CC BY
33
УДК 556.53
РЕЗУЛЬТАТЫ ИНЖЕНЕРНЫХ ИЗЫСКАНИЙ НА РЕКЕ ЛЕСНОЙ И РУЧЬЕ ГАГАРИНСКОМ (ГОРОД КАЛИНИНГРАД)
ЕВ. Валл, Н.Р. Ахмедова
RESULTS OF ENGINEERING SURVEYS ON THE RIVER LESNAYA AND STREAM GAGARINSKY (CITY OF KALININGRAD)
E.V. Wall, N R. Akhmedova
Аннотация. Водные объекты урбанизированных территорий находятся под постоянным негативным воздействием, что приводит к их деградации. Для минимизации нежелательных последствий антропогенного влияния на природную среду необходимо проводить работы по восстановлению и реабилитации водных экосистем. Для этого, в свою очередь, нужно выполнить изыскания, в том числе и инженерно-экологические, результаты которых могут быть использованы при разработке природоохранных мероприятий. В данной работе представлены результаты инженерных изысканий, выполненных в городе Калининграде на р. Лесной и руч. Гагаринском в 2019 году.
Ключевые слова: река Лесная; ручей Гагаринский; инженерно-экологические изыскания.
Abstract. Water bodies in urban areas recently are under constant negative impact, which leads to their degradation. To minimize the undesirable consequences of anthropogenic impact on the environment, it is necessary to carry out restoration and rehabilitation of aquatic ecosystems. For this, it is necessary to carry out surveys, including environmental engineering, the results of which can be used in the development of environmental measures. This article presents the results of engineering surveys performed in the city of Kaliningrad on the river Lesnaya and stream Gagarinsky in 2019.
Keywords: Lesnay River; Gagarinsky stream; environmental engineering surveys
Введение
На территории города Калининграда имеется множество малых водотоков, выполняющих функции водоприёмников сточных вод. Данные водные объекты испытывают значительную антропогенную нагрузку, что часто приводит к нарушению естественного химического и биологического режима реки или ручья, как отдельно взятой экосистемы. Высокая плотность населения и значительный промышленный потенциал способствуют тому, что городские территории становятся основными источниками загрязнения водных объектов [1-5].
В данной работе представлены результаты инженерно-экологических изысканий на реке Лесной и ручье Гагаринском, которые протекают по территории г. Калининграда, что влияет на их гидрологический режим и качество водной среды.
Исходные данные
Река Лесная берёт своё начало в районе посёлка Отважное Гурьевского района Калининградской области, протекает по его территории (6 км) и по территории г. Калининграда (6,5 км), впадает в левый рукав реки Преголи (Старая Преголя) на территории ОАО «Калининградский тарный комбинат». Общая протяжённость реки 12,5 км. Река относится к типу равнинных приморских рек со смешанным питанием и паводочным режимом в течение всего года.
Ручей Гагаринский принадлежит к бассейну реки Преголи, берёт начало за 4-ой Большой окружной дорогой. Ниже Московского проспекта в ручье расположен русловой
пруд Ялтинский. Протяженность ручья в границах города 4,05 км. Русло ручья частично проходит в балке, пойма местами заболочена.
При оценке состояния окружающей среды одним из наиболее информативных показателей являются донные отложения водных объектов, которые аккумулируют поступающие с водосбора в течение длительного временного периода загрязнители, в связи с чем становятся индикатором экологического состояния территории, своеобразным интегральным показателем уровня загрязненности [6].
В период полевых работ был выполнен отбор проб донных отложений и воды исследуемых водотоков в соответствии с требованиями, изложенными в [7-10] (табл.). Месторасположение станций отбора проб представлено на рис. 1-2, результаты гидрохимического анализа донных отложений и воды - на рис. 3-4.
Таблица - Изучаемые параметры
Донные отложения Вода
Кадмий (1 класс опасности) Аммоний
Мышьяк (1 класс опасности) Азот общий
Ртуть (1 класс опасности) БПК5
Свинец (1 класс опасности) Нитраты
Цинк (1 класс опасности) Нитриты
Медь (2 класс опасности) Растворенный кислород
Никель (2 класс опасности) ХПК
Рисунок 1 - Расположение станций на р. Лесной
Рисунок 2 - Расположение станций на руч. Гагаринском
Содержание загрязняющих веществ в донных отложениях нормативными документами не регламентируется, поэтому оценка уровня загрязнения донных отложений на исследуемых участках выполнена согласно [11]. Так как исследуемые водотоки имеют рыбохозяйственное значение, соответствие качества воды нормативам определялось по [12].
Необходимо отметить, что Приказом [12] содержание общего азота и значение ХПК не нормируются, но данные показатели важны при оценке состояния водного объекта. Азот содержится в природной воде в виде различных соединений и относится к биогенным веществам, а его высокое содержание ускоряет процесс эвтрофирования, ХПК -интегральный показатель антропогенного загрязнения природной воды.
