Научная статья на тему 'Оценка загрязнения нефтепродуктами Р. Оби в районе г. Барнаула (2007 г. )'

Оценка загрязнения нефтепродуктами Р. Оби в районе г. Барнаула (2007 г. ) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
162
23
Поделиться

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Долматова Л. А.

Исследован уровень загрязнения воды р. Оби в районе г. Барнаула нефтепродуктами. По уровню загрязнения можно выделить три группы створов. Самые высокие концентрации нефтепродуктов отмечены в районе грузового порта г. Барнаула и ниже п. Гоньба. В распределении уровня загрязнения нефтепродуктами по горизонтам сверху вниз выявлена определенная закономерность.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Долматова Л. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Оценка загрязнения нефтепродуктами Р. Оби в районе г. Барнаула (2007 г. )»

А.П. Виноградов //Геохимия - 1962. - №7.

9. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. - М.: Мир, 1989. - 439 с.

10. Амшинский, H.H. Вертикальная петрогеохимическая зональность гранитоидных плутонов (на примере Алтая) / H.H. Амшинский. - Новосибирск: Зап. Сиб. кн. изд-во, 1973. - 200 с.

11. Шенкман, Я.Д. Гранитоидные интрузивные комплексы Восточной Тувы /Я.Д. Шенкман. - М.: Недра, 1980. - 133 с.

12. Баркан, Н.Г. Микроэлементы в почвах Алтайского края и эффективность микроудобрений / Н.Г. Баркан // Вопросы химизации сельского хозяйства Алтая. - Барнаул, 1969. - С. 44-67.

13. Kloke, A. Richtwerte’80. Orientirungsdaten fur tolerierbare einiger Elemente in Kulturboden / A. Kloke / Mittailungen des VDLUFA. -1980. - H.1-3. - S. 9.

14. Беус, A.A. Геохимия окружающей среды / A.A. Беус, Л.И. Грабовская, Н.В Тихонова. - М.: Недра, 1976. - 248 с.

15. Ковда, В.А. Микроэлементы в почвах Советского Союза / В.А. Ковда, И.В. Якушевская, A.H. Тюрюканов. - М.: Изд-во МГУ, 1959. - 67 с.

16. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в почвах Западной Сибири / В.Б. Ильин // Почвоведение. - 1987. - №11. - С. 87-94.

Материал поступил в редакцию 9.09.07.

УДК 614.777 Л. А. Долматова

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТАМИ Р. ОБИ В РАЙОНЕ Г. БАРНАУЛА (2007 Г.)

Исследован уровень загрязнения воды р. Оби в районе г. Барнаула нефтепродуктами. По уровню загрязнения можно выделить три группы створов. Самые высокие концентрации нефтепродуктов отмечены в районе грузового порта г. Барнаула и ниже п. Гоньба. В распределении уровня загрязнения нефтепродуктами по горизонтам сверху вниз выявлена определенная закономерность.

Среди многочисленных вредных веществ антропогенного происхождения, попадающих в окружающую среду, нефтепродуктам (НП) принадлежит одно из первых мест. Работа автотранспорта и предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, газообразные выбросы и сточные воды промышленных предприятий, разливы нефти и НП в результате аварий и пожаров на нефтехранилищах приводят к загрязнению объектов окружающей среды, и в первую очередь поверхностных вод [1].

Попадание нефти и ее компонентов в воду вызывает изменение физических, химических и биологических свойств и характеристик природной среды обитания гидробионтов, нарушает ход естественных биохимических процессов. В ходе трансформации углеводородов нефти могут образоваться стойкие к микробиологическому расщеплению еще более токсичные соединения, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами [2-4].

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) нефтепродуктов составляют: 0,3 мг/дм3 - для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКВ) и 0,05 мг/дм3 - для водоемов рыбохозяйст-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

венного назначения (ПДКВ.Р.) [5].

Задачей исследования являлось выявление уровня загрязненности нефтепродуктами поверхностных вод и донных отложений р. Оби в районе г. Барнаула, как пример оценки влияния крупных промышленных центров на элементы речной экосистемы.

Мониторинг нефтяного загрязнения поверхностных вод р. Оби проводится службами Роскомгидромета выше и ниже г. Барнаула. Мы же решили оценить уровень нефтяного загрязнения в нескольких точках на этом участке, чтобы определить вклад каждой из них в общее загрязнение реки, которое оказывает город.

В предлагаемой работе проведено исследование уровня загрязненности поверхностных вод р. Оби вблизи г. Барнаула нефтепродуктами.

Материалы и методы

Для исследования был выбран участок р. Оби, начинающийся выше г. Барнаула в районе городского водозабора № 2 и заканчивающийся ниже г. Барнаула ниже пос. Гоньба, который был разделен на 6 створов (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика створов отбора проб воды в р. Обь, 2007 г.

