CC BY
8
к ВОПРОСУ О КАЧЕСТВЕ ВОДЫ КУЙБЫШЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Кандидат медицинских наук В. Н. Кононов Из Научно-исследовательского санитарного института имени Эрисмана
В последнее десятилетие в нашей стране вопросы хозяйственно-питьевого водоснабжения крупных городов все чаще и чаще решаются как путем строительства водохранилищ специального назначения, так и использования водохранилищ, сооружаемых для иных целей: энергетических, водного транспорта и орошения. Сооружаемые на реках водохранилища заполняются весенними паводковыми водами, характерным признаком которых является малая минерализация и большая мутность. Вода, собранная в водохранилище, в дальнейшем подвергается ряду изменений, связанных с превращением реки в водоем с замедленным стоком, затоплением обширных территорий, воздействием на водохранилище стока с площади его водосбора, поступлением в послепаводочный период в водохранилище более минерализованной воды.
В результате превращения реки в водоем с замедленным стоком из паводковых вод, которыми заполняется водохранилище, происходит выпадение на дно взвешенных веществ, что увеличивает прозрачность воды. По наблюдениям А. В. Францева, мутность воды в изучавшемся водохранилище при отстое снижалась на 34—65%, число бактерий — на 44—55%, а коли-индекс — на 58—80%.
Приток в водохранилище в послепаводковый период более минерализованных вод ведет к увеличению минерализации воды, причем степень ее находится в обратной зависимости от емкости водохранилища.
В результате минерализации нестойких органических веществ затопленных почв и иловых отложений, а также вследствие выщелачивания из почв минеральных солей увеличивается цветность воды водохранилища и вода обогащается биогенными элементами. Наибольшей цветности вода достигает в тех водохранилищах, где имеются большие площади затоплений, занятые древеснокустарниковой растительностью. Цветность воды не является стабильной. Согласно наблюдениям А. В. Францева, в водохранилище цветность воды снижалась за год на 15—28% от цветности воды, поступавшей в водохранилище.
Благодаря накоплению биогенных элементов в водохранилищах происходит интенсивное развитие фитопланктона, которое зависит от характера затопленных почв — богатства в них органического материала. С наибольшей интенсивностью данные процессы протекают в мелководных частях водохранилища, где почвы быстрее прогреваются в летний сезон года. С этих мест начинается и цветение воды водохранилищ. Интенсивное развитие в водохранилище фитопланктона вызывает снижение прозрачности воды и появление специфических запахов. От этих запахов на водопроводных очистных сооружениях вода не всегда освобождается.
В 1951 —1952 гг. проводилось санитарное изучение Волги (В. Н. Кононов, Г. А. Митерев) на участке от Чебоксар до Куйбышева, где будет создано Куйбышевское водохранилище. Это изучение имело в виду определить степень воздействия на Волгу факторов, которые возникнут в связи с превращением Волги на этом участке в водохранилище.
Куйбышевское водохранилище займет участок Волги от Комсомольска (б. Кунеевки) до Чебоксар и Камы — от ее устья до пункта выше Чистополя. Наибольшие глубины водохранилище будет иметь у створа плотины и вдоль западного берега. Мелководная зона в основном будет размещена по восточной части водохранилища. Площадь мелководий с глубинами от 0 до 2 м составит около 12% общей площади затопления ложа водохранилища. В зону мелководий попадут старицы, затоны Волги, а также
озера, заливаемые в половодье вешними водами Волги. Старицы, затоны и озера в пойме Волги имеют иловые отложения, богатые органическим материалом. Многие из водоемов в летнее время «цветут» в основном синезелеными водорослями. Затопление этих водоемов, естественно, будет оказывать неблагоприятное воздействие на качество воды Куйбышевского водохранилища.
