Фев 16 2002

Современное состояние

Современное состояние

и проблемы качества воды в поверхностных водоисточниках Крыма и других регионов Украины

Б.М. Борисов1, В.И. Ляшевский1, В.С. Замлынный1,

А.Г. Покатило2, В.Л. Ходьков3

1Крымский филиал института гидротехники и мелиорации

Украинской ААН, г. Симферополь

2Кировское управление оросительных систем

3ППВКХ, г. Щелкина

Исследования учёных-гигиенистов показывают, что ухудшение физико-химических свойств воды оказывает значительное влияние на водо-питьевой режим, а также ряд физиологических функций человеческого организма. Например, ухудшение органолептических свойств воды – вкуса, запаха, цветности – влияет на секрецию желудка, чувствительность и остроту органов зрения, качество слуха, цветоощущения и т.д. [1].

Физико-химические свойства воды в первую очередь ухудшаются в поверхностных малопроточных водоисточниках. В связи с зарегулированием стока рек и созданием в Украине целого ряда водохранилищ с замедленным водообменом создаются условия для ухудшения целого ряда физико-химических показателей природных вод, таких как цветность, запах, вкус и окисляемость. В этих условиях формирование кислородного режима и качественного состава воды происходит при большом влиянии донных процессов, которые способствуют вторичному загрязнению воды. Более того, интенсивный солнечный прогрев воды в водохранилищах Крыма и других южных регионов, особенно на мелководье, и накопление здесь большого количества биогенных элементов способствует интенсивному развитию макрофитов и фитопланктона, продукты жизнедеятельности и отмирания которых, попадая в воду, также ухудшают её физико-химические свойства, повышают цветность, продуцируют в ней неприятные запахи и привкусы. В осенне-зимний период причиной ухудшения качества воды является сбраживание осадка, накопленного на дне водоёмов в условиях дефицита кислорода.

Значительное ухудшение физико-химических свойств было зафиксировано на очистных сооружениях г. Николаева, источником водоснабжения которого является Октябрьское водохранилище. За период многолетней эксплуатации, в результате замедленного водообмена, произошло заиление водоёма, значительно повысилась минерализация воды. Наряду с появлением в воде сильного гнилостного, переходящего в меркаптановый, запаха, отмечено повышение цветности воды с 30 до 75 градусов, сухого остатка с 300 мг/дм3 до 1120 мг/дм3, содержания хлоридов и сульфатов в два раза, окисляемость увеличивается от 5.6 до 9.5 мг/дм3. Причиной плохих показателей воды, по мнению специалистов института гидробиологии НАН Украины, было не "цветение" воды в водохранилище (в тот период цветения воды не наблюдалось), а анаэробное разложение осадка в гигантском отстойнике, которым явилось водохранилище, и разложение погибших гидробионтов [2].

В подобной ситуации источником повышения цветности воды р.Северный Донец были макрофиты, влияние которых было минимальным в мае, максимальным в сентябре, октябре [3]. Отмирая и попадая в донные слои водоёмов, макрофиты служат поставщиком органических отложений, являющихся основой для развития актиномицетов, плесени, грибов. Наиболее устойчивыми и трудно растворимыми являются загрязнения, которые придают воде актиномицеты, поступающие из почвы [3]. Актиномицеты часто могут быть главными источниками неприятных запахов.

Это подтверждают анализы проб воды из Старо-Крымского водохранилища Автономной Республики Крым, в которых они были обнаружены в большом количестве. При "цветении" воды здесь отмечается увеличение количества клеток диатомовых водорослей до 3000 в 1 мл, увеличение цветности до 130 грд. ПКШ, одновременно в водохранилище появляется отчётливый неприятный запах. Установлено также и то, что актиномицеты в большом количестве и концентрациях усваивают фенолы, что в свою очередь приводит к увеличению количества продуцируемых ими пахнущих веществ.

Как уже отмечалось ранее, в водоёмах замедленного стока в связи с присутствием в них большого количества биогенных элементов при наличии света и тепла наблюдается интенсивное развитие организмов, формирующих бентос и планктон водоёмов. Водоросли развиваются в поверхностных слоях на глубине 1-2 метра. Каждому конкретному периоду года соответствует определённая форма фитопланктона. Так, в Сенянском водохранилище (Донбасс) весной в массовом количестве развивается Synedra delicatis, летом – Сеratium nirundinella, летние формы Periadinium и различные формы группы Рrоtocalles. При цветении воды существенно ухудшаются её физико-химические показатели: окисляемость повышается от 3 до 7 мг/дм3, запах увеличивается от 1 до 4 баллов, цветность повышается от 18 до 80 градусов, а фильтроцикл соответственно уменьшается с 30 до 12 часов [4]. В Ольховском водохранилище (Донбасс) весной и осенью, преобладающими формами фитопланктона является группа флагеллат.

Таким образом, в водохранилищах Донбасса, отличающихся ежегодным массовым развитием фитопланктона, неоднократно фиксировалось ухудшение органолептических показателей воды и загрязнение её растворёнными органическими веществами [4], что значительно усложняло её очистку.

То же самое наблюдается в реке Днепр, а также Городецком и других водохранилищах.