№ створов Координаты Привязка к местности

1. 53015/00,5// с.ш. 83045/13,2//в. д. Водозабор № 2, левый берег, с/з «Цветы Алтая»

2. 53017/009// с. ш. 83047/25,1// в.д. Водозабор № 1, правый берег, п. Ересная

З. 53021/50,3// с.ш. 83048/19,2// в. д. Грузовой порт г. Барнаула (устье затона Ковш), левый берег

4. 53025/19,4// с.ш. 8 3 03б/37,б// в. д. Выход из протоки Федуловская, правый берег

№ створов Координаты Привязка к местности

5. 5З02б/01,2//с. ш. Ниже о. Рыбацкий, правый берег

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8З0З9/24,4"в. д.

б. 5З025/27,5// с.ш. Ниже п. Гоньба, левый берег

8З029/41,7// в. д.

Отбор проб воды осуществляли с борта теплохода стеклянным батометром с трех горизонтов: поверхность, середина, придонный слой четыре раза: 29 мая, 16 июня, 24-26 июля, 15 октября 2007 года. Объем пробы составлял 1 дм3 воды. Пробы воды транспортировали в лабораторию в стеклянных бутылках и экстрагировали в день отбора н-гексаном несколько раз так, чтобы общий объем экстрагента составил 10 см3. Степень извлечения неполярных нефтепродуктов н-гексаном составляет 100% [6]. Предварительно очищенный н-гексан проверяли на чистоту по заданной минимально определяемой концентрации нефтепродуктов (не выше 0,2 ПДКв.р.) Концентрацию нефтепродуктов определяли флуориметрическим методом на приборе «Флюорат-02-3М» в соответствии с руководящим документом ПНД Ф 14.1:2:4.128-98 [6]. Диапазон измеряемых концентраций по этой методике составляет 0,005 - 50 мг/дм3.

Результаты и их обсуждение

В период исследования с 29 мая по 15 октября 2007 г. концентрация НП в воде изменялась от 0,05 мг/дм3 (ниже о. Рыбацкий, 19.06.07 г.) до 1,98 мг/дм3 (ниже п. Гоньба, 19.06.07 г.) (рис. 1). Это составляет 1-40 ПДКв.р., и 0,17 - 6,7 ПДКВ.

По уровню загрязненности створы наблюдения следует разделить на три группы.

I группа: Створы № 2 (район водозабора № 1), 4 (выход из протоки Федуловской), 5 (ниже о. Рыбацкий).

Загрязнение воды нефтепродуктами в этих створах находится на одном уровне, средние концентрации для них за период наблюдения составляют 0,28 - 0,32 мг/дм3, что равно 6 ПДКв.р..

II группа: Створ № 1 находится в районе водозабора № 2, расположен выше г. Барнаула и является входным створом для Барнаула. Концентрация нефтепродуктов в районе створа в период 29 мая - 24 июля составляла 0,4

- 0,64 мг/дм3, это превышает ПДКВ Р. в 8 - 13 раз, ПДКВ -в 2,1 раза, средняя концентрация за период исследования составила 0,52 мг/дм3. Из этого следует, что уже при входе речных вод в город, они содержали нефтепродукты в количествах, превышающих ПДК.

III группа: Створ № 3 (район затона Ковш), средняя концентрация НП за период наблюдения - 0,77 мг/дм3, что составляет 15 ПДКв.р.. Район Ковша - одно из самых грязных мест по содержанию нефтепродуктов на всем участке реки, так как он расположен ниже устья р. Бар-наулки, воды которой в течение года загрязнены нефтепродуктами [7-9]. В 3 створе наблюдается оживленное движение малотоннажного и крупнотоннажного речного флота в течение навигации. В выходном створе ниже пос. Гоньба (створ 6) средняя концентрация нефтепродуктов самая высокая - 1,16 мг/дм3, это составляет 23 ПДКв.р., т. е. техногенное влияние города здесь максимально.

Рис. 1. Пространственно-временное распределение нефтепродуктов в поверхностном слое воды р. Обь в районе

г. Барнаула (створы: 1 - водозабор № 2; 2 - водозабор № 1;

о. Рыбацкий; 6 - ниже п. Гоньба)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Сезонная изменчивость содержания нефтепродуктов неоднородна (см. рис. 1). В створах 1, 2, 4, 5 происходит постепенный рост концентрации нефтепродуктов от периода весеннего паводка (29 мая) к периоду осенней межени (15 октября). В районе Ковша (створ № 3) в концентрации нефтепродуктов в летнюю межень наблю-

3 - Ковш; 4 -выход из протоки Федуловской; 5 - ниже

дается спад от 0,64 мг/дм3 до 0,52 мг/дм3, затем рост до 1,49 мг/дм3 в осеннюю межень. В створе ниже п. Гоньба происходит снижение концентрации нефтепродуктов от 1,98 мг/дм3 в паводок до 0,34 мг/дм3 в летнюю межень.

