температура цвет запах прозрачность волги

Обновлено: 13.05.2024

Оценка экологического состояния реки Волги в пределах города Саратова

Проведена оценка степени загрязнения водной среды в нескольких пунктах реки Волги в пределах Саратовской области методами фитоиндикации и гидрохимического анализа. Определены индексы загрязнения воды и установлены классы качества водной среды.

Ключевые слова

Статья

В условиях неблагоприятной окружающей среды, роста городов и развития промышленности важной задачей современности является сохранение здоровья населения и своевременное оповещение о состоянии окружающей среды с целью выявления причин различных патологий и хронических заболеваний. Решение задач здравоохранения невозможно без объективной информации о состоянии окружающей среды и без оценки ее качества. Особую актуальность приобретает проблема адекватной оценки качества водной среды, без решения которой невозможно эффективно управлять водными экосистемами [1], так как в настоящее время воды практически всех крупных и мелких водных экосистем претерпели в той или иной степени трансформацию [2].

Целью настоящей работы являлась оценка степени загрязнения водной среды реки Волги на основе гидрохимических и биоиндикационных наблюдений. Исследования проводились в 2010-2012 гг. по общепринятым методикам [3,4] в двух пунктах: 1 — выше Саратова в районе села Пристанное и 2 — ниже Саратова вблизи промышленного комплекса, рядом с железнодорожным мостом.

Река Волга на своем протяжении несет воды загрязненные различными веществами и огромный вклад в ее загрязнение вносит инфраструктура города Саратова. Водохозяйственную обстановку в городе определяет деятельность предприятий: ОАО «Саратовский нефтеперерабатывающий завод», МУПП «Саратовводоканал», ООО «Саратоворгсинтез», ОАО «Саратовский подшипниковый завод», филиалы ОАО «Волжская ТГК» СарГРЭС — ТЭЦ-1, Саратовская ТЭЦ-2. Качество сточных вод, сбрасываемых в реку, из года в год не улучшается. Лишь единичные предприятия сбрасывают стоки без нарушения установленных нормативов, значительное количество сточных вод продолжает сбрасываться в водоемы без очистки [5].

По результатам органолептического анализа, цвет воды в пункте 1 во все годы наблюдения, кроме 2012 года, когда вода приобретает зеленый цвет, отсутствует. Вода пункта 2 имеет желто-зеленый цвет, обусловленный как бурным развитием сине-зеленых водорослей, так и загрязнением сточными водами. Прозрачность воды выше в пункте 1, по мере удаления от берега прозрачность воды увеличивается. Запах воды в пункте 1 изменяется от неопределенного до рыбного и интенсивность его 3 балла, что превышает ПДК. В пункте 2 интенсивность увеличивается до 4 баллов и имеет плесневый, гнилостный запах с резко выраженным запахом нефтепродуктов.

Сведения о гидрохимических показателях воды исследуемых участков приведены в таблице.

Активная реакция среды находится в пределах допустимых значений. Жесткость воды, превышающая ПДК, наблюдается в пункте 2 только в 2012 г. Нитраты, нитриты, хлориды и сульфаты присутствуют в незначительном количестве. Биохимическое потребление кислорода (БПК) исследованной воды не превышает ПДК, а химическое потребление кислорода (ХПК) превышает и со временем наблюдается его рост. Содержание нефтепродуктов и железа не превышает ПДК в обоих пунктах только в 2010 г. В остальные годы наблюдается превышение ПДК этих показателей. Максимальная концентрация нефтепродуктов характерна для пункта 2 в 2011 г. Наибольшая концентрация железа характерна для пункта 1. Фенолы, медь, свинец превышают ПДК в 2011-2012 гг. Содержание взвешенных частиц во все годы наблюдений в обоих пунктах не превышает ПДК.

Оценка качества воды природных водоемов проводилась также с помощью биологических методов, которые дают возможность для объективного заключения о качестве водной среды. Достоверным индикатором опасных загрязнений является также прибрежное обрастание. В чистых водоемах (пункт 1) эти обрастания ярко-зеленого цвета или имеют буроватый оттенок. Для загрязненных водоемов (пункт 2) характерны белые хлопьевидные образования и обрастания сине-зеленого цвета, так как состоят в основном из цианофитов, что происходит при избытке в воде органических веществ и повышении общей минерализации.

Увеличение антропогенной нагрузки на Волгу отражается на состоянии и развитии сообществ макрофитов, которые накапливая поллютанты, информируют о загрязнении водной среды и служат индикатором ее долгосрочных изменений [7]. Для многих макрофитов характерны определенные особенности, которые индицируют изменения параметров среды. Видами, индицирующими загрязнение водоема тяжелыми металлами, являются роголистник темно-зеленый, рдесты блестящий, курчавый и пронзеннолистный, значительное количество которых встречается в воде обоих пунктов. На загрязнение органическими веществами и эвтрофирование указывают такие виды, как уруть колосистая, рдест курчавый, камыш озерный и роголистник темно-зеленый.

По общей суммарной степени загрязнения (ОССЗ) вода пункта 1 относится ко второй степени загрязненности — слабо загрязненная, вода пункта 2 имеет четвертую степень загрязненности — сильно загрязненная (рис.А).

По комбинаторному индексу загрязнения (КИЗ) в пункте 1 наблюдается снижение качества воды с 4 до 5 класса загрязненности, а пункте 2 — с 3 по 5. В 2011 году отмечена максимальная величина КИЗ, и ингредиенты (нефтепродукты, свинец, медь и др.), в связи со значительной величиной общего оценочного балла (выше 16), выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (рис.Б).

Таким образом, характерно снижение качества водной среды по критерию органолептических показателей, а также наблюдается тенденция к превышению ПДК по ряду ингредиентов. Отмечается увеличение степени загрязнения в разные с 3 по 5 классы качества, т. е. от экологически полноценных водоемов к экологически неблагополучным. Биоиндикационный анализ подтвердил ухудшение экологического состояния водной среды исследованных пунктов, о чем свидетельствует видовой состав гидрофитов и их обилие.

Литература

1. Забурдаева Е.А. Биоиндикация, диагностика и нормирование качества пресных вод с учетом природных особенностей и назначения водных объектов: Автореф. дисс…. канд. биол. наук. — Москва, 2008. — 26 с.

2. Костылева Л.А. Оценка экологического состояния устья реки Дон по стабильности развития позвоночных гидробионтов: Автореф. дис. …канд. биол. наук. — Саратов, 2012. — 18 с.

3. РД 52.24.643—2002 Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. — СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. — 54 с.

4. СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. — 2001. — № 24. — 99 с.

5. Доклада об экологической ситуации в Саратовской области в 2010 году. —Саратов, 2011. —39 с.

6. Доклада о состоянии и об охране окружающей среды Саратовской области в 2011 году. — Саратов, 2012. — 236 с.

7. Балашов Л. С., Зуб Л. Н., Савицкий А. Л. Типы водоемов Киева по флористическому составу высшей водной растительности // Биология внутренних вод. — 2000. — № 1. — С. 5 - 11.

Научно - исследовательская работа "Качество воды в р.Волга"

1. Физико-географическое описание реки Волга и исследуемого района……..

2. Оценка качества воды в реке Волга и результаты исследования……………

2.1.Определение температура воды……………..…………………………….

2.3. Определение мутности и прозрачности воды …………………………..

2.4. Определение цветности воды ……………………………………………..

2.5. Кислотно–щелочной баланс воды рН …………………………………….

Список использованной литературы и интернет источников ……………….

«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами… Ты самое большое богатство на свете…». Созерцание удивительных по своей красоте фотографий речных просторов нашей республики еще раз подтверждают слова известного французского писателя и поэта Антуана де Сент-Экзюпери.

Вода является самым важным компонентом природы, она играет чрезвычайно важную роль в жизни человека, животного и растительного мира. Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д. Особа ценна для человека пресная вода рек. Питьевая вода должна быть не только пресная, но еще и «чистая».

Республика Татарстан достаточно хорошо обеспечена водными ресурсами. Они слагаются из запасов воды в реках, озерах, прудах, а также включают верхние горизонты подземных вод [1].

Источниками водоснабжения г. Казани являются река Волга и подземные воды. За счёт поверхностных вод Волги обеспечивается 92% от общей потребности города в воде. Остальное приходится на долю подземных водных источников [4].

Принимая во внимание, что качество питьевой воды при централизованном водоснабжении зависит от трех основных факторов: качества воды в источнике, технологии водоподготовки и состояния водопроводной сети, в настоящей работе рассмотрено первое звено цепи – сезонные изменения поверхностных вод участка реки Волги по некоторым показателям качества и биологические свойства речной воды.

Состояние Великой реки Волга последнее время ухудшается, происходит катастрофическое снижение качества воды, в летние месяцы происходит ее активное «цветение». Поэтому проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Актуальность гидроэкологических исследований связана с обострением экологической обстановки в различных регионах России. В настоящее время масштабы антропогенного воздействия на природные системы возросли и достигли гигантских величин. Важность проблемы охраны окружающей природной среды подчеркивается в законе Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды».

Цель работы: исследование качества воды в реке Волге на выбранном участке, выявление факторов, влияющих на состояние речной воды.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи :

изучить литературу по теме;
составить физико-географическое описание реки Волга и исследуемого района;
изучить особенности термического режима реки;
определить параметры качества воды в реке на цветность, запах, прозрачность, мутность, кислотность.
провести оценку речной воды;
проанализировать полученные результаты.

Методика проведения исследования: Для изучения качества воды были выбраны органолептические исследования (с помощью органов чувств). Они дают возможность предварительно обследовать состояние реки и ее берегов, по виду, цвету или запаху воды увидеть тревожные симптомы, которые в дальнейшем требуют детального изучения.

Материалы и оборудование: чистые бутылки для отбора воды, универсальная индикаторная бумага со шкалой, цилиндры, фильтровальная бумага, воронка, химический стакан, лист белой бумаги (с текстом), пробирки, микроскоп.

1.Физико-географическое описание реки Волга и исследуемого района.

Волга - великая русская река длиной 3530 км. Река Волга берёт начало на Валдайской возвышенности (на высоте 229 м), впадает в Каспийское море. Волга— крупнейшая в мире река внутреннего стока, то есть не впадающая в мировой океан. Речная система бассейна Волги включает 151 тыс. водотоков (реки, ручьи и временные водотоки) общей протяжённостью 574 тыс. км. Бассейн реки Волга занимает около 1/3 Европейской территории России и простирается от Валдайской и Среднерусской возвышенностей на западе до Урала на востоке. Основная, питающая часть водосборной площади Волги, от истока до городов Нижнего Новгорода и Казани, расположена в лесной зоне, средняя часть бассейна до городов Самары и Саратова — в лесостепной зоне, нижняя часть — в степной зоне до Волгограда, а южнее — в полупустынной зоне. Волгу принято делить на 3 части: верхняя Волга — от истока до устья Оки, средняя Волга — от впадения Оки до устья Камы и нижняя Волга — от впадения Камы до устья. Протяженность Волги в пределах республики Татарстан составляет 230 км.

Огромный бассейн реки Волги (1360 тыс.кв.км) составляет около 8% территории России. Здесь проживает свыше 42% всего населения страны, производится свыше 20% промышленной и сельскохозяйственной продукции страны. Средний расход воды 7710 куб. м/сек. Волга - самая крупная и полноводная река Европы. Первое упоминание о ней встречается в трудах древнегреческого историка Геродота (5 век до нашей эры). В письменных древнеримских источниках 2-4 веков Волга географически идентифицировалась как река Ра - “щедрая”. В арабских источниках именуется Ателью - рекой рек, великой рекой. Русское название Волга (ст.-слав. Вольга) произошло от праславянского Vьlga, волглый — волога — влага. [6]

Для оценки состояния водоема проводилось предварительное обследование местности. Для регистрации данных заполнялся бланк записи результатов описания[2]. Первичное наблюдение проводилось 8 мая 2016 года. Береговая линия ровная. Пляж песчаный. На берегу прорастают отдельные деревья тополь и сосны. Исследуемое дно песчаное. Вблизи берега в воде прорастает рогоз узколистый (камыш) небольшой участок и элодея канадская в большом количестве. В реке обитает рыба: лещ, сом, щука. Само побережье чистое, но обнаружены единичные пластиковые бутылки, стеклянные бутылки и брошенный мангал. На исследуемом участке расположено большое место для разведения костра.

2. Оценка качества воды в реке Волга и результаты исследования.

Отбор проб осуществлялся каждые две недели с мая 2016 года по сентябрь 2016 года. Каждая проба нумеровалась, записывались температура воздуха и воды, пробы хранились в темном помещении. Описывалось качество воды по показателям: температура, запах, прозрачность, мутность, цветность и рН. Результаты занесены в таблицу (приложение 1), по которым сделаны соответствующие выводы.

2.1. Определение температура воды.

Температуру воды определяют с помощью специального термометра или обычным термометром, непосредственно у водоисточника при взятии пробы воды. Термометр опускают в воду на 10-15 минут и его показания отмечают немедленно по извлечении его из воды, после установления постоянной температуры.

Колебания температуры оказывают разное влияние на растения и водных животных. От температуры воды зависит развитие фито- зоопланктона. Например, бактерии гниения могут развиваться только при температуре выше 10 градусов [2].

Температура очень важна для поддержания высокого качества воды. От нее зависят многие физические, химические и биологические свойства воды.

количество кислорода, которое может раствориться в воде (в холодной воде может содержаться больше кислорода, чем в теплой, потому что газы легче растворяются в холодной воде);
фотосинтетическую деятельность водорослей и растений-макрофитов;
скорость метаболических процессов у водных организмов;
чувствительность организмов к ядовитым отходам, паразитам и болезням[7].

Результаты исследования. Анализ измерения температуры воды показал, повышение температуры отмечается в июле и августе, что характерно для этих месяцев в нашей полосе. Однако лето 2016 года было аномальным из-за высоких температур воздуха в июле и августе. Результаты измерений показывают прямую зависимость повышения температуры воды от повышения температуры воздуха. Температура воды в реке на исследуемом участке 27 июля составила 26 градусов.

Высокие температуры вызывают рост организмов, которые неблагоприятно влияют на рыб и здоровье людей. Самой благоприятной для жизни рыбы считается температура +15-20°С. Подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию [8]. Дальнейшее повышение температуры приводит к гибели рыбы. В этом году на берег было выброшено много мертвой рыбы. Возможно, были и другие факторы, предшествующие гибели рыбы.

Повышение температуры воды способно нарушить структуру растительного мира водоёмов[9].

Летом в реке идеальные условия для развития сине-зеленых водорослей, повышение температуры ускоряет процесс. Во время цветения они значительно снижают содержание кислорода в воде и способствуют появлению мертвых зон, где из-за нехватки кислорода гибнет флора и фауна. Сине-зеленые токсичны, представляют серьезную угрозу для здоровья людей. Купание в такой воде чревато сыпью, астмой, рвотой, нарушением работы печени.

Распространение сине-зеленых водорослей летом – это серьезная экологическая проблема Волги. Они активно разрастаются вдоль берегов. Эти водоросли покрывают до 20-30% водохранилищ и стали настоящим бедствием для Волги. Опасность их активного появления в том, что эти растения выделяют до 300 видов органических веществ, большая часть из которых ядовита. 200 видов этих веществ до сих пор остаются неизвестными. Отмершие водоросли попадают на дно и увеличивают содержание фосфора, азота и создают идеальную среду для собственного самовоспроизведения. В результате происходит вторичное загрязнение. Вода, которая берется для водоснабжения не очищается от токсинов сине-зеленых.

Повышение температуры воды в реке обусловлено не только климатическими изменениями, характерными для этого сезона.

Деятельность человека может быстро изменить температуру воды. Вырубка деревьев по берегам реки может привести к повышению температуры. Наиболее крупные проблемы термального загрязнения связаны с тепловыми электростанциями.

Тепловое загрязнение усугубляется поступлением в водоём органических и минеральных веществ (смыв удобрений с полей, навоза с ферм, бытовых стоков), происходит процесс эвтрофикации, то есть резкого повышения продуктивности водоёма. Азот и фосфор, служат питанием для водорослей, в том числе микроскопических, позволяет последним резко усилить свой рост. Размножившись, они начинают закрывать друг другу свет, в результате чего идёт процесс их массового отмирания и гниения, сопровождающийся ускоренным потреблением кислорода, вплоть до полного его исчерпания.

Все перечисленные выше последствия теплового загрязнения водоёмов наносят огромный вред природным экосистемам и приводят к пагубному изменению среды обитания человека [10].

2.2. Определение запаха воды

Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахнущих веществ. Они могут возникать в воде естественным образом с развитием в водоеме водорослей, плесеней, актиномицетов и других водных организмов, а также появиться при их отмирании. В таком случае запах характеризуют как землистый, гнилостный, болотный, сероводородный и т.д. Кроме характера запаха определяют его интенсивность. В колбу с притёртой пробкой наливают исследуемую воду (2/3 объёма) и сильно встряхивают в закрытом состоянии. Затем открывают и сразу же отмечают характер и интенсивность запаха. Запах воды определяют сразу по извлечению воды.

По характеру запахи делят на две группы:

естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.)
искусственного происхождения (примеси промышленных и сельскохозяйственных сточных вод) [11].

На запах воды оказывают влияние состав содержащихся в ней веществ, температура, значения рН, степень загрязненности водного объекта, биологическая обстановка.

Нежелательно, чтобы вода имела запах, если она используется для питьевых и некоторых технических целей.

Особенности режима реки Волги

Для Волги, как и любой другой речной системы, характерен свой водный режим. Она замерзает, разливается и мелеет в определенные месяцы.

На ее режим влияет целый ряд факторов. Одним из них является климат. У водного режима Волги имеется несколько уникальных особенностей.

Тип изменения уровня воды

Для Волги характерен смешанный водный режим. Сказывается расположение водоема на территории Европейской России, где выражена сезонность. По этой причине уровень воды в нем меняется с учетом конкретного времени года.

Волга преимущественно питается снеговыми талыми водами. На них приходится порядка 60% всего речного стока. Около 30% питания составляют грунтовые воды. Благодаря им речная система поддерживается в холодный период года.

Период, когда замерзает

Волга покрывается льдом в разное время. Раньше всего это происходит в ее верховьях. Там река раньше стабильно замерзала в конце ноября.

Но с потеплением климата, которое все больше становится заметным в последние 2 десятилетия, замерзание водоема даже в ее верховьях все чаще начинает происходить в декабре.

В отдельные годы в верхнем течении водоем остается свободным ото льда вплоть до января.

В среднем течении раньше Волга покрывалась льдом в последней декаде ноября. Теперь этот процесс сдвинулся на первую и даже вторую половину декабря. Все чаще река не замерзает даже в январе.

В низовьях Волга в прежние годы обычно покрывалась льдом в первой декаде декабря. Но с потеплением климата этот процесс все чаще сдвигается на конец декабря и начало января.

Раньше всего ледостав на реке наступает в ее нижнем течении. В районе Астрахани лед начинает идти уже в середине марта. Только в начале апреля происходит вскрытие реки в районе Камышина, что в Волгоградской области.

В верховьях лед трогается только в середине весны (10-ые числа апреля). Но с потеплением климата ледостав даже в верховьях реки может наступать значительно раньше. Теперь он нередко наступает уже в первой половине марта.

Когда разливается?

Волга может разливаться в весенние месяцы. Это обычно происходит в апреле после того, как на реке трогается лед.

Также разливы возможны в мае. Это связано с активным накоплением водоемом за зиму талых вод.

Разливы особенно сильны в годы, когда имели место снежные зимы. Река может разливаться вплоть до июня. Но уже во второй половине месяца водоем возвращается в свое русло.

Мелеет

Сильные обмеления отмечаются в летний период. Особенно это заметно в июле и августе. Сопутствующим фактором уменьшения водности речной системы является засуха. Также река довольно сильно мелеет в зимний период. В это время водоем питается только грунтовыми водами.

Факторы, влияющие на количество воды

На режим Волги оказывают влияние следующие факторы:

снежность зим;
температура воздуха;
длительность периодов засухи;
количество дождевых осадков;
наличие на реке водохранилищ и плотин.

От снежности зим зависит то, насколько сильные половодья будут на реке в середине и конце весны.

Температура воздуха напрямую влияет на длительность периода замерзания Волги и на начало ледостава на ней. Чем теплее зимы, тем дольше речная система покрывается льдом и тем быстрее она освобождается от него.

От летних засух зависит то, насколько сильно река обмелеет. От дождевых осадков зависит вероятность наступления паводков.

Особенно сильно влияют на водный режим созданные водохранилища и плотины. Из-за них низменные прибрежные зоны водоема стали заболоченными. Из-за водохранилищ на реке появились многочисленные заливы (лиманы) и заводи.

Влияет ли климат?

Практически на всем течении реки господствует умеренно континентальный климат.

В Астраханской области Волга протекает по территории, где господствует резко континентальный климат.

В этих краях речная система получает наименьшее количество осадков. Также в этой зоне полупустынь Волга теряет 2% влаги из-за интенсивного испарения.

Уникальные особенности

Для Волги характерны следующие уникальные черты:

сильная испаряемость воды в нижнем течении (потеря до 2% всей влаги);
большие колебания в величине расхода воды в разных частях водоема (в Твери 182 м 3 /с, в Волгограде – 8060 м 3 /с,);
безледный период, достигающий почти 200 дней (в Астраханской области длительность периода еще больше – 260 суток);
существенная разница в периоде замерзания реки в ее верховьях и низовьях, колеблющаяся от нескольких недель до месяца;
большая разница в начале периода ледостава в верхнем и нижнем течениях, достигающая одного месяца.

Заключение

У Волги смешанный водный режим. При этом почти 2/3 питания водоема приходится на снеговые воды. Период замерзания водоема различается в зависимости от ее верхнего, среднего и нижнего течений.

Также на реке в разное время начинается ледостав. На месяц раньше это происходит в ее низовьях. Речная система в последние годы часто мелеет летом.

Из-за строительства водохранилищ с дамбами уровень воды повысился и перестал зависеть от сезона. Умеренно континентальный климат является определяющим для режима реки.

Температура цвет запах прозрачность волги

Хуже всего ситуация обстоит в районе Тольятти

Так Волга выглядит в районе Муравьиных островов

Цветение Волги в этом сезоне началось раньше обычного. В Самарской области хуже всего дела обстоят в Куйбышевском водохранилище, в районе Тольятти. Об этом сообщила директор тольяттинской гидрометеорологической станции Приволжского УГМС Надежда Карпасова.

По ее словам, вода в Волге зеленеет из-за цветения синезеленых водорослей — цианопрокариот. Как правило, процесс начинается в мае в хорошо прогреваемых и защищенных от ветра заливах и заканчивается обычно в сентябре.

— Но в мае этого года наши специалисты не выявили массового развития цианопрокариот — лишь единичные случаи. В июне же водоросли начали цвести в Усе. После этого они распространились по акватории приплотинного плеса Куйбышевского водохранилища. Установившаяся жара усугубила ситуацию. Температура воды в водоеме быстро достигла необходимые для начала вспышки цветения 20 градусов, превысив среднемноголетние значения на градуса. По данным наблюдений на 2021 года, температура в поверхностном слое волжской воды в Комсомольском районе зафиксирована на уровне 26,5 градуса, — рассказала Надежда Карпасова.

Специалисты станции проводят анализ волжской воды по 45 гидрохимическим и 4 гидробиологическим показателям. При отборе проб цветение отмечалась от «умеренного» в Автозаводском районе до «сильного» в Комсомольском районе.

— Основные источники пополнения ресурсов цианобактерий сосредоточены в донных отложениях. Во время цветения вся масса цианобактерий всплывает, а после завершения процесса большая часть клеток и колоний формирует зимующие формы, которые находятся на дне водоема до следующего вегетационного периода. В водохранилищах наблюдается заиление дна, которое сопровождается снижением кислородной насыщенности воды. Это обеспечивает оптимальные условия размножения и зимовки синезеленых водорослей. Сброс в водохранилища промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод, содержащих фосфаты и нитраты, способствует тому, что в этих условиях цианопрокариоты производят наибольшее количество разнообразных токсических веществ, а это наряду с низким содержанием растворенного кислорода в придонных слоях воды может служить причиной гибели рыбы, — добавила директор тольяттинской гидрометеорологической станции.

Массовую гибель рыбы жители Самарской области наблюдали не только в районе Тольятти, но и в районе Самары.

Температура цвет запах прозрачность волги

В настоящее время неблагоприятное экологическое состояние водных объектов в городской черте чаще всего обусловлено наличием функционирующих промышленных предприятий, высокой плотностью населения и усилением различных видов хозяйственной деятельности человека в целом [1, 2]. В большинстве наиболее крупных городов Нижегородской области воду для процесса водоснабжения изымают с поверхностных источников, при этом качественные показатели используемых вод имеют тенденцию к ухудшению уже к началу оборота в производственной и коммунальной сетях. Ввиду данных обстоятельств в большинстве регионов контроль экологического состояния природных вод имеет первостепенное значение [3, 4]. Значительная часть всех загрязняющих веществ, поступающих в водные экосистемы, представляет собой продукты хозяйственной деятельности человека, а также являются результатом действия вполне определенных источников распространения загрязнений. В полной мере это относится к реке Волге, так как по ее берегам располагаются значительное количество промышленных предприятий и различной степени урбанизованности населенные пункты [5].

С целью определения экологического состояния природных водных объектов необходимо систематически проводить оценку различных параметров воды [6], однако при этом следует рассматривать не только изменения характеристик исследуемой гидрохимии, но и учитывать при этом особенности хозяйственной деятельности человека, плотность населения, наличие неорганизованных свалок и полигонов ТКО, сферу деятельности промышленных предприятий и их стоки, а также состав сточных вод жилищно-коммунальных хозяйств [1, 3, 4]. К сожалению, в системе высшего образования региона данные аспекты имеют малую степень изученности [7, 8], что определяет актуальность настоящих исследований.

Цель работы: исследование вариабельности общих гидрологических, биохимических и экотоксикологических показателей вод искусственного водного объекта (канала дренажной системы) и определение тенденций его влияния на экологическое состояние природных вод р. Волги в черте г. Балахна Нижегородской области.

Материалы и методы исследования

Исследования осуществлялись на водных объектах г. Балахны Нижегородской области. Исследуемый канал берет начало из озера на территории крупного промышленного предприятия закрытого типа, проходит непосредственно в границах жилых домов микрорайона Правдинск и выносит свои воды в р. Волгу. Изначально канал был создан в 1932 г. с целью осушения торфяных почв поселка и служил одним из элементов дренажной системы населенного пункта. Водный объект проходил по границе поселка в черте лесного массива, однако вследствие застройки данной территории и иных причин, русло водотока неоднократно менялось. В 1980-х гг. водоток был передан на баланс промышленного предприятия по производству комплектующих для радиоэлектронной аппаратуры, который внес изменения в структуру канала – в 1982 г. к основному водотоку был добавлен дополнительный канал, куда происходил сброс сточных вод с предприятия, в результате чего изменилась общая протяженность канала и состав вод. Сейчас водоток находится на балансе МУП МП «Водоканал» МО «Город Балахна» [9, 10].

Для оценки качественных показателей вод исследуемых водных объектов было выделено несколько точек на искусственно созданном канале и непосредственно на р. Волге. Отбор проб воды был осуществлен в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб» с помощью батометра гидрологического БГ-1,0 в полиэтиленовые емкости. Для отбора проб были выбраны 3 точки на водном канале и 2 точки на р. Волге. Точки отбора проб воды представлены на рисунке.

Точка № 1 расположена непосредственно на выходе канала с территории промышленного предприятия, точка № 2 представляет собой створ канала до впадения в него вод канала дренажной системы с территории бумкомбината. Точка № 3 – створ канала после впадения вод канала (место впадения в р. Волга), имеющего мелиоративное значение на территории АО «Волга»; точка № 4 – территория бассейна реки Волги выше впадения в него вод исследуемого канала; точка № 5 – створ реки Волги ниже впадения в него вод из исследуемого канала.