Река Днепр традиционно имеет высокое содержание растворённых гумусовых органических веществ за счёт формирования водосбора в лесных зонах Беларуси и Украины. Значительную угрозу качеству воды создают загрязнения антропогенного характера. Из 10.5 млрд. м3 сточных вод, сбрасываемых в Днепр ежегодно, 25 часть – совсем неочищенные стоки [5]. Зарегулированность стока, обуславливающая медленный водообмен в Днепровских водохранилищах, приводит к "цветению" воды, а фитопланктон при этом продуцирует большое количество органических веществ. Среди них наиболее опасны токсичные метаболиты сине-зелёных водорослей [6;7]. Продукты жизнедеятельности (распада) фитопланктона вторично загрязняли воды водохранилищ, р. Десны кетонами, углеводами, спиртами, фенолами [8].

Изучение условий и причин ухудшения качества воды в водохранилищах Крыма, а именно: увеличение цветности, окисляемости, появление в воде интенсивных неприятных запахов осуществлялось, начиная с 1983 года. Исследовались пробы воды из Ленинского, Сокольского, Самарлинского, Симферопольского, Старо-Крымского, Станционного и других водохранилищ Крыма. Особенностью водохранилищ Крыма является наличие в них большого количества мелководных зон. Мелководья хорошо прогреваются и, как правило, в первой декаде апреля начинают "цвести". В весенне-летний период при "цветении" воды её физико-химические свойства значительно ухудшаются. В это время года в поверхностных слоях цветность увеличивается с 40 – 50 градусов ПКШ (рис. 1.1.) до 100 градусов, окисляемость возрастает в 1.2 – 1.7 раза, интенсивные запахи ощущаются уже на глубине 0.5-1.0 метров. В придонных же слоях осенью и зимой степень загрязнённости воды выше чем в

РИСУНОК

поверхностных. По рис. 1.2. видно, как окисляемость, мутность и запах воды увеличиваются по мере приближения к донным отложениям.

За 28 лет эксплуатации на дне Ленинского водохранилища накопился осадок, и толщина его, измеренная низковольтным датчиком, в районе водозабора составляет 2.0-3.0 метра. Причиной ухудшения качества воды, увеличения мутности, запахов, цветности, окисляемости было анаэробное, сформированное погибшими гидробионтами, разложение осадка в отстойнике - водохранилище. Данные, приведённые на рис. 1.3., подтверждают, что неприятные гнилостно-болотные запахи величиной 3-4 балла в ноябре - апреле в Ленинском водохранилище сменялись на гнилостные с добавлением ароматических в мае - сентябре, интенсивностью 4-5 баллов. Поскольку цветение воды прекращалось в сентябре (количество клеток водорослей в 1 мл снижалось до минимума по отношению к летней концентрации), запахи осенью и зимой продуцировались донным осадком. То есть, в водохранилища Крыма, Украины на протяжении года попадает огромное количество разнообразных органических, в том числе и токсичных, ингредиентов, значительно усложняющих ее очистку на традиционных очистных сооружениях. Поскольку органические и минеральные соединения, придающие воде цветность, запах и привкус, – это системы, находящиеся в ней в растворённом состоянии, а для извлечения их из воды необходимо осуществление глубокой очистки, разработка способов которой требует применения аналитических методов контроля качества воды в поверхностных водоисточниках, водохранилищах, и идентификации загрязняющих ингредиентов, ответственных за увеличение цветности и запаха в природных водах. Применение современной и точной системы диагностики состава воды: "газовый хроматограф - масс - спектрометр – компьютер" позволило нам решить эту задачу\’\’ - определить уровень загрязнений, назвать их состав и степень токсичности для здоровья человека.

Таким образом, прогрессирующее загрязнение природных вод в поверхностных водоисточниках, реках, водохранилищах страны требует установления причин и условий ухудшения качества воды, точной диагностики её состава, разработки надёжных технологических схем глубокой очистки и переоснащения действующих очистных сооружений.

Литература

1. Черкинский С.Н. Гигиенические вопросы водоснабжения. -М.,1985. – 44.

2. Белан В.С., Слинченко В.А. Устранение гнилостных запахов и привкусов на водопроводе г. Николаева. Водоснабжение и санитарная техника. –М., № 8. 1977.

3. Y. Sibvey, Actinomicetis and Common Fastes and Actors//Y AWWA, –1950, V42, P. 1018.

4. Малежик А.В. Санитарный режим и качество воды в водохранилищах Донбасса: Материалы н.п. конференции. -К, 1993, –19 с.

5. Bilotkach O.V. Water Pollution in Ukraine and it\’s Effects: the Main Pollution An Investigation of.

6. Новиков Ю.В., Кудрин Л.В., Ноаров Ю.А. Современные гигиенические проблемы зарегулированных водоёмов. Гигиена и санитария. 1987. №3. C. 55-56.

7. Клоченко П.Д., Сокевич А.И. Особенности накопления нитратов в источниках питьевого назначения. Там же. 1991. № 96. С. 17-18.

8. Шевченко М.А., Марченко П.В. и др. Окислители в технологии водообработки. Наукова думка. 1979. С. 178.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.