ж
Рисунок 3 - Распределение концентраций химических элементов в донных отложениях (по станциям)
б
г
е
д
д
ж
Рисунок 4 - Результаты химического анализа качества воды (по станциям)
е
Для определения концентраций таких металлов, как свинец, цинк, никель, медь, кадмий, использовался атомно-абсорбционный метод анализа, который основан на свойстве атомов металлов поглощать в основном состоянии свет определенных длин волн, который они испускают в возбужденном состоянии.
Измерение содержания ртути также проводилось атомно-абсорбционным методом, основанном на восстановлении ртути до металлического состояния путем обработки хлоридом олова с последующей отгонкой ртути током газа при комнатной температуре и ее анализом в моноатомном парообразном состоянии.
Определение мышьяка выполнялось фотометрическим методом. Проба разлагается смесью азотной и серной кислот, мышьяк определяется отгонкой в виде арсина.
Концентрации азотосодержащих веществ и химическое потребление кислорода (ХПК) в воде определялись фотометрическим методом. Количественный анализ измерения биохимической потребности в кислороде основан на способности микроорганизмов потреблять растворенный кислород при биохимическом окислении веществ в воде. Концентрация растворенного кислорода определялась титриметрическим методом.
Заключение
Анализируя полученные в ходе выполнения инженерно-экологических изысканий результаты, можно сделать следующие выводы:
1. В донных отложениях реки Лесной прослеживается возрастание концентраций свинца, ртути, цинка и кадмия от истока к устью.
2. В ручье Гагаринском наибольшие концентрации по исследуемым показателям в донных отложениях наблюдаются в створе 2 (за исключением ртути).
3. В донных отложениях изучаемых водотоков наблюдаются превышения концентраций ртути (р. Лесная, створы 1-2, руч. Гагаринский, створы 1, 3), свинца (руч. Гагаринский, створы 1, 2) и мышьяка (р. Лесная, створы 1, 2, руч. Гагаринский, створы 1, 2), имеющих по [13] первый класс опасности (вещества высокоопасные).
4. Гидрохимический анализ воды указывает на превышение ПДК в исследуемых створах по таким показателям, как аммоний, нитрит, БПК5. При этом прослеживается пространственная закономерность распределения загрязняющих веществ: увеличение концентраций от истока к устью.
5. Все вышеперечисленные факторы свидетельствуют о значительной антропогенной нагрузке на малые водотоки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Экология, охрана природы и экологическая безопасность: в 2 -х т. / под ред. проф. В.И. Данилова-Данильяна. Москва: Изд-во МНЭПУ, 1997. 278 с.
2. Селезнева А.В. Антропогенная нагрузка на реки от точечных источников загрязнения // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2003. Т. 5. № 2. С. 268-277.
3. Белов Н.С. Геоэкологическая ситуация в речных бассейнах Калининградской области // Природообустройство. 2011. № 3. С.67-73.
4. Нагорнова, Н.Н. Геоэкологическая оценка состояния малых водотоков Калининградской области: Автореф. ... дис. канд. географ. наук. Калининград, 2012. 21 с.
5. Алиева А.Х., Ахмедова Н.Р. Результаты обследования ручья Лесного на территории г. Калининграда и Зеленоградского городского округа в 2019 году // Вестник молодежной науки, 2019. № 4 (21) [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://vestnikmolnauki.ru/wp-content/uploads/2019/12/Alieva-421.pdf (дата обращения: 25.12.2019).
6. Курбанов С.О., Созаев А.А., Жемгуразо С.М. Оценка влияния низконапорных водохранилищных гидроузлов на окружающую среду // Инженерный вестник Дона. 2019. № 4 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD 10 kurbanov N1.pdf c76a797fbe.pdf (дата обращения: 25.12.2019).
7. ГОСТ 17.1.5.01-80. Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность. Москва: ИПК Издательство стандартов, 2002. 7 c.
8. ПНД Ф 12.1:2:2.2:2.3:3.2-03 Методические рекомендации. Отбор проб почв, грунтов, донных отложений, илов, осадков сточных вод, шламов промышленных сточных вод, отходов производства и потребления. 15 с.
9. ГОСТ 17.1.5.05-85. Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков. Москва: ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ", 2010. 9 c.
10. ГОСТ 31861-2012. Вода. Общие требования к отбору проб. Москва: Стандартинформ, 2019. 36 c.
11. Гигиенические нормативы. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. Утверждены 19 января 2006 г. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
12. Приказ Министерства сельского хозяйства РФ от 13 декабря 2016 г. N 552. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения.
13. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы (ССОП). Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. Москва: Стандартинформ, 2008. 4 c.
REFERENCES
1. Jekologija, ohrana prirody i jekologicheskaja bezopasnost' [Ecology, nature protection and environmental safety]: v 2-h t. / Edit. prof. V.I. Danilov-Danil'jan. Moscow: MNJePU Publ., 1997. 278 p.
2. Selezneva A.V. Antropogennaja nagruzka na reki ot tochechnyh istochnikov zagrjaznenija [Anthropogenic load on rivers by point springs of pollution] Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk. 2003. V. 5. No 2, рр. 268-277.