Для паводковых вод Волги, которыми будет заполнено Куйбышевское водохранилище, характерна их малая минерализация и значительная мутность. После паводкового периода постепенно нарастает минерализация воды Волги в связи с усилением роли подземного стока в питании реки. Приток такой воды в Куйбышевское водохранилище будет вызывать повышение минерализации воды, собранной в водохранилище, однако он будет меньшим, нежели в Волге, вследствие того, что вносимые в водохранилище соли будут сильно разбавляться массой менее минерализованной воды.
За летний сезон (по наблюдениям 1951—1953 гг.) плотный остаток Волги ниже впадения Камы увеличивается на 131 мг/л, с 153 в паводковый период до 284 мг/л к осени. Летний сток Волги в течение 4 месяцев внесет дополнительно 2 342 ООО т минеральных веществ, что приведет к увеличению минерализации воды на 44 мг/л. К осеннему сезону минерализация воды в водохранилище достигнет 197 мг/л и станет меньше, чем имеет вода Волги перед Куйбышевым в осенний сезон (284 мг/л).
При образовании водохранилища произойдет подпор грунтовых вод, вследствие чего роль местного подземного стока в увеличении минерализации воды водохранилища будет в значительной степени ослаблена.
В водохранилище будут небольшие скорости течения воды, в особенности в прибрежной зоне, в связи с этим в нем будет происходить интенсивное осаждение на дно взвешенных веществ из паводковой воды. В средний по водоносности год перед Куйбышевым до сооружения на Волге водохранилищ в весенний паводковый период река проносила 20 ООО ООО т взвешенных веществ. В дальнейшем количество взвешенных веществ, приносимых паводковой водой Волги, будет меньшим, поскольку значительная часть взвеси осядет в сооруженных и сооружаемых выше по Волге водохранилищах — Иваньковском, Углическом, Щербаковском, Горьковском, Чебоксарском. Наибольшее количество взвеси будет вноситься в водохранилище с его собственной площади водосбора вследствие особенностей рельефа — гористости правобережья. Эта взвесь богата органическими материалами из-за значительного преобладания на площади водосбора водохранилища черноземных почв.
Таким образом, если к моменту окончания строительства Куйбышевского водохранилища и сократится общее количество взвешенных веществ в паводковой воде Волги, с площади водосбора самого водохранилища попрежнему будет поступать значительное количество их, что приведет к накоплению в водохранилище донных отложений.
Куйбышевское водохранилище затопит значительные земельные территории. Основными почвами на этих территориях являются аллювиаль-но-луговые и долинные черноземы, богатые органическим материалом. В затопление попадет 30% территорий, занятых лугами, и 27%- территорий, покрытых древесно-кустарниковой растительностью. Под действием бактерий и химических процессов растительные остатки будут разлагаться, давая в числе продуктов распада окрашенные вещества. Их накопление в водохранилище будет способствовать повышению цветности воды.
В водохранилище будут иметься все условия, способствующие «цветению» его воды. В летний период «цветение» будет вызываться сине-зелеными водорослями Anabaena, Apranizomenon и Microcystis. В весенний и осенний периоды можно ожидать значительного развития в водохранилище диатомовых водорелей Asterionella и Melosira, которые являются типичными обитателями волжской воды. Синезеленые водоросли в водо-
хранилищах бывают сосредоточены в верхнем 3—4-метровом слое воды. Наоборот, диатомовые водоросли распределяются во всей толще воды, что связано с циркуляцией воды в весенний и осенний сезон. Цветением в Куйбышевском водохранилище в основном будет захвачена его восточная мелководная часть. При ветрах и связанных с ними волнениях фитопланктон из мест его образования будет рассеиваться по всему водохранилищу.
В Волгу в районе водохранилища сбрасываются хозяйственно-бытовые и производственные сточные воды Чебоксар, Казани, Чистополя, Ульяновска и других населенных пунктов. Как правило, все эти стоки не обеспечены очисткой. На Волгу в целом эти выпуски сточных вод, как показывают наблюдения, заметного влияния не оказывают (см. таблицу).
В условиях водохранилища картина будет иная. Во-первых, надо ожидать увеличения количества сбрасываемых в водохранилище сточных вод в связи с ростом городов и развитием в них канализации. Во-вторых, поведение сточных вод в водохранилище будет иным, нежели в Волге; в основном это касается взвешенных веществ, содержащихся в сточных водах. В Волге взвешенные вещества, вносимые сточными водами, проносятся вниз по реке, и при выпадении из воды распределяются на больших участках дна. У берегов Куйбышевского водохранилища скорости течения будут доходить до нуля, и здесь создадутся благоприятные условия для выпадения взвешенных веществ из стоков. При наличии в составе взвешенных веществ органического материала эти отложения будут вызывать потребление из воды кислорода, по исчерпании которого возникнут анаэробные процессы распада органических веществ, а также очаги местных загрязнений водохранилища. Урегулирование отведения в Куйбышевское водохранилище загрязненных стоков должно быть одним из основных мероприятий по санитарной охране водохранилища. Во всех случаях сточные воды до их отведения в водохранилище должны подвергаться механической очистке, потребность последующей биологической очистки должна решаться в каждом отдельном случае.
Кроме хозяйственно-бытовых сточных вод, в Волгу в районе водохранилища поступают стоки, загрязненные нефтью от нефтепромыслов. Они оказывают заметное влияние на Волгу, еще более неблагоприятное воздействие будут оказывать на водохранилище как водоем с замедленным течением. На ликвидацию этого рода сбросов в водохранилище должно быть обращено серьезное внимание.
Ведущими факторами, определяющими качество воды Куйбышевского водохранилища, являются характер затопленных почв и величина твердого стока. Затопленные почвы как фактор воздействия на качество воды водохранилища будут оказывать существенное влияние в первые годы, в течение которых происходит переработка содержащихся в почвах органических веществ. В последующие годы роль затопленных почв будет снижаться, и начнет проявляться влияние на качество воды водохранилища стока с площади его водосбора.
Проведение мероприятий по ограничению поступления в водохранилище твердого стока с площади водосбора будет иметь существенное значение для обеспечения наилучшего качества воды водохранилища. К числу этих мероприятий относятся создание лесозащитных полос на крутых склонах водоразделов и ограничение распашки этих территорий, крепление оврагов и залесение их склонов на площади водосбора водохранилища. Обеспечение наилучших органолептических свойств воды имеет большое значение при использовании водохранилищ для централизованных хозяйственно-питьевых водопроводов. Интенсивное развитие фитопланктона создает ряд трудностей в эксплуатации очистных сооружений. Так, в Ленинском водохранилище в конце августа 1934 г. было столь интенсивное цветение воды, что с первых же дней были забиты фильтры водопроводной станции и пришлось подавать населению не-
Средний состав воды Волги ь районе Куйбышевского водохранилища, по данным исследований в 1951—1953 гг.'
Показатели Чебоксары Ульяновск Куйбышев
весна лето осень зима весна лето осень зима весна лею ссень зима
Прозрачность (в см по стан- 5,8 13,6 13 >18
дартному шрифту) . . . 9,5 21 13,5 >18 7 12,1 12,7 20
Плотный остаток (в мг/л) . 199 221 169 255 145 299 246 323 162 261 322 337
Жесткость общая (в градусах) ......... 6,6 7 7,3 9,4 5 9,9 7,3 9,4 7,7 9.3 10,3 11,9
Хлориды (в мг/л)..... 4,9 9,2 6,5 7,5 5,9 15,5 21,4 22,8 15.6 26,5 32,6 32,6
Растворенный кислород (в мг/л)....... 9,48 7,72 10,47 5,55 9,51 8,7о 11,75 5,29 8,89 7,83 10,51 8,75
Процент насыщения кислородом ......... 77 83 82 38 87 95 93 37 75 86 91 60
БПК5 (в мг/л кислорода; . 3,0 2,6 1,4 0,9 2,5 2.8 2,7 3,1 2,4 1,6 2.7 1.4
Число колоний в 1 мл . , , 641 651 342 65 437 201 330 260 1 424 1768 330 950
1 Исследования еоды производили лаборатории самитарно-эпидемиологическихстанций Чувашской АССР, Ульяновской области и Куйбышева.
фильтрованную воду. В запрудном водохранилище Северного Донца при цветении воды диатомовой водорослью Melosira приходилось вместо одного раза в сутки производить промывку фильтров 43 раза.
В связи с тем, что многие организмы фитопланктона, вызывающие цветение воды, бывают сосредоточены в поверхностных слоях водохранилища, рекомендуется производить забор воды из слоев, лежащих ниже 4 м от его поверхности.
При сооружении Куйбышевского водохранилища будут полностью затоплены 3 города и частично 11 городов и рабочих поселков и 246 сельских населенных пунктов, территории усадьб и огородов которых составляют всего лишь 4,7% от общей площади ложа водохранилища. Эти территории в отдельных местах имеют ту или другую степень загрязнения отбросами жизнедеятельности человека и животных. Учитывая незначительный процент этих территорий, а также то, что они за год до затопления подлежат соответствующей обработке (в основном перепашка загрязненных участков), какого-либо существенного неблагоприятного значения на качество воды водохранилища они иметь не будут.
Санитарные мероприятия по обеспечению надлежащего качества воды в водохранилищах в основном должны сводиться к регулированию сброса в него сточных вод (в первую очередь освобождение их от взвешенных веществ) и к ограничению поступления в водохранилище веществ твердого стока с площади его водосбора.
Лй ЛИТЕРАТУРА
* ВертебнаяИ. П., Изъюрова А. И., Колтунов а Л. С., Л и т в и-
Гу нов Н. Н.. Руффель М. А., Санитапное состояние водоемов системы Волго-Дон-ского судоходного канала имени В. И. Ленина на первом году наполнения. Гигиена и ^ санитария, 1954. № 3.—Долгов Г. И.. Вопросы эксплуатации водохранилищ, Гигиена и санитария, 1937. № 2.—Драчев С. М., Кононов В. Н., О качестве воды Клязьминского и Долгопрудненского водохранилищ в системе канала Москва-Волга, Гигиена и санитария, 1936, № 7.—О ни же, Биохимическая характеристика Учинского водохранилища, Гигиена и санитария, 1938, № 11 —12.—Драчев С. М., Карельская! К- БрукЕ. С., Влияние затопляемых почв на гидрохимический режим водо хранилищ, Бюлл. Москов. о-ва испыт. природы, 1939, XL, VIII (4).—Жадин В. И.. Формирование биологического -режима водохранилищ, Успехи современной биологии. 1938, IX. — Труды Зоологического института Академии наук СССР. 1941, т. VII, в. I.— Труды биологической станции «Борок», 1950, I.—Ф р а н ц е в А В., К вопросу об эксплуатации водохранилищ Московского водопровода, Городское хозяйство, 1953, № 2.—Шкорбатов Л. А., Со л од ников С. И., Хохолки на Н. Н., Коновалова Е И., Водохранилища Донбасса: их санитяпное изучение и оздоровление, 19"6. I.—Pu rcell L., The Aging: of the American Waters, Journ. of the American Waters Works Assotiation, 1939, vol. 31, N 10.
Поступила 15/V 1954 r.
■й- -¡ír -ír
§
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕЛЬМИНТООВОСКОПИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ САНИТАРНОЙ ОЦЕНКИ ПОЧВЫ ГОРОДА
Ассистент И. И. Слепушкина
Из Киевского ордена Трудового Красного Знамени медицинского института . имени акад. А. А. Богомольца
Вопрос о возможности использования гельминтоовоскопического метода при санитарной оценке городской почвы разработан мало, хотя еще Г. В. Хлопин указывал на его перспективность.
Работая над вопросом санитарной характеристики городской почвы, мы еще в 1946—1947 гг. задались целью применить гельминтоовоскопи-
erf* 4 17
ЬИЬ/ ИОтГКА
Ммистерстм Злраваатуан. ¡
СССР
