Оценка загрязнения поверхностных и подземных вод объектами размещения отходов на территории полигона «Цветаевский» и свалки «Михайловская» в Республике Башкортостан

Габдрахманов А.И.; Шамсутдинова Л.Р.; Белан Л.Н.; Зверева Т.И.; Шепелевич И.С.

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД ОБЪЕКТАМИ РАЗМЕЩЕНИЯ ОТХОДОВ НА ТЕРРИТОРИИ ПОЛИГОНА «ЦВЕТАЕВСКИЙ» И СВАЛКИ «МИХАЙЛОВСКАЯ» В РЕСПУБЛИКЕ БАШКОРТОСТАН

1Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450076, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

2Научно-исследовательский институт безопасности жизнедеятельности Республики Башкортостан Россия, Республика Башкортостан, 450005 г. Уфа, ул. 8 марта, 12/1.

*Етай: [email protected]

В статье рассматривается загрязнение поверхностных и подземных вод на территории полигона «Цветаевский» и свалки «Михайловская» в Республике Башкортостан. Показано превышение концентрации тяжелых металлов в подземных водах полигона «Цветаевский» максимальное превышение по марганцу - 15.1 ПДК, а также на поверхности реки Куганак свалки «Михайловская» максимальное превышение по меди - 6 ПДК. В пробах подземных вод свалки «Михайловская», на поверхности реки Куганак и в искусственном водоеме полигона «Цветаевский» наблюдается превышение содержания нефтепродуктов - 4.9 ПДК, превышение сухого остатка, содержание нитрат-ионов и сульфат-ионов - 7.15 ПДК, жесткость воды выше диапазона определения. Во всех пробах - высокие показатели ХПК.

Ключевые слова: свалки, полигоны, Цветаевский, Михайловский, отходы, анализ проб, нефтепродукты, ХПК, фенол, сухой остаток.

В последнее время в Башкортостане все более остро встает вопрос загрязнения рек, поэтому в рамках комплексного мониторинга экологической ситуации нами осуществляется оценка загрязнения поверхностных и подземных вод объектами размещения отходов. Выбор объектов исследования обоснован в работах [1-7].

Методы исследования

Для оценки воздействия объектами размещения отходов на качество воды были отобраны пробы воды и проведены физико-химические исследования [8, 9]. Отбор проб проводился согласно ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие технические требования к отбору проб».

Целью отбора проб является получение дискретной пробы, адекватно отражающей качество исследуемой воды, поэтому нами была разработана программа исследования, в результате которой были установлены следующие места отбора пробы:

Объект - бесхозный участок полигона «Цветаевский»:

1. ручей «Цветаевский»;

2. скважина №18;

3. скважина №27;

4. водоем в центре полигона «Цветаевский».

Объект - свалка Михайловская:

1. Деревня Михайловка, колодец, ул. Весенняя;

2. Деревня Черкассы, р. Куганак (3 км от свалки);

3. Родник д. Черкассы (впад.).

Объем взятой пробы определялся соответствующим нормативным документом (НД) на метод определения конкретного показателя с учетом количества определяемых показателей и возможности проведения повторного исследования.

Метод отбора проб выбирали в зависимости от типа воды, глубины пробоотбора, цели исследований и перечня определяемых показателей с таким расчетом, чтобы исключить (свести к минимуму) возможные изменения определяемого показателя в процессе отбора.

Пробы воды подвергались исследованию в течение сроков, с соблюдением условий хранения. Выбранный метод подготовки отобранных проб к хранению был совместим с методом определения конкретного показателя, установленного в НД. При этом если в НД на метод определения указаны условия хранения проб, соблюдают условия хранения проб, регламентированные в НД [1].

Все процедуры отбора проб были строго документированы.

Методы хранения и консервации проб для определения обобщенных показателей были выбраны в соответствии с ГОСТ 17.1.504-84 [10].

Обсуждение результатов Химический анализ проб воды на полигоне Цветаевский.