3. Belov N.S. Geojekologicheskaja situacija v rechnyh bassejnah Kaliningradskoj oblasti [Geoecological situation in the river basins of the Kaliningrad region]. Prirodoobustrojstvo. 2011. No 3, рр. 67-73.
4. Nagornova, N.N. Geojekologicheskaja ocenka sostojanija malyh vodotokov Kaliningradskoj oblasti [Geoecological assessment of the status of small streams in the Kaliningrad region: abstract of diss. dr. sci.]. Kaliningrad, 2012. 21 р.
5. Alieva A.H., Ahmedova N.R. Rezul'taty obsledovanija ruchja Lesnogo na territorii g. Kaliningrada i Zelenogradskogo gorodskogo okruga v 2019 godu [Results of a survey works for the stream Lesnoy in the Kaliningrad and Zelenogradsk region territory] Vestnik molodezhnoj nauki. 2019. № 4 (21). Available at: http://vestnikmolnauki.ru/wp-content/uploads/2019/12/Alieva-421.pdf
6. Kurbanov S.O., Sozaev A.A., Zhemgurazo S.M. Ocenka vlijanija nizkonapornyh vodohranilishhnyh gidrouzlov na okruzhajushhuju sredu [Assessment of the impact of low-pressure reservoirs on the environment] Inzhenernyj vestnik Dona. 2019. № 4. Available at:
http://ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD 10 kurbanov N1.pdf c76a797fbe.pdf
7. GOST 17.1.5.01-80. Ohrana prirody (SSOP). Gidrosfera. Obshhie trebovanija k otboru prob donnyh otlozhenij vodnyh obektov dlja analiza na zagrjaznennost' [Nature protection. Hydrosphere. General requirements for sampling of bottom sediments of water objects for their pollution analysis]. Moscow: IPK Izdatel'stvo standartov, 2002. 7 р.
8. PND F 12.1:2:2.2:2.3:3.2-03 Metodicheskie rekomendacii. Otbor prob pochv, gruntov, donnyh otlozhenij, ilov, osadkov stochnyh vod, shlamov promyshlennyh stochnyh vod, othodovproizvodstva ipotreblenija [Guidelines. Sampling of soils, soils, bottom sediments, sludge, sewage sludge, industrial sewage sludge, production and consumption waste]. 15 р.
9. GOST 17.1.5.05-85. Ohrana prirody (SSOP). Gidrosfera. Obshhie trebovanija k otboru prob poverhnostnyh i morskih vod, l'da i atmosfernyh osadkov [Nature protection. Hydrosphere. General requirements for surface and sea waters, ice and atmospheric precipitation sampling]. Moscow: Standartinform, 2010. 9 р.
10. GOST 31861-2012. Voda. Obshhie trebovanija k otboru prob [Water. General requirements for sampling]. Moscow: Standartinform, 2019. 36 р.
11. Gigienicheskie normativy. GN 2.1.7.2041-06 Predel'no dopustimye koncentracii (PDK) himicheskih veshhestv v pochve [Maximum allowable concentration (MAC) of chemicals in the soil]. Utverzhdeny 19 janvarja 2006 g. Federal'noj sluzhboj po nadzoru v sfere zashhity prav potrebitelej i blagopoluchija cheloveka.
12. Prikaz Ministerstva sel'skogo hozjajstva RF ot 13 dekabrja 2016 g. N 552. Ob utverzhdenii normativov kachestva vody vodnyh obektov rybohozjajstvennogo znachenija, v tom chisle normativov predel'no dopustimyh koncentracij vrednyh veshhestv v vodah vodnyh obektov rybohozjajstvennogo znachenija [On approval of water quality standards for water bodies of fishery value, including the standards of maximum permissible concentrations of harmful substances in the waters of water bodies of fishery value].
13. GOST 17.4.1.02-83. Ohrana prirody (SSOP). Pochvy. Klassifikacija himicheskih veshhestv dlja kontrolja zagrjaznenija [Nature protection. Soils. Classification of chemicals for pollution control]. Moscow: Standartinform, 2008. 4 р.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Валл Евгений Валерьевич Калининградский государственный технический университет, г. Калининград, Россия, аспирант
E-mail: wall_ewgen@mail.ru
Ахмедова Наталья Равиловна Калининградский государственный технический университет», г. Калининград, Россия, кандидат биологических наук, доцент кафедры водных ресурсов и водопользования E-mail: natalya.ahmedova@klgtu.ru
Wall Evgeny Valerevich Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia, Graduate student E-mail: wall_ewgen@mail.ru
Akhmedova Natalya Ravilovna Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Water Resources and Water Use, E-mail: natalya.ahmedova@klgtu.ru
Корреспондентский почтовый адрес и телефон для контактов с авторами статьи: 236022, Россия, Калининград, Советский пр., 1, КГТУ, ГУК, каб. 322. Ахмедова Н.Р.
8(4012)99-53-37