Пространственное распределение содержания нефтепродуктов по горизонтали тоже неоднородно. Не

выявлено линеннон зависимости между концентрацией нефтепродуктов и уровнем антропогенной нагрузки на реку вниз по течению на исследованном участке. Подобную зависимость мы наблюдали в разные годы на р. Барнаулке [7-9]. На исследованном участке в поверхностном слое происходит скачкообразное изменение содержания нефтепродуктов во всех створах (рис. 2).

Исследование распределения нефтепродуктов по водным горизонтам поверхность - середина - дно показало определенную закономерность (рис. 3).

центрации НП в среднем горизонте и затем снижение ее в придонном слое. Для района грузового порта в концентрации НП по горизонтам наблюдается последовательность 0,52 - 0,64 - 0,51 мг/дм3. Для створа № 5 - 0,17 -

0,24 - 0,15 мг/дм3.

Рис. 3. Распределение нефтепродуктов по горизонтам в воде р. Обь в районе г. Барнаула в летнюю межень (створы: 1 - водозабор № 2; 2 - водозабор № 1; 3 - Ковш; 4 -выход из протоки Федуловской; 5 - ниже о. Рыбацкий; 6 - ниже п. Гоньба)

Рис. 2. Пространственно-временная неоднородность распределения нефтепродуктов в поверхностном слое воды р. Обь в районе г. Барнаула (створы: 1 - водозабор № 2; 2 -водозабор № 1; 3 - Ковш; 4 -выход из протоки Федуловской; 5 - ниже о. Рыбацкий; 6 - ниже п. Гоньба)

В связи с чем можно выделить две группы створов: 1) створы № 1, 2, 4, 6 и 2) створы № 3 и № 5.

1. В створах № 1, 2, 4, 6 происходит снижение концентрации нефтепродуктов в среднем горизонте и увеличение ее в придонном слое. В районе водозабора № 2 концентрация НП по горизонтам изменяется 0,64 - 0,21 -0,29 мг/дм

3

В районе водозабора № 1: 0,22 - 0,17

0,19

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

мг/дм3; при выходе из протоки Федуловская: 0,27 - 0,15

- 0,16 мг/дм3; ниже п. Гоньба: 0,34 - 0,20 - 0,28 мг/дм3.

2. В створах № 3 и 5 происходит увеличение кон-

Выводы

1. По уровню загрязненности нефтепродуктами воды реки Оби в районе г. Барнаула выделены три группы створов. Самыми загрязненными створами на исследованном участке являются район грузового порта и ниже п. Гоньба.

2. В распределении уровня загрязненности нефтепродуктами по водным горизонтам сверху вниз существует определенная закономерность. В районе грузового порта и ниже о. Рыбацкий происходит увеличение уровня загрязненности в среднем горизонте и затем снижение его в придонном слое. В остальных четырех створах наоборот, происходит снижение уровня загрязненности в среднем горизонте и увеличение его в придонном слое.

Данная работа была выполнена в рамках госбюджетного проекта СО РАН Ns 7.9.1.4. «Гидрологические и экологические процессы в реках, озерах и водохранилищах, разработка научных основ использования и охраны водных ресурсов Сибири». Автор выражает благодарность сотрудникам Лаборатории водной экологии ИВЭП СО РАН за отбор проб для этого исследования: Ковешникову М.И., КотовщиковуA.B., Власову С.О.

Список литературы

1. Другое, Ю.С. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов. Практическое руководство:2-е изд., перераб. и доп. / Ю.С. Другов, A.A. Родин. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 270 с.

2.

296 с.

3

396 с.

4

5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6

Рееелль, П. Среда нашего обитания. Загрязнение воды и воздуха. Пер. с англ. / П. Ревелль, Ч. Ревелль. - М.: Мир, 1995. Корте, Ф. Экологическая химия. Основы и концепции. Пер. с нем. /Ф. Корте, М. Бахадир, В. Клайн [и др.] - М.: Мир, 1997.

■ С. 429-581.

Хроматографический анализ окружающей среды. Пер. с англ. / Под ред. В.Г. Березкина. - М.: Химия, 1979.

Гидрохимический словарь / под ред. А.М. Никанорова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 239 с.

ПНД Ф 14.1:2:4.128-98. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природной, питьевой и сточной воды флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». - М.: Госком. РФ по охране окруж. среды, 1998. - 17 с.

7. Долматова, Л.А. Нефтепродукты в различных объектах экосистемы р. Барнаулки / Л.А. Долматова, Н.Г. Базарнова, О.Н. Ку-

ряшкина // Известия АптГУ. - 2002. - № 3 (25). - С. 9-13.

8. Долматова, Л.А. Органические вещества в снеговом покрове прибрежной части р. Барнаулки / Л.А. Долматова, М.А. Гусева //

Ползуновский вестник. - 2004. - № 22. - С. 150-154.

9. Долматова, Л.А. Сезонная изменчивость содержания органических веществ в воде и донных отложениях р. Барнаулки / Л.А.

Долматова, М.А. Гусева // Известия АлтГУ. - 2005. - № 3 (47). - С. 17-20.

Материал поступил в редакцию 9.09.07.