На бесхозном участке полигона «Цветаевский» был произведен отбор проб воды в четырех местах: (1) - на ручье Цветаевский; (2) - скважина №18; (3) - скважина №27; (4) - искусственный водоем.

Ручей Цветаевский находится на северо-востоке, в 800 м от исследуемого объекта, за территорией участка ОАО «БСК» полигона «Цветаевский». Результаты исследования проб на ручье Цветаевский представлены в табл. 1.

Таким образом, в ручье Цветаевский выявлены превышения по меди - 15 ПДК, по марганцу - 15.1 ПДК, по цинку - 3.8 ПДК, по нефтепродуктам - 4.9

ПДК. Также наблюдается превышение ХПК и повышенный сухой остаток, общая жесткость воды выше диапазона определения.

Наблюдательные скважины №18 и №27 принадлежат ОАО «БСК». Скважина №27 находится в 153 м в северо-западном направлении от исследуемого объекта, скважина №18 - в 35 м от северной границы объекта. Искусственный водоем находится на территории исследуемого объекта. Результаты исследования данных проб приведены в табл. 2.

По результатам исследований в пробах воды наблюдается высокое содержание следующих элементов:

- марганца превышение ПДК во всех пробах: в скважине №18-3.31 ПДК, в скважине №27-1.54 ПДК, в водоеме - 1.87 пДк;

-никеля в скважине №27 и водоеме - превышение в 2.05 ПДК и 1.35 ПДК соответственно;

- свинца в скважине №27-1.2 ПДК;

- аммония в скважине №18 - превышение в 1.05 ПДК.

В искусственном водоеме превышен допустимый показатель содержания нефтепродуктов - 1.45 ПДК, повышено количество сухого остатка, а содержание нитрат ионов и жесткость воды выше диапазона определения. Во всех пробах - высокие показатели ХПК.

Химический анализ проб воды свалки Михайловская

На свалке Михайловская пробы воды были отобраны в следующих местах: (1) - Колодец в деревне Михайловка, ул. Весенняя; (2) - Родник возле деревни Черкассы (место впадения в р. Куганак); (3) -Искусственный водоем на территории свалки Михайловская; (4) - Река Куганак (3 км от свалки) возле деревни Черкассы.

По результатам анализа наблюдается превышение содержания нефтепродуктов и повышенное ХПК на искусственном водоеме на территории свалки Михайловская. В колодце д. Михайловка и в водоеме общая жесткость воды выше диапазона определения.

Река Куганак находится в 3 км от свалки Михайловская. Ближайшее предприятие к реке, которое помимо свалки Михайловская может влиять на показатели реки - это совхоз Рощинский. Анализы проб поверхностной воды р. Куганак показаны в табл. 4.

По результатам анализа наблюдаются превышения по меди - 6 ПДК, по марганцу - 2.7 ПДК, по цинку - 4.4 ПДК, сульфат иону - 7.15 ПДК, нефтепродуктам - 3.3 ПДК. Также наблюдается высокий сухой остаток и общая жесткость воды выше диапазона определения.

Определяемые показатели

Медь

Марганец

Цинк

Нефтепродукты ХПК

Анализ проб поверхностной воды ручья Цветаевский

Результаты „

Проба№1 Единица измерена

Таблица 1

0.015+0.005 0.151+0.024 0.038+0.008 0.245+0.083

40+10

>10(13.3)** 1372+123

мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3

мг/дм3

°Ж

мг/дм3

ПДК, мг/дм3

0.001 0.01 0.01 0.05 не более 15-30

мг О2/дм3 2

Жесткость общая Сухой остаток Примечание:

1 Перечень нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения, 2010г.

2 Санитарные правила и нормы СанПин №2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 22 июня 2000г.)

** Выше диапазона определения.

Таблица 2

Анализ проб подземной воды и воды в искусственном водоеме

Определяемые показатели Скважина №18 Результаты Скважина №27 Водоем искусственный Единица измерения ПДК, мг/дм3

Никель 0.009+0.002 0.041+0.008 0.027+0.005 мг/дм3 0.02

Марганец 0.331+0.053 0.154+0.025 0.187+0.030 мг/дм3 0.1

Свинец 0.006+0.001 0.012+0.002 0.009+0.004 мг/дм3 0.01

Аммоний-ион 1.57+0.33 1.36+0.29 <0.05 мг/дм3 1.5

Нитрат-ион 0.180+0.032 1.51+0.27 >100(115)** мг/дм3 45.0

Нефтепродукты 0.180+0.061 0.220+0.075 0.435+0.148 мг/дм3 0.3

Жесткость общая 3.52+0.32 6.98+0.63 >10(12.6)** °Ж -

Сухой остаток 221+20 497+45 1177+106 мг/дм3 -

Примечание:

ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. ** Выше диапазона определения.

Определяемые показатели

Анализ проб подземных вод свалки Михайловская Результаты

Колодец в д. Михайловка

Родник в д. Черкассы

Водоем искусственный на свалке 0.415+0.141

45+11 >10(20.0)**

Единица измерения

мг/дм3 мг/дм3 °Ж

Таблица 3

ПДК,

мг/дм3

0.3

Нефтепродукты 0.081+0.034 0.104+0.035

ХПК 5+2 10+2

Жесткость общая >10(11.4)** 9.72+0.87

Примечание:

ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Результаты анализа относятся к пробам, представленным на анализ. ** Выше диапазона определения.

Выводы

Таким образом, проеденное нами исследование поверхностных и подземных вод выявило превышение концентрации тяжелых металлов в подземных водах полигона «Цветаевский» максимальное превышение по марганцу - 15.1 ПДК, а также на поверхности реки Куганак свалки «Михайловская» максимальное превышение по меди - 6 ПДК. В пробах подземных вод свалки «Михайловская», на поверхности реки Ку-ганак и в искусственном водоеме полигона «Цветаевский» наблюдается превышение содержания нефтепродуктов - 4.9 ПДК, превышение сухого остатка, содержание нитрат-ионов и сульфат-ионов - 7.15 ПДК, жесткость воды выше диапазона определения. Во всех пробах - высокие показатели ХПК.

ЛИТЕРАТУРА

1. Габдрахманов А. И., Шамсутдинова Л. Р., Белан Л. Н., Зверева Т. И., Шепелевич И. С. Оценка загрязнения почвы металлами на территории полигона «Цветаевский» и свалки «Михайловская» в Республике Башкортостан // Вестник Башкирского университета. 2017. Т 22. №1. С. 93-97.

2. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учеб.пособие в двух частях: Часть 2. Специальная/Ю. А. Афанасьев, С. А. Фомин, В. В. Меньшиков и др.-М.:Изд-во МНЭПУ, 2001-337с.

3. Обустройство городской свалки ТБО в Северной промзоне г. Стерлитамака. Отчет об инженерно-геологических изысканиях Башжилкоммунпроект, Стерлитамак, 1994.

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

4. Новиков Ю. В., Румянцев Г. И. и др. Диоксиды в среде обитания человека - новая генетическая проблема. Гигиена и санитария, 1994, N3, с. 36-40.

10.

11.

12.

13.

Гидрогеологические условия полигона захоронения отходов АО «Каучук» в районе д. Михайловка Стерлитамак-ского района. Отчет. Том I. О гидрогеологических изысканиях на полигоне. Том II. О гидрогеологических изысканиях на прилегающих участках к полигону. ЗапУрал-ТИСИз, Уфа, 1993.

Акбалина З. Ф., Минигазимов Н. С., Зверева Т. И., Сираева И. Н., Яруллина И. Р., Белан Л. Н. Анализ почвы в зонах хранения твердых бытовых отходов в Республике Башкортостан. Башкирский химический журнал Издательство «Реактив» Уфа, 2014. Том 21№2, с.107-112. (ВАК) З. Ф.Акбалина, Н. С.Минигазимов, Л. Н.Белан, Л. Р. Шамсутдинова, А. У.Валиуллина, А. В.Королева, Хуснуриялов А. Ф. Воздействие бесхозного участка полигона промышленных отходов «Цветаевский» на окружающую природную среду. Материалы Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии по обезвреживанию и утилизации отходов нефтегазовой отрасли», 9 октября 2015 г., г.Краснодар

Ibanez J. J. Future of soil science / J. J. Ibanez // The future of soil science / Ed. A. E. Hartemink. - Wageningen: IUSS, 2006. P. 60-62.

Белан Л. Н., Акбалина З. Ф., Зверева Т. И., Валиуллина А. У., Королева А. В. Проведение комплексного обследования объектов размещения отходов // БЭВ, №3-4, 2013, с. 36-37 ГОСТ 17.1.504-84 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора первичной обработки и хранения природных вод. Общие технические условия. Водяницкий Ю. Н., Ладонин Д. В., Савичев А. Т. Загрязнение почв тяжелыми металлами. М., 2012. 250 с. Комплекс сооружений для захоронения промышленных отходов. Техно-рабочий проект, п/я Г-4660, Иркутск, 1971. Реконструкция сооружения для захоронения токсичных хлорорганических отходов. Пояснительная записка. ГОС-НИИХЛОРПРОЕКТ, Москва, 1992.

Поступила в редакцию 24.04.2017 г.

Анализ проб поверхностной воды реки Куганак

Таблица 4

Единица измерения мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3

°Ж

мг/дм3

ПДК, мг/дм3 0.001 0.01 0.01 100 0.05

Определяемые Показатели Результаты

Медь 0.006+0.003

Марганец 0.027+0.005

Цинк 0.044+0.008

Сульфат-ион 715+107

Нефтепродукты 0.165+0.056

Жесткость общая >10(19.6)**

Сухой остаток 1285+116

Примечание:

1 Перечень нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения, 2010г.

2 Санитарные правила и нормы СанПин №2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 22 июня 2000 г.)

** Выше диапазона определения.

EVALUATION OF POLLUTION OF SURFACE AND UNDERGROUND WATER WITH OBJECTS OF WASTE DISTRIBUTION ON THE TERRITORY OF "TSVETAEVSKY" RANGE AND "MIKHAILOVSKAYA" DUMP IN THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN

1Bashkir State University 32 Zaki Validi Street, 450076 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

2Research Institute of Life Safety of the Republic of Bashkortostan 12/1 8 Marta Street, 450005 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

*Email: [email protected]

Water is the most important condition for the existence of living beings including humans. To assess the impact of the test site on water quality, water samples were taken and physical and chemical studies were carried out. As a result of analyzes of waste disposal sites, the maximum excess of heavy metal concentrations in the underground waters of the Tsvet-aevsky landfill is a maximum exceeding in manganese - 15.1 MPC, as well as on the surface of the Kuganak River, the Mikhailovskaya dump site, the maximum copper surplus is 6 MPC. In the samples of groundwater in the Mikhailovskaya dump, on the surface of the Kuganak River and in the artificial reservoir of the Tsvetaevsky landfill, the content of petroleum products exceeds 4.9 MPC, the excess of the dry residue, the content of nitrate ions and sulfate ions is 7.15 times the MAC, the water hardness is above the detection range. High rates of chemical oxygen consumption were observed for all samples.

Keywords: dumps, Tsvetaevsky range, Mikhailovskaya dump, waste, analysis of samples, petroleum products, COD, phenol, dry residue.

Published in Russian. Do not hesitate to contact us at [email protected] if you need translation of the article.

