республика Беларусь


Одной из острых экологических проблем функционирования городских экосистем является загрязнение городских рек стоками дренажной сети города. Территория города – это один из факторов формирования поверхностного стока, оказывающий большое влияние на химический состав поверхностных сточных вод. Для городской геосистемы формирование поверхностного стока – один из механизмов самоочищения, а для реки – один из основных источников загрязнения. Городские реки фактически становятся продолжением ливневой канализации города, являются природными очистными сооружениями.

Цель работы изучение влияния поверхностных сточных вод на качество воды в городской реке (на примере р. Городничанка).

Городничанка – река в Гродненской области Беларуси. Протекает в Ленинском районе города Гродно. Исток – на Северо-востоке Гродно, в р-не деревень Малыщино, Кульбаки. Протекает через исторический центр. В р-не пл. Ленина соединяется с притоком Юрисдика (начинается в р-не улиц Пушкина, Дзержинского). Впадает в реку Неман между Старым Замком и Коложской церковью.

Для оценки влияния поверхностных сточных вод на качество воды в реке отбирались: дождевая и снеговая вода (ТОП 1), вода из ливневого стока (ТОП 2), вода из реки в двух метрах перед ливневым стоком (ТОП 3) и вода из реки в двух метрах за ливневым стоком (ТОП 4). Пробоотбор производился летом 2014, осенью 2014 и весной 2015. Точки пробоотбора находятся в Ленинском районе, между улицей Ожешко и Буденого, недалеко от Генерального консульства Республики Польша, в жилом секторе, в 300 метрах находится зоопарк.

По отношению к дороге точки пробоотбора расположены: 50 метров от ул. Ожешко, 50 метров от улицы Ленина и 100 метров от улицы Буденого.

В отобранных пробах воды определяли водородный показатель, основной солевой состав (сульфаты, различные формы азота, хлориды, гидрокарбонаты и карбонаты, а также катионы кальция и магния), взвешенные частицы, цветность. При анализе качества природных вод, использовались стандартные потенциометрические, фотометрические и титриметрические методы [1, 2].

Концентрации гидрокарбонат-ионов варьируют в значительных пределах, от 13,42 до 103,7 мг/л. Наименьшая концентрация на протяжении всех сезонов наблюдается в дождевой и снеговой воде, а наибольшая – летом 2014 в воде из реки после ливневого стока, а осенью 2014 и весной 2015 в воде до ливневого стока, что, возможно, связано с увеличением выбросов CO2 в атмосферу.

Концентрация сульфат-ионов в исследуемых пробах незначительные, и колеблются в пределах от 0,75 до 4,2 мг/л. Наибольшая концентрация в воде из ливневого стока, на протяжении всех сезонов, что, вероятнее всего связано с антропогенным воздействием. Сульфаты накапливаются за счёт осаждения аэрозолей диоксида серы из воздуха вместе с пылью под действием сил гравитации. Наибольшие показатели зафиксированы в воде из ливневого стока. В воде из реки концентрация сульфат-ионов увеличивается, что свидетельствует о влиянии ливневого стока на речную воду.

Содержание хлорид-ионов варьирует в значительных пределах от 44,2 до 376,4 мг/л. и подвержено значительным сезонным колебаниям. Наибольшие показатели зафиксированы весной 2015, что, вероятнее всего, связано с применением хлорида натрия для очистки автострад от снега. Концентрация хлорид-ионов возрастала в речной воде, после ливневого стока.

Ионы аммония были обнаружены во всех пробах, и их концентрация колеблется в пределах от 0,041 до 0,51 мг/л. Наибольшее содержание аммонийного азота отмечено в воде до ливневого стока. Концентрация аммонийного азота уменьшается в воде после ливневого стока, что свидетельствует о разбавлении речной воды.

Во всех пробах были обнаружены нитриты, однако, они находятся в малых концентрациях от 0,0005 до 0,076 мгN/л. Наименьшая концентрация нитритного азота обнаружена в дождевой и снеговой воде, во все сезоны, а наибольшая в речной воде после ливневого стока. Вода из ливневого стока в незначительно увеличивает концентрацию нитритов в речной воде.

Концентрация нитрат-ионов на протяжении всех сезонов изменялась незначительно и колебалась в пределах от 1,0 до 2,4 мг/л, что связано с отсутствием вокруг точек прбоотбора сельскохозяйственных угодий (основной источник нитратов в водной экосистеме). Самое высокое содержание NO3- в весенних пробах, что объясняется интенсивностью отопительного сезона и, как следствие, относительно большими выбросами азота в атмосферу на местном уровне. Наибольшие показатели зафиксированы на ТОП 4, а наименьшие на ТОП 1, во все сезоны. Концентрация нитрат ионов в воде после попадания в нее ливневого стока увеличивается, что говорит о привнесении в нее с дождевыми и снеговыми водами определенного количества нитрат-ионов.

Активная реакция исследуемых проб воды находится в диапазоне от нейтральной до слабощелочной. Значение водородного показателя варьирует от 7,21 до 8,10, что свидетельствует о подщелачивании осадков и воды в реке. Наибольшие значения наблюдаются осенью 2014, вероятно, это обусловлено загрязнением окружающей среды города щелочными выбросами. Осенью 2014 и весной 2015 заметно, что вода из ливневого стока уменьшает кислотность воды из реки.

Минерализация отобранных проб воды варьируется в широком диапазоне от 0,18 до 2,8 г/л. Пробы можно отнести к 3 классам по минерализации: пресные (ТОП 1 летом, ТОП 1 осенью, ТОП 1 весной), с относительно повышенной минерализацией (ТОП 3, 4 летом, ТОП 4 осенью, ТОП 2, 4 весной) и солоноватые (ТОП 2 летом, ТОП 2,3 осенью, ТОП 3 весной). Наибольшая минерализация воды наблюдается летом 2014 и осенью 2014 в воде из ливневого стока, весной 2015 в воде из реки, в двух метрах от ливневого стока. Заметно, что вода из ливневого стока увеличивает общую минерализацию в реке.

Показатели общей жесткости варьируют от 3,7 до 14,2 мг-экв/л. По жесткости отобранные пробы можно разделить на классы: средней жесткости (ТОП 1 летом, ТОП 1, 3 осенью, ТОП 1,3 весной), жесткая (ТОП 3, 4 летом, ТОП 2 осенью, ТОП 2, 4 весной), очень жесткая (ТОП 2 летом).

На протяжении всех сезонов наибольшая жесткость наблюдается в воде из ливневого стока, а наименьшая в осадках. Вода из ливневого стока повышает общую жесткость воды в реке.

Выводы:

1. Наибольшие концентрации основных анионов наблюдались в воде ливневого стока, причем ливневой сток в значительной мере влияет на химический состав речной воды, способствуя повышению концентрации основных анионов, особенно хлорид-ионов.

2. С ливневым стоком в реку поступают все формы азота, причем количество нитратов и нитритов в речной воде с поступлением сточной воды повышается, а концентрация ионов аммония уменьшается.

3. Ливневой сток оказывает неблагоприятное влияние на качество воды в реке по обобщенным показателям, так как значительно увеличивает общую минерализацию и жесткость, а так же подкисляет воду.

4. Ливневые сточные воды влияет на воду из реки Городничанка разнонаправлено. Происходит как снижение, так и повышение уровня содержания различных химических веществ, за счет процессов осаждения взвешенных веществ, разбавления стоков и частичного очищения вследствие протекания разнообразных процессов.


Список литературы:

1. Фёдорова. А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды / А.И. Фёдорова. – М.: ВЛАДОС. 2003. – 234 c.

2. Дмитриев, М.Г. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде / М.Г. Дмитриев, Н.И. Казнина, И.А. Пинигина. – М.: Химия, 1989. 368 с.