Исследование экологического состояния водных объектов проводилось в осенний период 2018 г. Анализ показателей качества воды производился на базе Эколого-аналитической лаборатории мониторинга и защиты окружающей при НГПУ им. К. Минина; аналитическая повторность – трехкратная.

В общие показатели качества вод входил стандартный набор органолептических и гидрологических свойств: запах, цветность, прозрачность, мутность, а также кислотность, определяемая потенциометрическим методом на рН-метре-милливольтметре МАРК-903, общая жесткость, определяемая трилонометрическим титрованием, и общая минерализация, определяемая с помощью кондуктометра DIST-3 (HANNA) [11].

Карта-схема точек отбора проб воды на исследуемых водных объектах

Оценка биохимического состояния вод анализируемых водных объектов проводилась по содержанию растворенного кислорода, определяемого методом йодометрической титрования (по Винклеру); химическое потребление кислорода определялось методом перманганатной окисляемости, биологическое потребление кислорода – методом экспозиции воды в анаэробных условиях в течение 7 суток при t +20 °С. Экотоксикологическое состояние воды оценивалось биолюминесцентным методом биотестирования при помощи люминесцентной генно-инженерной бактерии Escherichia coli M-17 (биосенсор «Эколюм») на анализаторе токсичности БИОТОКС 10-М [11].

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе проведенного исследования было установлено, что органолептические свойства вод искусственного созданного канала имеют неблагоприятные параметры, вследствие чего могут оказывать определенное воздействие на показатели качества воды в р. Волге. Данные, отражающие значение таких показателей, как запах, цветность, мутность и прозрачность воды в исследуемых водных объектах, приведены в табл. 1.

Критерий, отражающий запах воды, на всех исследуемых точках водных объектов был оценен в 2 балла, что не превышает значение ПДК. Запах воды в канале наиболее приближен к землисто-болотному, что обусловлено наличием отмершей растительности в водах канала, а также очень слабым течением водотока. Следует отметить, что минимальным значением данного показателя характеризовалась точка № 4, то есть воды в створе реки Волги до привнесения в них вод из мелиоративного канала. Таким образом, можно говорить о том, что вода из канала может незначительно способствовать усилению запаха воды в р. Волге.

Показатель цветности воды во всех анализируемых точках водотока имел более высокие значения по сравнению с ПДК, при этом максимальное значение цветности – 70 ° и, соответственно, превышение ПДК в 3,5 раза отмечено для точки № 2. Высокие значения данного показателя в водах канала связаны с торфяно-болотными осушаемыми почвами на территории микрорайона Правдинск г. Балахны, а также с наличием антропогенных источников загрязнения воды, в частности высоким уровнем замусоренности береговой линии в районе точки № 2. Точка № 3 характеризуется снижением данного показателя более чем в 2 раза, – такое резкое изменение цветности воды канала можно рассматривать как результат процесса разбавления вод канала водами, приходящими с территории АО «Волга». В створе р. Волги до впадения в него мелиоративного канала цветность воды находится ниже уровня ПДК, однако воды мелиоративного канала увеличивают показатель цветности воды в 2 раза – точка № 5. В связи с этим очевидна тенденция зависимости между показателем цветности воды в р. Волге и в водах дренажной системы микрорайона Правдинск.

Чем опасны воды Волги

Волга – крупнейшая река Европы, протяженность которой составляет 3530 километров, но она также одна из самых загрязненных. Опасность представляют не только содержащиеся в ее водах ядовитые вещества, но и суда сотнями покоящиеся на дне реки.

Из реки в болото

Волга за последние десятилетия серьезно нарушила свой водный баланс – река изменила естественный режим течения. Виной всему система водохранилищ, каналов и гидроэлектростанций превратившая могучую реку в цепь стоячих озер, в результате чего водообмен реки уменьшился в 12 раз, а самоочищение снизилось в десятки раз. На некоторых участках прибрежной зоны Волги мутность ее вод в непогоду достигает 10 тысяч миллиграмм взвесей в одном литре, что сопоставимо с самой мутной рекой планеты – китайской Хуанхэ. Если с этим не бороться, Волга имеет все шансы превратиться в систему дурно пахнущих болот, – предостерегает заведующий лабораторией Института экологии Волжского бассейна Владимир Селезнев. На экологическое состояние крупнейшей реки Европы влияет высокая концентрация на ее побережье крупных городов, промышленных предприятий и населения, а также интенсивное судоходство. Достаточно сказать, что 65 из 100 самых загрязненных городов России находятся именно на Волге. Дайвер из Волгограда Алексей Носов, описывая картину увиденного на дне Волги, воскликнул: «Подводная помойка!». «Вдоль стенок набережных, около пляжей и речвокзала на сотни метров мусор, мусор и мусор! Причём такой, что и на «наземных» помойках не часто встретишь», – досадует дайвер.

Что же в волжских водах представляет наибольшую угрозу для человека? Эксперт в сфере промышленной экологии и питьевой воды, доктор химических наук Виктор Чапуркин отвечает на это так: наибольшую опасность для здоровья человека несут устойчивые соединения хлора и органических примесей, попадающие в воду с отходами промышленной и хозяйственной деятельности человека. Угроза номер один, со слов Чапуркина, это диоксины – сложные химические соединения с «вкраплением» молекулярного хлора, которых раньше в природе не существовало. Диоксины обнаруживают не только в воде, но и в почве, и, что самое страшное, в молоке кормящих матерей. По данным независимых экологических исследований, сегодня из-за диоксинового загрязнения водоемов в России ежегодно погибает свыше 20 тысяч человек. Медики информируют, что диоксины постепенно подавляют иммунную систему человека, накапливаются во внутренних органах, нарушают обменные процессы и вдобавок ломают внутриклеточный генетический механизм. У этого вещества отсутствует нижняя граница токсичности и даже ничтожное количество диоксинов в организме крайне опасно. «Это своего рода химический СПИД», – заявляют ученые. Впервые с диоксиновым синдромом столкнулись в США в 70-х годах XX столетия. В семьях вернувшихся из Вьетнама американских военных, которые подверглись химатакам, стали рождаться дети с врожденными уродствами и нарушениями центральной нервной системы. Опасаясь развития тенденции власти в спешном порядке стали закрывать на территории США химические производства с технологиями на основе использования хлора и переносить их в «третьи страны».

За последние 10 лет специалистами было поднято со дна Волжского бассейна почти 2000 плавсредств, еще по меньшей мере еще 400 продолжает лежать на дне реки. «Находящиеся в водных объектах корабли и их фрагменты, окисляясь, загрязняют воды, негативным образом влияют на флору и фауну, а также зачастую препятствуют реализации права граждан на доступ к водным объектам общего пользования», – сообщили в Волжской межрегиональной природоохранной прокуратуре. Эксперты поясняют, что негативное влияние на экологию в первую очередь оказывают суда с остатками топлива и масел. Даже если баки закрыты герметично, то по прошествии нескольких десятков лет металл начинает ржаветь и пропускать наружу содержимое, отравляя придонные воды. Но иногда опасность создает само затонувшее плавсредство, повреждая проплывающие суда и травмируя ныряльщиков. В настоящее время ведется подъем 20 затонувших объектов, остальные, признанные бесхозными, только ожидают своей очереди. Больше всего их на территории Астраханской области – 102 единицы, в Татарстане – 90, в Нижегородской области – 53. Программа подъема и утилизации таких судов рассчитана до 2025 года, на нее власти выделили 257 млрд рублей.

Обычно воды Куйбышевского водохранилища редко прогреваются выше +21ºС, однако последние годы температура даже в июне может подскакивать до +25ºС, что вызывает интенсивное цветение сине-зеленых водорослей (цианобактерий), которые порой покрывают до 30% поверхности водохранилища. По заявлению ученых, цианобактерии выделяют 300 видов органических веществ, большинство из которых считаются ядовитыми. Не только высокие температуры, но и питательная среда, в частности, избыточное содержание в воде фосфора, благоприятствует росту микроорганизмов. Высокая концентрация фосфатов вызывает бурное размножение сине-зеленых водорослей, которые способствуют отмиранию донной растительности. Погибшее органическое вещество становится пищей для бактерий, которые быстрее его разлагают. Чем больше в воде бактерий, тем меньше растворенного кислорода, в результате чего усиливается мор рыбы. Цианобактерии могут нанести вред и человеку. Продуктом их жизнедеятельности является токсин BMAA, который, к примеру, может способствовать проявлению болезни Альцгеймера или болезни Паркинсона. При отравлении токсинами цианобактерий у человека возникает целый букет болезней желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей и кожных покровов. Помимо прочего, водоросли, выделяя фенолы, пагубно влияют и на окружающую среду.

Постепенное отравление Волги токсичными отходами приводит к мутации ее обитателей. Если раньше рыбаки избегали вылавливания только волжской сельди в период нереста (считалось, что выпрыгивающая из воды рыба бешеная, и ее употребление в пищу может привести к душевному расстройству), то сейчас они присматриваются к каждой пойманной рыбе. Вредные вещества, откладываясь в придонных отложениях, через пищу попадают в организм речных обитателей. Уже в 80-е годы в Куйбышевском водохранилище стали вылавливать особей, имеющих морфологические аномалии – дефекты позвоночника, отсутствие глаз, искривление челюстей. Сегодня количество в той или иной степени мутированных рыб в Волге доходит до 90%. Недавно среди самарских рыбаков возникала настоящая паника. В сообществах стала активно обсуждаться новость о большом улове рыбы зараженной опасными паразитами. Один из рыбаков пишет: «Вытянул из воды солидных размеров судака, а он весь в розовых язвах!». Специалисты подтверждают, что употреблять такую рыбу действительно опасно. Подобная аномалия может иметь две причины: либо это простая язвенная болезнь, либо фибросаркома – разновидность рака. Зоолог Валентин Ясюк объясняет, что второе заболевание наукой еще толком не исследовано. Но если вам попалась рыба с подобными язвенными поражениями ее немедленно нужно сжечь или залить хлоркой. И ни в коем случае не употреблять в пищу! Вирус фибросаркомы не погибает даже при высокой температуре.

Температура цвет запах прозрачность волги

Для тех, кто не любит читать - сразу суть. Хорошая новость - очистить Волгу от зелени можно. Но это сложно, дорого и долго. Нужно отказаться от фосфорных удобрений на полях страны и от стиральных порошков с фосфатами. Нужно снести все восемь ГЭС, расположенных на Волге и Каме и привести очистные сооружения на всех городах и промпредпряитиях до западных нормативов. Денег на все это недостаточно. Так что надежда только на повышение уровня экологических ожиданий и требований у широких народных масс – а уровень этот хоть и медленно, но растет.

Как это происходит?

На Волго-Камском каскаде живет 60 миллионов человек, это чуть меньше половины населения России и все они отлично знают, что такое цветение реки. Но для остальных 80 миллионов поясним: каждое лето Волга цветет.

С точки зрения обычного обывателя это выглядит следующим образом. Сначала вода приобретает просто зеленый цвет, потом эта зелень густеет до творожного состояния, потом эта биомасса начинает гнить, выделяя соответствующий запах.

В воду невозможно зайти уже с первых дней цветения, чешуйки зелени остаются на коже, в волосах, в купальнике. Но если рядом есть душевые кабины – купаться можно. С началом процесса гниения (первые дни июля) невозможно даже просто находиться рядом с рекой, невозможно просто прийти позагорать.