REFERENCES

1. Gabdrakhmanov A. I., Shamsutdinova L. R., Belan L. N., Zvereva T. I., Shepelevich I. S. Vestnik Bashkirskogo universiteta. 2017. T 22. No. 1. Pp. 93-97.

2. Monitoring i metody kontrolya okruzhayushchei sredy: Ucheb.posobie v dvukh chastyakh: Chast' 2. Spetsial'naya [Monitoring and methods of environment control: Textbook in 2 parts: Pt. 2. Special] /Yu. A. Afanas'ev, S. A. Fomin, V. V. Men'shikov. M.: Izd-vo MNEPU, 2001.

3. Obustroistvo gorodskoi svalki TBO v Severnoi promzone g. Sterlitamaka. Otchet ob inzhenerno-geologicheskikh izyskaniyakh Bashzhilkommunproekt, Sterlitamak, 1994.

4. Novikov Yu. V., Rumyantsev G. I. i dr. Dioksidy v srede obitaniya cheloveka - novaya geneticheskaya problema. Gigiena i sanitariya, 1994, N3, s. 36-40.

5. Gidrogeologicheskie usloviya poligona zakhoroneniya otkhodov AO «Kauchuk» v raione d. Mikhailovka Sterlitamakskogo raiona. Otchet. Tom I. O gidrogeologicheskikh izyskaniyakh na poligone. Tom II. O gidrogeologicheskikh izyskaniyakh na prilegayushchikh uchastkakh k poligonu. ZapUralTISIz, Ufa, 1993.

6. Akbalina Z. F., Minigazimov N. S., Zvereva T. I., Siraeva I. N., Yarullina I. R., Belan L. N. Analiz pochvy v zonakh khraneniya tverdykh bytovykh otkhodov v Respublike Bashkortostan. Bashkirskii khimicheskii zhurnal Izdatel'stvo «Reaktiv» Ufa, 2014. Vol. 21.No. 2, s.107-112. (VAK)

7. Z. F.Akbalina, N. S.Minigazimov, L. N.Belan, L. R. Shamsutdinova, A. U.Valiullina, A. V.Koroleva, Khusnuriyalov A. F. Vozdeistvie beskhoznogo uchastka poligona promyshlennykh otkhodov «Tsvetaevskii» na okruzhayushchuyu prirodnuyu sredu. Materialy konfer-entsii «Innovatsionnye tekhnologii po obezvrezhivaniyu i utilizatsii otkhodov neftegazovoi otrasli», 9 oktyabrya 2015 g., g.Krasnodar

8. Ibanez J. J. The future of soil science. Ed. A. E. Hartemink. - Wageningen: IUSS, 2006. Pp. 60-62.

9. Belan L. N., Akbalina Z. F., Zvereva T. I., Valiullina A. U., Koroleva A. V. BEV, No. 3-4, 2013, s. 36-37

10. GOST 17.1.504-84 Okhrana prirody. Gidrosfera. Pribory i ustroistva dlya otbora pervichnoi obrabotki i khraneniya prirodnykh vod. Obshchie tekhnicheskie usloviya.

11. Vodyanitskii Yu. N., Ladonin D. V., Savichev A. T. Zagryaznenie pochv tyazhelymi metallami [Contamination of soils with heavy metals]. Moscow, 2012.

12. Kompleks sooruzhenii dlya zakhoroneniya promyshlennykh otkhodov. Tekhno-rabochii proekt, p/ya G-4660, Irkut-sk, 1971.

13. Rekonstruktsiya sooruzheniya dlya zakhoroneniya toksichnykh khlororganicheskikh otkhodov. Poyasnitel'naya zapiska. GOS-NIIKhLORPROEKT, Moscow: 1992.

Received 24.04.2017.

EVALUATION OF POLLUTION OF SURFACE AND UNDERGROUND WATER WITH OBJECTS OF WASTE DISTRIBUTION ON THE TERRITORY OF “TSVETAEVSKY” RANGE AND “MIKHAILOVSKAYA” DUMP IN THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN