ОЦЕНКА ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕКИ УРЮП В РАЙОНЕ РАЗМЕЩЕНИЯ НАКОПИТЕЛЯ СТОЧНЫХ ВОД УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

родов, не имеющих защищенных источников питьевого водоснабжения;

— поиск новых более совершенных методов очистки питьевой воды;

— улучшение эксплуатации водозаборов, разводящих сетей и сооружений в части предотвращения загрязнения питьевой воды при ее транспортировке;

— более активное осуществление мероприятий по оздоровлению водоисточников, включая организацию водоохранных зон и соблюдение гигиенического режима в них;

— организацию централизованной системы подготовки эксплуатационного персонала;

— создание на местном и областном уровнях единой системы контроля качества питьевой воды с организацией мониторингового наблюдения с учетом возможностей органов санэпиднад-зора и владельцев водопроводных систем;

— строительство заводов по выпуску питьевой воды;

— завершение работы по комплексной гигиенической оценке условий водопользования насе-

ления с учетом выявления особенностей формирования качественного состава водных объектов, установления количественной взаимосвязи между уровнями загрязнения питьевой воды и здоровьем населения, а также ранжирование территорий области по условиям водопользования;

— усиление контроля со стороны областной администрации за выполнением со стороны территорий закона "О местном самоуправлении" в части обеспечения населения доброкачественной питьевой водой.

Литература

1. Воронин С. А., Селянкшш К. П., Могшевскчх А. К. // Вопросы гигиены и профессиональной патологии в металлургии. - М„ 1989. - С. 18-21.

2. Найденко В. В. // Водоснабжение и сан. техника. — 1992. - № 10. - С. 2-4.

3. Новиков 10. В., Сайфутдинов М. М. // Токсикол. вести. — 1994. - № 5 - С. 23-26.

4. Сидоренко Г. И., Можаев Е. А. // Гиг. и сан. — 1994. — № 3. - С. 12-17.

5. Соколовский В. В., Журков В. С., Миркис В. И. и др. // Российский съезд медицинских генетиков. 1-й: Тезисы докладов. — М., 1994. - С. 127.

Поступила 06.04.95

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1996 УДК 614.777.628.291-07

В. В. Головина, А. О. Еремина, 10. Г. Головин, М. Л. Щипко

ОЦЕНКА ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕКИ УРЮП В РАЙОНЕ РАЗМЕЩЕНИЯ НАКОПИТЕЛЯ СТОЧНЫХ ВОД УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА

Институт химии природного органического сырья СО РАН, Красноярск

Река Урюп в своем среднем течении находится в зоне интенсивного развития топливно-энергетического комплекса. Она принимает воды юго-западного правого притока (река Берешь), подверженного влиянию ГРЭС, ниже по течению реки в непосредственной близости к ней расположен накопитель сточных вод угольного разреза "Березовский-1". В районе ощущается острая нехватка воды как питьевого, так и хозяй-ственно-бытового назначения, поэтому большое внимание исследователей привлечено к поверхностным водотокам района, в частности к р. Урюп как наиболее крупному источнику воды в Шарыповском районе. По современным представлениям, одним из наиболее важных критериев оценки качества воды открытых водоемов является отсутствие накопления химических элементов в донных отложениях (ДО) реки [4], особенно вблизи возможных источников техногенного загрязнения.

Основная цель проведенных работ — получение количественных данных для сравнительной характеристики и гигиенической оценки степени загрязнения тяжелыми металлами и другими химическими элементами ДО р. Урюп в районе размещения накопителя сточных вод угольного разреза. Важный аспект исследования — сопоставление полученных данных с фоновыми значениями концентраций элементов вне зоны действия промышленного района.

Экспериментальные материалы были получены в ходе полевых работ и лабораторных иссле-

дований проб воды и ДО в период 1988— 1991 гг. Изучены пробы поверхностного слоя (до 0,15 м) ДО, поступление которых в воды хозяйственно-питьевого назначения регламентированы санитарными нормативами. Пробы отобраны на разном удалении от места сброса и дренажа сточных вод угольного разреза. За природный фон принято содержание химических элементов в пробах, отобранных на границе с Кемеровской обл. на значительном удалении вверх по реке от накопителя (пробы 1). Остальные пробы отобраны вниз по течению реки: у дер. Серебря-ково (характеристики по уровню ксшцентраций и воспроизводимости данных близки к природному фону; пробы 2), в районе слияния с р. Берешь (пробы 3), в 500 м до накопителя сточных вод угольного разреза (пробы 4), ниже накопителя — 500 м (пробы 5), на удалении 1,0—1,2 км (пробы 6), у водомерного пункта Изындаево (пробы 7) и у дер. Новокурск (пробы 8). Содержание загрязняющих веществ в последних пробах (7 и 8) является критерием дальнего пространственного выноса (или его отсутствия) химических элементов в гидроструктуру западного участка р. Урюп.

Объем отобранных проб донных отложений на каждом участке реки составлял не менее 1 л, число параллельных отборов — не менее 3. Пробы ДО после отбора подвергали вакуумной фильтрации и гомогенизации, затем пробу делили на 5 частей: 1 часть использовали для анализа на содержание химических элементов, таких как

ч.

7

Содержание (в %) химических элементов в ДО р. Урюп

Элемент

Пробы

Алюминий

Бериллий

Ванадий

Железо

Кадмий

Калий

Кальций

Кобальт

Литий

Магний

Марганец

Медь

Натрий

Никель

Свинец

Стронций

Хром

Цинк

8,42 (30,10/0,15) 0,00034 (0,0039/н/о) 0,019 (0,23/н/о) 6,30 (42,97/0,06) 0,0010(0,004/0,0005) 0,077 (3,10/1,32) 1,37 (106,2/4,31) 0,0041 (0,06/0,002) 0,015 (0,05/0,010) 1,64 (18,40/1,27) 0,122 (4,94/0,018) 0,007 (0,20/0,022) 0,315 (4,66/0,64) 0,014 (0,10/0,013) 0,017 (0,37/н/о) 0,0036 (0,354/н/о). 0,032 (0,049/н/о) 0,014 (0,252/0,007)

8,06 (40,00/0,14) 0,00035 (0,0039/н/о) 0,020 (0,23/н/о) 4,96 (62,45/0,03) 0,0011 (0,005/0,0007) 0,087 (3,71/1,58) 1,70 (137,2/2,54) 0,0046 (0,06/0,002) 0,016 (0,06/0,036) 1,49 (23,13/1,39) 0,121 (6,45/0,009) 0,007 (0,19/0,038) 0,258 (3,43/2,02) 0,013 (0,12/0,015) 0,018 (0,53/н/о) 0,0030 (0,254/0,089) 0,024 (0,082/н/о) 0,021 (0,262/0,С07)

8,11 (53,50/0,15) 0,00038 (0,0046/н/о) 0,026 (0,29/н/о) 4,79 (81,34/0,04) 0,0013 (0,004/0,0007) 0,078 (2,80/2,15) 1,30 (66,0/2,14) 0,0042 (0,07/0,02) 0,015 (0,05/0,024) 1,22 (24,63/1,29) 0,098 (6,73/0,006) 0,007 (0,23/0,061) 0,253 (3,05/1,55) 0,012 (0,12/0,017) 0,018 (0,49/н/о) 0,0026 (0,230/0,180) 0,017 (0,098/н/о) 0,013 (0,268/0,013)

8,34 (45,50/0,15) 0,00037 (0,0030/н/о) 0,026 (0,26/н/о) 5,07 (48,73/0,20) 0,0013 (0,004/0,0007) 0,082 (2,35/1,14) 0,98 (88,0/2,30) 0,0043 (0,05/0,002) 0,016 (0,04/0,026) 1,34 (16,90/1,86) 0,101 (7,20/0,014) 0,007 (0,35/0,034) 0,258 (4,39/1,28) 0,011 (0,08/0,013) 0,018 (0,94/н/о) 0,0027 (0,263/0,165) 0,024 (0,040/н/о) 0,020 (0,234/0,019)

7,67 (43,30/0,13) 0,00035 (0,0036/н/о) 0,026 (0,25/н/о) 4,87 (51,34/0,05) 0,0012 (0,004/0,0007) 0,079 (2.82/3,10) 0,99 (85.9/3,80) 0,0042 (0,06/0,002) 0,015 (0.03/0,020) 1,46 (14.63/1,52) 0,113 (6.73/0,021) 0,007 (0.23/0,024) 0,257 (5.38/1,43) 0,011 (0.11/0,008) 0,018 (0.39/н/о) 0,0019 (0,182/0,108) 0,036 (0.058/н/о) 0,021 (0.256/0,014)

Примечание. В скобках: числитель — содержание элементов в хлористоводородных вытяжках, знаменатель — в водных вытяжках (в мг/л).

калий и натрий, 1 часть — на сплавление и определение других элементов, 2 части — для извлечения химических элементов из ДО путем интенсивного перемешивания в течение 4 ч с 5% раствором хлористоводородной кислоты или с дистиллированной водой; остаток пробы резервировали для последующих модельных экспериментов различного плана (щелочные вытяжки, разработка новых методик анализа и др.).

Навески ДО (в расчете на сухую массу) в описанных исследованиях составляли 2,5 г, объем экстракта (для вытяжки) — 250 мл, для полного растворения твердого образца использовали 0,5 г ДО. В последнем случае применяли рекомендации по кислотному растворению образцов ДО [6], а также сплавление твердых проб с карбонатом натрия [3].

Для получения более четкого сигнала и повышения надежности определения химических элементов, содержащихся в водных растворах (вытяжках) в малых концентрациях, использовали 10—20-кратное концентрирование растворов осторожным их упариванием на водяной бане [5]. После этого концентрацию химических элементов во всех полученных растворах определяли атомно-абсорбционным методом (или пламенно-эмиссионным методом) на приборе AAS — IN.

В качестве примера в таблице приведены данные о содержании некоторых химических элементов в ДО, а также в водных и хлористоводородных вытяжках ДО, отобранных в период летней межени 1991 г.

Содержание химических элементов в ДО среднего течения реки, как правило, имеет статистически значимое повышение над уровнем природного фона реки. Исключение составляет медь, концентрация которой была примерно равной во всех анализируемых образцах ДО (различие не превышало 0,0004% или 0,6% отн.). В одном случае происходит постепенное нарастание концентраций элементов при смещении вниз по течению реки в зонах отбора проб 3 < 4 < 5 < 6 (AI, Ве, V, Cd), в другом - кон-

центрации элементов в ДО имеют максимальное свое значение уже на участке, предшествующем зоне влияния накопителя сточных вод (НСВ) угольного разреза (Са, ~Со, Бг, 1л): для проб 3, 4 > 5, 6.

Концентрации ряда элементов, таких как кобальт, медь, никель, близки к их кларковым содержаниям в почвах района пролегания русла реки. Объясняется это низким их содержанием в основных источниках формирования атмосферного загрязнения (угольная пыль, летучая зола ТЭС и др.) [7] и стоках угольного разреза (данные авторов).

Установить достоверное повышение содержания каждого из изучаемых элементов за счет влияния НСВ в каждой точке отбора проб, начиная с проб 4, на настоящий момент оказалось невозможным. Скорее полученные экспериментальные данные свидетельствуют о влиянии на санитарное состояние реки региональных суммарных техногенных нагрузок, поскольку и на других участках среднего течения реки концентрации элементов в ДО имеют сопоставимые значения. Отсутствие данных о составе ДО до начала эксплуатации накопителя, несомненно, затрудняет количественную оценку доли поступающих химических элементов в ДО р. Урюп за счет НСВ угольного разреза.

Наряду с указанным имеет место одновременное увеличение концентраций ряда элементов как в придонных слоях воды, так и в ДО на участке реки, прилегающем к накопителю, при сопоставлении с соответствующими фоновыми значениями. Наблюдается постепенное увеличение концентраций элементов в воде р. Урюп синхронно с увеличением содержания этих элементов в воде накопителя в течение 1988— 1991 гг. Все это указывает на необходимость строгого контроля за содержанием в воде и ДО таких элементов, как РЬ, 1л, Мп, Сс1, Ве, V, Бг и др. Например, для стронция не отмечена тенденция накопления в ДО, что можно отнести за счет высокой мигрирующей способности его ио-

нов, но, по нашим данным, концентрация стронция в воде превышает таковую для воды реки в 3—10 раз (среднегодовое отношение за 1991 г. Снсв/Среки = 7, 8). В 4—7 раз выше концентрация лития в накопителе, чем в воде реки. При сопоставлении с фоновыми значениями реки для воды отмечен рост всех изучаемых элементов в среднем течении р. Урюп. Одновременно отмечено увеличение содержания ванадия, бериллия, кадмия в ДО как на участке реки, расположенном близ НСВ, так и на удалении от источника возможного загрязнения 10—20 км (пробы 7 и 8). Для свинца при практически равном содержании его во всех пробах ДО характерно увеличение доли растворимых форм элемента в хлористоводородных вытяжках ДО при смещении вниз по течению реки (см. таблицу). При сохранении рН среды на прежнем уровне можно не ожидать резкого накопления свинца в воде, изменение рН в более кислую область может привести к увеличению содержания свинца в воде. При сопоставлении водных и хлористоводородных вытяжек выявлено резкое отличие в переходе химических элементов из ДО в экстракт. Доля водорастворимых (рН 6, 7) форм химических элементов в ДО для Ве, V, РЬ составляет 0%, для Ре и А1 — сотые доли процента, для Со, Мп, Ъх\ и Сс1 — десятые доли процента, для Са, Ы, N1 — не более 5%, для Си, N3 — до 10% и лишь для К и Бг эта характеристика выше: 13,9 — 39,2 и 0 — 58,8% соответственно. При переходе к кислотной вытяжке (5% НС1) растворимость химических элементов в ДО возрастает в 2—3 раза для К и Ы, в 3—7 раз для N8, Сё, Сг; в 8—12 раз для Си, Ве, V, от 10 до 13—17 раз для М§ и в 20—30 раз для Са, Со, Ъь, в 22—53 раза для РЬ, до 90 раз для Бг и в сотни раз для А1, Ре, Мп. По данным [1], рН водной среды р. Урюп изменяется в пределах 7, 7—8,3. Моделирование условий со смещением в более высокую область рН (добавлением щелочных реагентов) указывает также на изменение процессов воспроизводства и поглощения растворенного вещества, это подчеркивает высокую подвижность системы ДО — вода. Известно, что накоп-

ление продуктов трансформации органических компонентов в ДО также может изменять свойства контактирующих с ними вод [2].

Процессы перехода подвижных форм химических элементов в системе ДО — вода чрезвычайно сложны [8] и их всестороннее рассмотрение ¡ie может быть предметом одного исследования. Цо-видимому, необходимо продолжить изучение ДО в плане как увеличения спектра изучаемых компонентов, набора экстрагентов, так и расширения области пространственного отбора проб.

Сравнительный анализ проб ДО р. Урюп в районе ТЭК показал, что пробы содержат повышенное количество тяжелых металлов и других химических элементов по сравнению с фоновыми. Превышение существующих концентраций над фоновыми на данный момент не имеет катастрофических размеров. Некоторое увеличение содержания ряда химических элементов в ДО среднего течения р. Урюп является результатом совокупного действия всех техногенных факторов района.

Литература

1. Бондарев Л. А., Шульга И. Ю. Гидрохимия водных объектов западной части района КАТЭКа. — Л., 1983.

2. Воробьева Л. В. // Гиг. и сан. - 1991. - № 6. - С. 22-25.

3. Золотое Ю. А., Кузьмин Н. М. Концентрирование микроэлементов. - М., 1982. — С. 240-247.

4. Красовский Г. Н., Егорова Н. А. // Гиг. и сан. — 1994. — № 6. - С. 5-9.

5. Методы исследования качества воды водоемов / Новиков Ю. В., Ласточкина К. О., Болдина 3. Н. - М., 1990. -С. 239-248.

6. Романова Г. И. // Гидрохим. материалы. — 1988. — Т. 103. - С. 124-134.

7. Семенов Ю. М., Баженова О. И., Воробьева И. Б. и др. // География и природ, ресурсы. — 1993. — Ns 4. — С. 17— 22.

8. Справочник по гидрохимии / Под ред. А. М. Никаноро-ва. - Л.. 1989.

Поступила 25.04.95

S и m in а г у. The levels of greater than 20 chemicals were determined in the bottom sediments of the Uryup river. The characteristics of bottom river sediments before and after sewage accumulator outlet were compared. No negative changes in the chemical sediments in the river were revealed.

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1996 УДК 613.3(048.8)

А. В. Авчинников, Ю. А. Рахманин, Е. Г. Жук, И. Н. Рыжова О СПОСОБАХ КОНСЕРВАЦИИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА АВТОНОМНЫХ ОБЪЕКТАХ (ОБЗОР)

Смоленская государственная медицинская академия; НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва

Важнейшим критерием успешного функционирования автономных объектов (космические корабли, орбитальные станции, морские суда и др.) является обеспечение доброкачественной питьевой водой. Как правило, на таких объектах создаются определенные запасы питьевой воды [24, 31, 36, 37].

В автономном режиме находится водоснабжение многих малых населенных пунктов, туристских и сезонных спортивных объектов, экспедиционных баз, вахтовых поселков нефтяников,

геологов и других специалистов [23, 29, 44, 46]. В этих условиях группы людей обслуживаются нерегулярно функционирующими системами водоснабжения, а по специфике складывающейся здесь ситуации санитарный надзор не может осуществляться в полном объеме.

Серьезно осложняется обеспечение доброкачественной питьевой водой во время стихийных бедствий, эпидемий, вооруженных конфликтов, крупных аварий, когда источники воды, как правило, загрязнены и определенное