То есть для рядового волжанина цветение Волги – это в первую очередь неприятный элемент жизненного пространства, невозможность воспользоваться близостью к реке, необходимость специально куда-то ездить или летать, чтобы поплавать и позагорать.

Что такое сине-зеленые водоросли?

В результате деятельности человека в водоемы поступают азот и фосфор, так называемых биогены. Их избыточное количество приводит к увеличению в водоеме биомассы водорослей и зоопланктона, из-за чего образуются органические вещества. Они остаются на дне водоемов и перерабатываются простейшими бактериями. Разлагая органику, бактерии поглощают большое количество кислорода, в результате возникает его недостаток в воде (особенно в придонных слоях).

Почему это плохо?

Для туристической индустрии цветение Волги – это упущенная выгода масштабом в целую отрасль. Ведь Волга создана для туризма, для купания, рыбалки. Дома отдыха, санатории и турбазы тут могли бы процветать, однако цветение воды делает бессмысленным обустройство пляжей и сопутствующей инфраструктуры.

Цветение воды сине-зелеными водорослями имеет серьезные негативные последствия для экологического состояния нашей реки и качества воды, которую волжане используют как питьевую. Цветущая вода теряет свои питьевые качества; более того, может стать ядовитой в результате жизнедеятельности цианобактерий – это настоящее имя сине-зеленых водорослей.

Резкий скачок потребления кислорода разлагающейся органической массой приводит к возникновению кислородных дефицитов и рыбных заморов. Цветение воды наносит существенный ущерб рыбному хозяйству и создает серьезные проблемы для муниципального водоснабжения. Известны случаи забивания фильтров водопроводных станций сгустками цианобактерий. Наконец, существенным отрицательным следствием развития сине-зеленых следует считать явление биокоррозии – обрастания трубопроводов, оборудования электростанций, плотин биопленками цианобактерий. Таким образом, проблема цветения водоемов сине-зелеными водорослями должна волновать не только гидробиологов и гидроэкологов, но и государственные органы, ответственные за охрану здоровья и защиту окружающей среды.

Сине-зеленые водоросли в Волге были всегда?

Сине-зеленые водоросли для Волги – организм чужеродный. Они агрессивно поглощают кислород, вытесняя из Волги другие живые организмы.

- Вот где настоящая беда — органическое загрязнение Волги сейчас просто колоссально, - говорит и. о. директора Института экологии Волжского бассейна РАН Сергей Саксонов. - Сине-зеленые водоросли так активно размножаются потому, что их подпитывают неочищенные стоки из канализации, со свалок и удобрения с полей. Воздействие на Волгу сейчас настолько огромное и глубокое, что река просто не успевает самоочищаться.

Иными словами, летом в реке создаются идеальные условия для развития сине-зеленых водорослей, причем связано это не только с жарой (она лишь ускоряет процесс), но и с тем, что в реку сливаются различные отходы.

Почему это не смогли предусмотреть?

Второй фактор, который способствует цветению воды, - медленное течение. Экологи еще в 1934 году при обсуждении строительства ГЭС на Волге прогнозировали загрязнение территорий, подтопление и смыв плодородных земель, но о цветении воды никто не подумал. Скорость течения Волги стала медленнее примерно в десять раз, средние температуры воздуха повысились – и вот цветение водорослей стало настоящей проблемой.

Что с этим можно сделать?

Над проблемой цветения Волги работают ученые многих научно-исследовательских институтов России. Они уже установили, что главным фактором избыточного размножения цианобактерий является избыточное количество биогенных веществ — соединений азота и фосфора, которые служат пищей для растительных организмов. Особенно неблагоприятная ситуация складывается, когда биогенное загрязнение рек и водоемов сочетается с загрязнением нефтепродуктами, фенолами, тяжелыми металлами.

Именно такое комбинированное загрязнение характерно для Волги, что послужило основанием для разработки в 2017 году приоритетного государственного проекта «Оздоровление Волги».

Качество воды Волги и большинства ее крупных притоков оценивается в настоящее время в пределах от «загрязненная» до «грязная». В России на Волгу приходится 30-40% случаев высокого, то есть десятикратного превышения предельно допустимых концентраций (ПДК), и экстремально высокого загрязнения, когда ПДК превышены в сто раз и более.

Повод для оптимизма

К проблеме цветения Волги сегодня подходят с разных сторон. Так, тольяттинская компания предложила инновационную технологию по механическому сбору и переработке сине-зеленых водорослей. Сине-зеленые водоросли обладают рядом положительных качеств и могут рассматриваться в качестве биологического сырья для получения высококачественных удобрений. При этом оно самовозобновляемо, имеет большие объемы и обладает экспортным потенциалом. Полученное из водорослей удобрение можно использовать как почвовосстанавливающее.

Есть также идея применить водоросли в качестве биотоплива, но для этого необходимы дальнейшие исследования.

Специалистами компании "Параллель 53" было создано оборудование для сбора сине-зеленых водорослей, которое сейчас проходит испытания, поданы заявки на патенты. На текущей момент технология сбора обкатывается в малых промышленных масштабах.

Но самый большой повод для оптимизма в перспективах решения этой проблемы – широкий общественный резонанс, который она получила за последние годы. Людям надоело цветение Волги, они больше не хотят с этим мириться, они требуют улучшения своей экологической среды. Это создает общественный запрос, благодаря которому решение проблемы цветения Волги может рассматриваться и как коммерческий проект, и как политическое решение, и как научная деятельность. Практика показывает, что когда очень много людей чего-то хотят и требуют этого – они это получают. А 60 миллионов человек, проживающих на Волго-Камском каскаде – это достаточно много.

Читайте также: