Дипломная работа: Определение степени и оценка загрязнения рек

Министерство образования и науки российской федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тюменский государственный университет

Эколого-географический факультет

Кафедра геоэкологии

Выпускная квалификационная работа

Определение степени и оценка загрязнения рек

Тюмень 2011

Содержание

Содержание

Введение

Глава 1. Физико-географическая характеристика района

1.1 Геологическое строение и рельеф

1.2 Климат

Глава 2. Оценка состояния речных объектов

2.1 Характеристика водных объектов

2.2 Общая характеристика состояния поверхностных вод и донных отложений

Глава 3. Техногенное загрязнение природных вод

3.1 Характеристика основных загрязняющих веществ

3.2. Оценка степени загрязнения поверхностных вод и их пригодности для различных видов водопользования

Заключение

Литература

Введение

Целью работы является определение степени загрязнения рек в буферной зоне г. Ноябрьска.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1. Описание физико-географической характеристики района;

2. Оценить состояние речных объектов;

3. Дать характеристику водных объектов;

4. Оценить степень загрязнения поверхностных вод и их пригодность для различных видов водопользования.

Выпускная квалификационная работа содержит 48 страницы печатного текста, 21 рисунок, 9 таблиц

Глава1. Физико-географическая характеристика района

1.1 Географическое положение, рельеф и геология

Сибирские увалы образуют водораздел правых притоков широтного отрезка Оби и бассейнов рек Надым, Пякупур и др. На этой территории преимущественно в 70-80-е гг. были пробурены сотни скважин, достигших добаженовских слоев (георгиевской, васюганской, тюменской и других свит местной стратиграфической шкалы), а также проведено сейсмопрофилирование с большой плотностью наблюдений (MOB ОГТ). Полученные в результате этих работ материалы, а также производственные обобщения и публикации специалистов ЗапСибНИГНИ, СНИИГГиМСа, ИГГ и ИГНГ СО РАН и других организаций послужили фактологической основой анализа тектоники мезозойского комплекса указанного региона.

По результатам литолого-стратиграфических корреляций данных бурения и каротажа скважин, а также анализа региональных профилей ОГТ юрский комплекс Сибирских увалов представлен мощной (750-1000 м) терригенной толщей. В разрезе толщи (снизу вверх) намечается вертикальный ряд формаций (рис.1.1.1):

1. Терригенная (песчаник-аргиллитовая) с уверенно коррелируемыми по площади подформациями (литофациями) существенно аргиллитового и песчаникового состава, а также песчаник-аргиллитовым (аргиллитов более 50 %) горизонтом в основании. Мощность формации по профилю от 280 до 450 м; она включает отложения новогодней, тогурской и других свит раннеюрского возраста.

2. Угленосная песчаник-аргиллитовая, в составе которой преобладают фациально изменчивые субконтинентальные (лагунно-озерные) толщи сметанного песчаник-аргиллитового состава (рис.1.1.1), содержащие пласты и линзы углей. Мощность формации от 250 до 450м; она включает преимущественно отложения тюменской свиты (средняя юра).

3. Существенно песчаник-аргиллитовая, преимущественно прибрежно-морских фаций. Мощность ее 65-100 м; аномальная (сдвоенная) мощность формации (около 150 м) установлена в верховьях р. Тромъеган (Ново-Перевальная площадь). Формация включает отложения васюганской свиты (поздний бат-оксфорд).

4. Углеродисто-кремнистых (битуминозных) аргиллитов и глин мощностью 20-50 м. В основании формации (свиты) намечается седиментационный контраст, который интерпретируется как размыв; на эту поверхность выходят различные горизонты подстилающих отложений. Условно этот размыв называется «предбаженовским», хотя на значительных площадях стратиграфически ниже «баженитов» установлены глинисто-аргиллитовые отложения георгиевской свиты. Но эти отложения маломощны (до 10-15 м), по составу существенно аргиллитовые и отличаются от «баженитов» лишь отсутствием битуминозности.

Юрские отложения повсеместно перекрыты аргиллит-песчаниковой «клиноформной» формацией неокома.

По профилю намечается определенная зональность в распределении и соотношениях литофаций (рис.1.1.1). Она проявляется на западе р. Вынгапур (около 76° в.д.) в виде относительно устойчиво чередующихся литофаций в разрезе, а восточнее - зоны выклиниваний и фациальных замещений. Эта «зона выклиниваний» отражается проявлением здесь конседиментационных деформаций поверхности седиментации.

Баженовский горизонт (свита) Западной Сибири охватывает стратиграфический объем волжского яруса - нижней части берриаса. Обычно он представлен тонкослоистыми, часто микрослоистыми, иногда тонкокомковатыми и пятнистыми углеродсодержащими (битуминозными) глинисто-кремнистыми, кремнисто-известковистыми и известково-глинисгыми отложениями с устойчивыми характеристиками вещественного состава и мощности. Свита обладает минимальной изменчивостью состава отложений на площади распространения по сравнению с таковой других горизонтов юрского разреза. Ее мощность колеблется в пределах 20-50 м, практически не выклиниваясь, а вариации вещественного состава определяются ограниченным набором тонкозернистых кремнисто-карбонатно-глинистых компонентов. На отдельных участках наблюдаются также прослои аргиллитов с пониженной битуминозностью, а роль ловушек и коллекторов играют внутрислоевые зоны разлистования (разновидность какиритизации).

В районе Сибирских увалов состав баженовской свиты близок общему для Западной Сибири, но на локальных участках в верховьях рек Пим (Южно-Ватлорская площадь) и Тромъеган (Восточно-Перевальная и Конитлорская площади) на западе, а также в верховьях р. Аган (Тагринская площадь) - на востоке Сибирских увалов она имеет аномальный алеврито-песчаниковый характер, сходный с отложениями неокома. По результатам литолого-стратиграфических корреляций здесь выявлена и определенная закономерность региональных вариаций мощности баженовской свиты (рис.1.1.2): для бассейна верховий рек Надым и Казым вырисовывается неупорядоченная система относительно изометричных контуров изопахит с преобладающими значениями 20-30 м; чуть южнее (верховья рек Пим и Тромъеган) площади с устойчивыми мощностями около 30 м увеличиваются. Восточнее меридиана 75° в.д. (бассейн р. Пякупур) в распределении мощностей баженовской свиты намечается субмеридиональная зональность. Достаточно контрастно она проявлена от 77° в.д., где протяженные "прогибы" с мощностью более 40 м разделены зонами сокращенных мощностей (до 15-20 м). В единичных скважинах бассейна р.Тромъеган (рис.1.1.2) углеродисто-кремнистые аргиллиты в разрезе отсутствуют.

При формировании горизонта в волжско-берриаское время преобладали условия обширной, медленно погружающейся равнины с глубиной около 200-500 м ниже уровня моря. По-видимому, региональная трансгрессия имела место на фоне относительного тектонического покоя и выравнивания рельефа как в области прогибания, так и в ее обрамлении. Поэтому прогибание не компенсировалось осадконакоплением.

Анализ пространственной конфигурации баженовской свиты и ее соотношений с другими членами юрско-мелового разреза представляет интерес в связи с изучением региональной тектоники мезозойского комплекса. Этот анализ проводится с учетом морфотектоники ограничивающих поверхностей, а также характера и возраста постседиментационных деформаций.

Рассмотрим морфотектонику структурной поверхности Б. Баженовская свита обычно рассматривается в качестве сейсмического репера, характерные свойства которого определяются узким диапазоном изменения ее мощности (10-30 м), низкими значениями плотности пород (1,93-2,78 г/см3) по сравнению с таковыми обрамления и скоростями распространения упругих волн около 3,0-3,3 км/с. В кровле свиты акустическая граница имеет отрицательный знак коэффициента отражения, а в подошве - положительный. Поскольку разность времен прихода элементарных волн от этих границ мала, то они обычно регистрируются как единое интерференционное колебание. Эта волна часто связывается с подошвой баженовской свиты, что типично для более южных районов Западной Сибири. Но результаты сейсмического моделирования в Широтном Приобье показывают, что отраженная волна формируется в более широком стратиграфическом интервале, нежели возраст баженовской свиты; этот интервал отложений включает верхние части васюганской свиты (30-40 м), георгиевские и баженовские слои, а также нижние горизонты (50-70 м) куломзинской свиты раннемелового возраста. Для территории Сибирских увалов устойчивые отражения тяготеют к кровле баженовской свиты или горизонту в целом при мощности менее 30 м. Эта структурная поверхность обычно обозначается индексом Б и уверенно выделяется по данным ОГТ и каротажа.

Морфотектоническая карта структурной поверхности Б (рис.1.1.3) построена на основе приемов амплитудно-градиентного анализа гипсометрической карты ее рельефа с учетом поведения плоскостей нормированных уровней региональных морфотипов. На качественном уровне в регионе выделяются два главных морфотипа: ареальный западный, или Верхненадымский, и поясовый восточный, или Таркосалинский. Для первого из них характерна в целом выровненная поверхность с локализованными и слабо упорядоченными аномалиями рельефа. Локальные морфоструктуры образуют три основные группы:

1) изометричные малоамплитудные (до 100-130 м) поднятия и их ограниченные скопления на площади до 20-30 км;

2) изометричные или слабоудлиненные мульды глубиной до 40-60 м;

3) уступообразные перегибы поверхности. Анализ нормированных поверхностей ареала позволяет наметить региональные линии перегибов, которым соответствуют неявно выраженные системы разнотипных малоамплитудных градиентных зон рельефа. Вполне возможно, что эти линии намечают границы блоковых неоднородностей строения фундамента юрского комплекса (рис.1.1.3).

Таркосалинский морфотектонический тип структурной поверхности Б (часть более обширного Уренгойско-Колтогорского пояса) представляет собой эшелонированную систему контрастно выраженных морфоструктур, ориентированных в меридиональном направлении в виде сближенных крупных валообразных поднятий и узких прогибов, разделенных склоновыми зонами с большими амплитудами перепада отметок (до 500-600 м) и очень высокими для региона градиентами (отношение перепада отметок к ширине склона). Отношение длины валов и прогибов к их ширине редко превышает 3:1, поскольку обычно они прерываются субширотными или диагональными системами "трансформных" трогов и перегибов структурной поверхности.

Валообразные поднятия (таблица 1.1.1) имеют крутые склоны, в той или иной степени асимметричный профиль и часто ступенчатое строение. Амплитудно-градиентные характеристики большинства склоновых структур Таркосалинской системы аномально высоки для платформенных обстановок, поэтому логично сделать предположение об их деформационной природе.

«Предбаженовский» размыв, по-видимому, связан с малоамплитудным подводным размывом выравненной поверхности васюганских отложений. О малой амплитуде расчленения рельефа поверхности размыва свидетельствует глинистый состав перекрывающих георгиевских и баженовских осадков, а морфологию поверхности размыва отражает схематическая карта изопахит георгиевской свиты для значительной части Сибирских увалов (рис.1.1.4). На северо-западе преобладают неупорядоченные относительно изометричные «окна размыва» в поле развития маломощных (до 10 м) глинисто-аргиллитовых отложений. Южнее площадь размыва увеличивается, образуя на северном склоне Сургутского свода обширное поднятие, осложненное широтным «заливом» с мощностью георгиевских отложений до 10-13 м (рис.1.1.2). Восточнее меридиана 76° в.д. конфигурация и размеры окон размыва и зон прогибания существенно отличаются: в распределении изолиний преобладают субмеридиональные направления, а мощность в осевых зонах более контрастных, чем на западе, прогибов превышает 10-15 м. В окнах размыва на поверхности «выступов» установлены различные горизонты васюганской свиты: на востоке это песчаные пласты верхней части свиты, а на крайнем западе изучаемой площади - разноуровенные отложения нижневасюганской подсвиты. Поскольку глубина размыва увеличивается в западном направлении, в этом же направлении снижается песчанистость отложений васюганской свиты в выступах.

Линия раздела западных и восточных областей размыва совпадает с границей основных морфотектонических типов поверхности Б - Верхненадымского ареала и Таркосалинской системы.

Таким образом, можно сделать вывод, что Баженовский горизонт в районе Сибирских увалов - это реперный структурный элемент мезозойского терригенного комплекса, пограничный слой между различными в формационном отношении этажами осадочного чехла Западно-Сибирской плиты. Углеродисто-кремнистые аргиллиты этого слоя обладают характерными и устойчивыми на площади свойствами состава с ограниченными вариациями мощности. Баженовский горизонт ограничен в разрезе фиксированными седиментационными контрастами, в том числе «предбаженовским» размывом.

В мезозойском (юрско-меловом) комплексе намечен вертикальный ряд формаций, где углеродсодержащие аргиллиты занимают определенную позицию - они заканчивают трансгрессивный цикл от нижне-среднеюрских озерно-аллювиалъных, дельтовых и лагунных отложений через келловей-оксфордские субконтинентальные и прибрежно-морские к волжским отложениям спокойного мелководного моря. Добаженовские отложения входят в общую группу серо-цветных полимиктовых, в том числе угленосных, формаций приморских равнин и мелководного моря. Послебаженовская «клиноформная» формация неокома фиксирует начало регрессивного цикла осадконакопления.

Латеральные неоднородности формационного ряда выражены на западе Сибирских увалов в виде устойчивой последовательности литофаций в разрезе (Верхненадымское плато), а на востоке - как область неустойчивых характеристик формационного ряда (Таркосалинская зона). Понимая процесс осадконакопления как функцию массопереноса обломочного материала по поверхности (экзогенная геодинамика), можно утверждать, что в юрское время Таркосалинская зона была более активной структурой, чем Верхненадымское плато, что и отразилось в структуре баженовского горизонта - схема изопахит фиксирует заметные колебания мощности отложений в Таркосалинской зоне по сравнению с таковыми более западных районов. Вместе с тем деформация этого горизонта указывает, что тектоническая активность здесь продолжалась и позднее. Следовательно, наблюдаемая неоднородность строения юрского комплекса Таркосалинской зоны определяется седиментационной и постседиментационной составляющими. В существенно меньшей степени конседиментационные деформации проявлены в верховьях р. Надым.

Серия широтных профилей (рис.1.1.5), составленных по буровым скважинам с учетом региональных профилей ОГТ, убедительно иллюстрирует морфоструктурную неоднородность баженовского горизонта (и юрско-мелового комплекса в целом) изучаемой территории, подтверждая таким образом схему морфотектонического районирования (рис.1.1.3). Верхненадымскому ареалу соответствует преимущественно субгоризонтальное залегание баженовской свиты, а Таркосалинской системе - область аномальных отклонений от горизонтального залегания, т.е. наличие деформаций в осадочной толще. По-видимому, склоны валов, или перегибы слоев, сформированы системами малоамплитудных сбросов. Причем деформации слоев проявляются не только в подстилающих толщах юры, но также в перекрывающих баженовскую свиту отложениях неокома, т.е. имеют постседиментационный характер. В таком случае в зонах малоамплитудных сбросов следует ожидать зональную деформацию породных массивов в виде повышенной трещиноватости. Соответственно это влечет за собой нарушение первичных свойств пористости и проницаемости отложений, что необходимо учитывать в задачах прогноза региональной нефтегазоносности мезозойского комплекса.

Рис.1.1.1 Корреляция литофации мезозойского комплекса Сибирских увалов:

Добаженовские литофации: 1 - существенно песчаниковая (более 70 %), 2 - существенно аргиллитовая (более 70 %), 3 - песчаник-аргиллитовая (более 50 % аргиллитов), 4 - аргиллит-песчаниковая (более 50 % песчаников); 5 - угленосные литофации; 6 - аргиллиты баженовского горизонта; 7 - клиноформная терригенная формация неокома; 8 - границы формаций; 9 - подошва мезозойского комплекса; 10 - скважины, вскрывшие подошву юрского комплекса.

Рис. 1.1.2 Схема изопахит Баженовской свиты:

1 – изопахиты, м; 2 - мощность баженовской свиты по скважинам, м; 3 - линии профилей литофаций (а) и баженовского горизонта (б).

Рис.1.1.3 Морфотектоническая карта структурной поверхности Б:

1 - области малоамплитудных поднятий и прогибов (плато); 2 - днища крупных прогибов (впадин); 3 - вершинные поверхности крупных поднятий (валов); 4 - высокоградиентные (а) и низкоградиентные (б) склоновые зоны, 5 – предполагаемые разломы, 6 – граница морфотектонических районов; цифры – основные поднятия (валы) Таркосалинской системы (таблица 1.1.1).

Рис.1.1.4 Схема изопахит Георгиевской свиты (предбаженовский размыв):

1- отсутствие отложений, 2- мощность баженовской свиты по скважинам, м; 3- линии профилей литофаций (а) и баженовского горизонта (б).

Рис. 1.1.5 Схематические широтные профили Баженовского горизонта (без учета амплитуды). Соотношение вертикального и горизонтального масштабов 1: 50:

1 - баженовский горизонт, 2 - линии малоамплитудных сбросов, 3 - скважины, 4 - граница морфотектонических районов (рис.1.1.3.)

Таблица 1.1.1

Амплитудно-градиентные характеристики склоновых структур Таркосалинской системы

1.2 Климат и гидрография

Город Ноябрьск находится в сложных климатических условиях - в арктической зоне Западно-Сибирской равнины. Природа на Крайнем Севере очень ранима и медленно восстанавливается. Северная граница Ямало-Ненецкого АО - это берег Карского моря, на западе – Архангельская область и Республика Коми, на юге – ХМАО, на востоке – Таймырский и Эвенкийский автономные округа Красноярского края. Географические координаты города - 63°12′ северной широты и 75°27′ восточной долготы.

Для описания климатических условий были использованы данные лежащей вблизи метеорологической станции Халясавэй.

Высота Солнца над горизонтом на широте исследуемой территории в день летнего солнцестояния равна 50,2^о . Наименьшая высота Солнца в день зимнего солнцестояния: 3,2^о ; в дни равноденствий она равна 26.7^о . Годовая продолжительность солнечного сияния, в среднем, 1630 часов. Наибольшее число часов солнечного сияния отмечается в июле, наименьшее – в декабре. Весной число часов солнечного сияния в 2-3раза больше, чем осенью, что связано с годовым ходом облачности. В целом за год облачность снижает число часов солнечного сияния на 63%.

Годовой приход суммарной солнечной радиации составляет около 3200 МДж/м² . Быстрый рост суммарной радиации начинается в марте-апреле с увеличением высоты солнца над горизонтом и продолжительности дня. Максимальные значения отмечаются в мае, а в июле приход суммарной солнечной радиации начинает уменьшаться. Прямая солнечная радиация на горизонтальную поверхность составляет 1500 МДж/м² в год, в июле соответственно, 600 и 250 МДж/м² , в декабре – 4 и 0 МДж/м² . Число дней без солнца от 115 до 135 в год. Суммарная солнечная радиация в декабре составляет 4 МДж/м² , а в июне 600 МДж/м² . Суммарная солнечная радиация за год составляет от 1600 МДж/м² . Доля прямой солнечной радиации в суммарной радиации меняется в течение года. В период с ноября по декабрь вклад прямой солнечной радиации незначителен и составляет около 20%. Зимой преобладает рассеянная радиация. Наиболее благоприятны условия для поступления прямой солнечной радиации летом, но даже в эти месяцы вклад прямой солнечной радиации составляет около 50%.

Альбедо (отношение количества отраженной к количеству поступающей солнечной радиации) естественной поверхности очень разнообразно. Летом отражается в среднем 18-25% приходящей радиации. Резкое увеличение значений альбедо начинается в октябре (до 50-60%) и связано с образованием устойчивого снежного покрова, в январе-феврале альбедо увеличивается до 80%, а с началом разрушения снежного покрова (апрель-май) альбедо уменьшается. Радиационный баланс около 900 МДж/м² , что составляет 20-28% годового количества суммарной радиации. Период с положительным радиационным балансом составляет 5-6 месяцев.

Циркуляция атмосферы формируется под влиянием арктических и умеренных воздушных масс. Зимой циркуляция определяется наличием над Баренцевым, Карским морями и на севере ЯНАО обширной ложбины низкого давления от Исландской депрессии и острогом высокого давления от Азиатского антициклона над южными районами Западной Сибири. Взаимодействие ложбины пониженного давления с отрогом высокого давления вызывает преобладание западного и юго-западного переноса воздушных масс. В апреле происходит заметное ослабление Азиатского антициклона, а над арктическими морями происходит усиление области высокого давления. Летом давление над континентом падает, формируется обширная часть пониженного давления, а так как над арктическими морями преобладает высокое давление, то преобладающие ветры – северо-восточного направления.

Меняющийся характер циркуляции хорошо прослеживается при анализе движения циклонов и антициклонов. Зимой циклоны смещаются в основном из Исландской депрессии по арктическим морям и вдоль северного побережья Евразии. Летом при ослаблении Азиатского антициклона происходит смещение южных циклонов к северу. В целом за год преобладает число дней с циклональной циркуляцией и глубокими циклонами. Наиболее активна циклоническая деятельность с сентября по ноябрь. Часть антициклонов смещается на территорию округа с севера Баренцева моря в юго-восточном направлении, и выносят туда арктический воздух. Чаще такие вторжения бывают весной. В июле отмечается выход так называемых ультраполярных антициклонов с Таймыра. Зимой область высокого давления над округом связана с северной окраиной или гребнем Азиатского антициклона. Наибольшее число дней с антициклонами отмечается в июле и августа, наименьшее – в октябре.

Для Западной Сибири характерны муссонообразные ветры: зимой с охлажденного материка на океан, летом с океана на сушу. В зимнее время преобладают ветры южного направления, летом Северо-западного и северного. В целом за год преобладают ветры северо-западного и южного направления. Среднегодовая скорость ветра равна 3,7м/с (рис. 1.2.1). В зимний период в среднем бывает 44 дня с ветром силой более 4 баллов (8м/с). Сильные и часто повторяющиеся ветра благоприятны для рассеивания загрязняющих атмосферный воздух веществ.

Рис.1.2.1 Средняя скорость ветра за год на станции Халясавей, м/с

Несмотря на слабую расчлененность рельефа, микроклимат в тайге летом различен. В местные понижения обычно скатывается остывший воздух, и общий прогрев их несколько запаздывает. Это явление наблюдается как в суточном, так и частично в сезонном ходе температуры и играет немалую роль в формировании местного климата. На открытых болотах снег сдувается и промерзание здесь более значительно, чем в лесу. Это позволяет зимой прокладывать через болота дороги, пригодные не только для езды на оленях, но и для вывозки леса тяжеловесными тракторами и автомашинами.

Высокая влажность воздуха и почвы характерны только для теплого времени года, когда выпадает основная масса осадков. Равнинность территории затрудняет сток, а лесные подзолистые и дерново-подзолистые почвы, покрытые обильной подстилкой из старой листвы, травяным и моховым покровом, слабо испаряют избыточную влагу.

Район исследования находится в умеренном климатическом поясе (климате северной тайги). Северная тайга относится к зоне повышенной дискомфортности климата с повторяемостью неблагоприятных погод в среднем за год 30%, зимой – 70%.

Годовое количество осадков около 584 миллиметров, максимум выпадает в теплое время года (с апреля по октябрь) (рис. 1.2.2). Наибольшее количество осадков выпадает в августе – 78 мм, наименьшее – в феврале – 24 мм.

Рис. 1.2.2 Среднее количество осадков за год на станции Халясавей, мм

Следует отметить значительную изменчивость месячных и годовых сумм осадков. Так, например, в дождливые годы в августе выпадает 134 мм осадков, а в засушливые – 16 мм. Годовые суммы осадков могут отличаться от средних на 200-250 мм в ту или иную сторону. Число дней с осадками более 0,1 мм – 203 дня, более 5 мм – 25 дней.

Зима продолжается около 7 месяцев – 25 недель (с октября до апреля). Средняя продолжительность солнечного сияния при умеренно морозной погоде оставляет 0,5 часа, при жестко морозной -1,9 часа (ясный день). При облачном дне продолжительность уменьшается до 30 минут и менее. Суровость морозных погод усиливается тем, что в основном они формируются с ветром. При умеренно морозной погоде среднесуточная скорость ветра равна 5 м/с.

Средняя годовая температура воздуха района равна –6,7 єС. Самым холодным месяцем в году является январь с температурой воздуха –25 єС. Самый тёплый месяц в году - июль с температурой воздуха +16,2 єС. Годовой ход температуры воздуха на станции Халясавей (єС) приведен на рис.1.2.3. В отдельные дни почти ежегодно температура воздуха понижается до –49єС. Такие низкие температуры можно ожидать почти ежегодно. Температура воздуха может понизиться до –61єС.

Для всей зоны в мае характерны ночные заморозки, а в северных районах они возможны и летом. Общая продолжительность безморозного периода меньше 100 дней. Несмотря на короткое лето, эта зона получает сравнительно много солнечного тепла, чему способствуют длинные дни и прозрачный воздух. Вегетационный период в таежной зоне примерно на месяц больше безморозного и продолжается на севере около 100—110 дней. В северной тайге сельскохозяйственной деятельности мешают поздние весенние и ранние осенние ночные заморозки.

Рис. 1.2.3. Годовой ход температуры воздуха на станции Халясавей, єС

Среднее число дней с метелью до 30-40дней. Максимум отмечается в феврале – марте. Число дней с гололедом около 2. Образуется с сентября по май и его возникновение связано с прохождением южных циклонов, при выпадении обложного дождя, мороси, снега. Среднее число дней с изморозью до 50-80. Число дней с туманами до 10. Исследуемый район лежит в умеренном климатическом поясе (климате северной тайги). Северная тайга относится к зоне повышенной дискомфортности климата с повторяемостью неблагоприятных погод в среднем за год 30%, зимой – 70%

Район исследований обладает большими ресурсами запаса поверхностных и подземных вод, пригодных для бытовых и промышленных целей. В основном, для хозяйственных и промышленных целей используется вода, добываемая из подземных горизонтов, питаемых за счёт природных вод поверхностных водоёмов и водотоков. Питание подземных горизонтов весьма стабильно, что обусловлено приуроченностью района к зоне избыточного увлажнения, обильному развитию низинных болот и озёр – до 80 % площади. Значительный по объёму и расходу поверхностный сток с пиковым весенним паводком определяют достаточно высокую ресурсную обеспеченность эксплуатационного водозабора г. Ноябрьск.

В своём гидрографическом расположении город Ноябрьск находится в бассейне реки Пякупур, представленной реками её водосбора – Вынгапур, Ханаяха, Янгаяха, и Итуяха. Для бассейна характерен значительный эрозионный врез, большинство рек имеют врезанные, хорошо выработанные долины с меандрирующими руслами. Основными элементами гидрографической сети района являются реки Ханаяха, Янгаяха и Нанкпех. По характеру заболоченности территория относится к озёрно-болотной, озёра имеют термокарстовое, ледниковое происхождение.

Режимы водотоков весьма схожи, в годовом цикле можно выделить следующие основные фазы:

- весеннее половодье (середина мая – конец июня), общей продолжительностью не более 45 суток;

- низкий летне-осенний сток (продолжительность всего периода около 90 суток);

- очень низкий зимний меженный сток (в период ледостава).

Реки принадлежат к типу смешанного питания, в котором участвуют талые воды сезонных снегов, жидкие осадки и подземные воды. Основное питание реки получают за счет таяния снегов и выпадения летне-осенних дождей. Далее происходит перераспределение жидких осадков и они дают питание подземным водам. В основном гидрохимический режим определяется химическим составом атмосферных осадков и грунтовых питающих вод. Отличительной чертой территории является обильное развитие болот и озёр. В бассейнах отдельных рек уровень заболоченности достигает до 80%. Развитию многочисленных болот существенно способствовал режим накопления осадков на древних озерно-аллювиальных равнинах, неоднократные морские трансгрессии четвертичного периода на севере Западной Сибири, мерзлота.

Район исследований обладает большими ресурсами озерных вод, пригодных для бытовых и промышленных целей. Озёрные котловины сравнительно глубоко врезаны в толщи многолетнемерзлых пород, имеют крутые невысокие берега, разнообразны по размеру, но преимущественно округлой формы. Глубины озёр составляют от 4 до 30 м, но, основной источник питания озер, как и рек, - талые воды; в меньшей степени питание осуществляется за счет дождей. Роль грунтовых вод в питании озёр незначительна, и для большинства из них подземное питание наблюдается только в теплый период года. Почти во все сточные и бессточные озера приток талых вод происходит с незначительных по площади водосборов, представленных склонами озерных котловин и поверхностью ледяного покрова самих водоемов. Исключением являются проточные озера - в них талые воды поступают из бассейнов впадающих в них рек. В годовом ходе уровне озёр рассматриваемого района наблюдается два максимума и два минимума. Наиболее выраженный максимум наблюдается в период весеннего половодья, второй - в период летне-осенних дождей, в отдельные годы практически не выражен. Минимальные значения уровня отмечены во время ледостава и приурочены к периоду начала весеннего снеготаяния, для которого отмечается наибольшее истощение грунтового питания озера и максимальная толщина ледового покрова. Второй минимум – в летний период, при продолжительном периоде отсутствия осадков. Уровневый режим озер полностью соответствует источникам питания и водному балансу водоемов. Самые высокие уровни воды наблюдаются в период очищения озер от ледяного покрова. Затем происходит медленное понижение уровня, иногда прерываемое незначительными (до 1,5 - 2,0 см) повышениями, вызываемыми выпадением дождей. Амплитуды колебаний уровня в озерах 10-50 см.

река техногенный загрязнение водопользование

Глава 2. Оценка состояния речных объектов

2.1 Характеристика водных объектов

Режимы водотоков весьма схожи, в годовом цикле можно выделить следующие основные фазы:

- весеннее половодье (середина мая – конец июня), общей продолжительностью не более 45 суток;

- низкий летне-осенний сток (продолжительность всего периода около 90 суток);

- очень низкий зимний меженный сток (в период ледостава).

Реки принадлежат к типу смешанного питания, в котором участвуют талые воды сезонных снегов, жидкие осадки и подземные воды. Основное питание реки получают за счет таяния снегов и выпадения летне-осенних дождей. Далее происходит перераспределение жидких осадков и они дают питание подземным водам. В основном гидрохимический режим определяется химическим составом атмосферных осадков и грунтовых питающих вод. Отличительной чертой территории является обильное развитие болот и озёр. В бассейнах отдельных рек уровень заболоченности достигает до 80%. Развитию многочисленных болот существенно способствовал режим накопления осадков на древних озерно-аллювиальных равнинах, неоднократные морские трансгрессии четвертичного периода на севере Западной Сибири, мерзлота.

Таблица 2.1.1

Характеристика водных объектов, находящихся в прилегающей территории г. Ноябрьска

Река Вэльхпелякяха является самым значительным левым притоком р. Ханаяхи. В своём верховье имеет извилистое, песчаное русло, заторфованную и залесенную пойму со склонами средней крутизны. Средняя глубина в межень 1,0 м., скорость течения 0,4 м/с. Старичные озёра- явление редкое. Преобладающий древостой – хвойные породы. В верхнем течении увеличивается популяция кедра. Склоны речной долины в основном суглинистого типа. Водосборный бассейн ассиметричен, долина реки имеет выраженную рельефность. Практически огибает контур основной залежи Западно-Ноябрьского месторождения, на водоохраной территории расположены песчаные карьеры и два дачных посёлка.

Река Янгаяха уступает реке Нанкпех как в водности, так и в протяжённости. Начало берёт из озера Яннгаяхато. Верховье и низовье участка водосбора заболочены, в верховье заторфованные участки перекрываются суглинистыми отложениями. Скорость течения составляет 0,3 м/с. Наблюдается эрозированность на 10 км от истока и сохраняется до 30-го км. На песчаных покровных отложениях доминантом выступает сосна, в юго-восточной части лесной массив смешанного типа, где, кроме сосны, имеются берёза, кедр, лиственница. Река Янгаяха и её многочисленные притоки подвержены повышенной опасности в связи с многочисленным числом потенциальных загрязнителей (пересечения коммуникаций, очистные сооружения г. Ноябрьска и др.).

Река Нанкпех является одним из левобережных притоков р. Ханаяха. Истоком реки служит грядово-мочажное болото, в близости главного Обь-Пуровского водораздела. Бассейн реки имеет ярко выраженную ассиметрию, в результате своих структурно-геоморфологических особенностей. Долина реки по своей морфологии имеет чёткое разделение на верховье – ориентированное на северо-запад и низовье – в северном направлении. Ширина русла реки в межень в районе г. Ноябрьск составляет 6- 9 м., средняя скорость течения 0,4 м/с. Дно реки песчано-илистое, вода имеет коричневатый оттенок. Характер излучин реки – крутые и короткие, старицы наблюдаются только в нижнем течении. Из растительности преобладают – в пойме реки – берёза, лиственница, кедр, ель; в верховье реки – преимущественно берёза и кедр. В левой части долины, в районе довольно протяжённого низинного болота, располагается городской водозабор. Значительное загрязнение реки происходит из-за сброса ливнёвых стоков промышленной и жилой зоны города. Также река пересекается коммуникациями, являющимися потенциальными (нефте- и газопровод) и действительными (автодороги, железнодорожная магистраль) источниками загрязнения.

Река Ханаяха образована в результате слияния р. Янгаяха и р. Нанкпех. Является правым притоком реки Пякупур. Имеет в своём водосборном бассейне большое количество озёр. Наиболее значительные из них – Ханто, Хасато, Янгаяхато. Бассейн реки занимает обширную площадь плоско-бугристой заболоченной равнины. Русло реки комбинированного типа – в верховье и среднем течении – короткие, плавные, в низовьях – наблюдается интенсивное меандрирование и крутые излучины. Средние скорости течения 0,6-0,7 м/с. Весьма значительное загрязнение реки происходит из-за сброса недоочищенных сточных вод из очистных сооружений города Ноябрьска. Также, в бассейне реки сосредоточены все объекты Западно-Ноябрьского месторождения. Непосредственно на территории водоохраной зоны реки расположены площадки разведочных скважин, 2 песчаных карьера.

Река Пяку-Пур расположена в Юго-Западной части Пуровского района, образуется слиянием р. Янгъягун и Нючавоты-Яха, берущих начало на северном склоне Сибирских Увалов. В бассейне реки насчитывается 1141 водотоков и около 32,6 тыс. озёр. Основные притоки - Вэнга-Пур и Пур-Пе. Прилегающая местность – плоская заболоченная равнина, покрыта хвойным лесом, кустарником. Долина выражена неярко, склоны реки сложены песчано-илистыми грунтами. Озёрность водосбора р. Пяку – Пур около 12%, заболоченность 61%.

2.2 Общая характеристика состояния поверхностных вод и донных отложений

Формирование химического состава природных вод – это процесс обмена химическими веществами природных вод с другими природными средами (атмосферой, почвой, растительным и животным миром) в различных физико-географических условиях, определяющих формирование химического состава природных вод. Качество состава зависит от воздействия косвенных факторов: климат, рельеф, водный режим, растительность, гидрогеологические и гидродинамические условия и результата непосредственного влияния на химический состав вод: горных пород, почвы, живых организмов и антропогенной деятельности. Антропогенная деятельность на территории округа представлена, в основном, нефтедобычей и хозяйственно-бытовыми стоками городов. Вода поверхностных источников и грунтовых горизонтов является зоной транзита и накопления загрязнителей.

Приуроченность исследуемых водоёмов и водотоков к району Западной Сибири определяет некоторые их гидрохимические особенности. Фоновые химические показатели качества рек Нанк-Пех и Велькпелякъяха (проект исследования Ноябрьского месторождения подземных вод) на исследуемой территории приведены в таблице 2.2.1

Таблица 2.1.1

Фоновые химические показатели качества рек Нанк-Пех и Велькпелякъяха на исследуемой территории

Примечание:

Содержание Be, Mo, As,Sr,Se,B, Hg,Cd ,Co, Ni, Cr - ниже предела их обнаружения гостируемыми аналитическими методами.

Глава 3. Техногенное загрязнение природных вод

3.1 Характеристика основных загрязняющих веществ

Магний по своим химическим свойствам близок к кальцию, но миграция этих элементов протекает по-разному. Биологическая активность у магния выражена слабее, чем у кальция. В поглощенном комплексе пород магний связывается слабее, чем кальций, входит в состав многочисленных вторичных силикатов.

Хотя ионы магния присутствуют почти во всех природных водах, но очень редко где он доминирует.

Фтор. Содержание ионов фтора в воде рек, озер и артезианских скважин колеблется в сравнительно узких пределах — от 0,04 до 0,3 мг/дм³ . Иногда в подземных водах количество фтора достигает 1—1,5 мг/дм³ и, как исключение, 5-6 мг/дм³ . В морской воде фтора содержится около 1 мг/дм³ . В некоторых минеральных источниках (Аахен) его концентрация достигает 31,8 мг/дм³ . Важным источником иона фтора в природных водах служат продукты разрушения горных пород, в состав которых входят апатит Ca₅ (P0₄ )₃ F, турмалин и другие минералы.

Железо. Железо относится к числу наиболее распространенных элементов в земной коре (около 4,65%). Однако вследствие низкой миграционной способности концентрация железа в природных водах настолько незначительна, что его принято относить к числу микрокомпонентов. Высокое содержание железа в земной коре обусловливает присутствие этого металла как непременного компонента в природных водах, причем концентрация его варьирует от микрограммовых количеств до нескольких мг/дм³ .

В водах железо присутствует в виде гидроксидов Fe²⁺ и Fe³⁺ .

Соединения железа поступают в поверхностные воды за счет процессов химического выветривания горных пород, с подземным стоком, с производственными и сельскохозяйственными сточными водами и др.

Марганец. В природных водах содержание марганца колеблется от единиц до десятков и даже сотен мкг/дм³ . Основными источниками поступления его в поверхностные воды являются железомарганцевые руды и некоторые другие минералы, содержащие марганец, сточные воды марганцевых обогатительных фабрик, металлургических заводов, предприятий химической промышленности, шахтные воды и т.п. Значительные количества марганца поступают в процессе отмирания и разложения гидробионтов, в особенности сине-зеленых и диатомовых водорослей, а также высших водных растений.

В природных водах марганец чаще находится в степени окисления +2 (растворенная часть) и +4 (в основном во взвеси). Марганец (III) в растворенном состоянии устойчив только в сильнокислой среде в присутствии сульфатов, фторидов, оксалатов. Соединения марганца (VI) устойчивы в сильнощелочной среде, что нехарактерно для природных вод. Марганец (VII) термодинамически неустойчив в водных экосистемах, поскольку восстанавливается до Мn (IV) под воздействием растворенного органического вещества природных вод.

Свинец. Свинец принадлежит к числу малораспространенных элементов. В природе свинец концентрируется в сульфидных породах, встречается в виде эндогенных (галенит PbS) и экзогенных (анаглезит PbSO₄ , церуссит РbС0₃ и др.) минералов. Растворение этих минералов является одним из источников поступления свинца в поверхностные воды. Свинец широко используется в промышленности. Одним из существенных источников загрязнения поверхностных вод соединениями свинца является сжигание углей, применение тетраэтилсвинца в моторном топливе, а также вынос в водоемы со сточными водами рудообогатительных фабрик, металлургических предприятий, химических производств и шахт.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Основное негативное действие СПАВ связанно со способностью к пенообразованию и ухудшением, в связи с этим, способности водоема к естественному самоочищению.

Большая часть СПАВ относится к анионактивной группе (АПАВ). Благодаря поверхностной активности (способностью к пенообразованию, смачиванию, эмульгированию, адсорбции на поверхности) СПАВ не только сами хорошо мигрируют, но и способствуют миграции других, обычно плохо растворимых загрязнителей, таких как нефтепродукты. Опасность загрязнения воды СПАВ связанна с их биологической устойчивостью.

АПАВв водном растворе ионизируются с образованием отрицательно заряженных органических ионов. Из анионоактивных СПАВ широкое применение нашли соли сернокислых эфиров (сульфаты) и соли сульфокислот (сульфонаты). Радикал R может быть алкильным, алкиларильным, алкилнафтильным, иметь двойные связи и функциональные группы.

Нефтепродукты. Сырая нефть, а также нефтепродукты (бензин, дизтопливо, газовый конденсат и др.) – специфический вид загрязнения поверхностных вод, представляет собой сложную смесь углеводородов различных классов, смол, асфальтенов и других компонентов, содержащих серу, азот, фосфор, ионы металлов. Фон по углеводородам в незагрязненных поверхностных водах находится на уровне величин в несколько порядков меньших ПДК. Поэтому на качество воды влияют искусственно принесенные нефть и нефтепродукты.

Хлор, присутствующий в воде в виде хлорноватистой кислоты или иона гипохлорита, принято называть свободным хлором. Хлор, существующий в виде хлораминов (моно- и ди-), а также в виде треххлористого азота, называют связанным хлором. Общий хлор - это сумма свободного и связанного хлора. Свободный хлор достаточно часто применяют для дезинфекции питьевой и сточной воды. В промышленности хлор используют при отбеливании в бумажном производстве, производстве ваты, для уничтожения паразитов в холодильных установках и т.д.

Кальций. Главными источниками поступления кальция в поверхностные воды являются процессы химического выветривания и растворения минералов, прежде всего известняков, доломитов, гипса, кальцийсодержащих силикатов и других осадочных и метаморфических пород. Растворению способствуют микробиологические процессы разложения органических веществ, сопровождающиеся понижением рН. Большие количества кальция выносятся со сточными водами силикатной, металлургической, стекольной, химической промышленности и со стоками сельскохозяйственных угодий, особенно при использовании кальцийсодержащих минеральных удобрений.

БПК₅ - биохимическая потребность в кислороде за 5 суток. В поверхностных водах величины БПК₅ изменяются обычно в пределах 0.5-4 мгO₂ /дм³ и подвержены сезонным и суточным колебаниям. Сезонные изменения зависят в основном от изменения температуры и от исходной концентрации растворенного кислорода. Влияние температуры сказывается через ее воздействие на скорость процесса потребления, которая увеличивается в 2-3 раза при повышении температуры на 10^o C. Влияние начальной концентрации кислорода на процесс биохимического потребления кислорода связано с тем, что значительная часть микроорганизмов имеет свой кислородный оптимум для развития в целом и для физиологической и биохимической активности.

Взвешенные вещества, присутствующие в природных водах, состоят из частиц глины, песка, ила, суспензированных органических и неорганических веществ, планктона и других микроорганизмов. Концентрация взвешенных частиц связана с сезонными факторами и с режимом стока и зависит от таяния снега, пород, слагающих русло, а также от антропогенных факторов, таких как сельское хозяйство, горные разработки и т.п. Взвешенные частицы влияют на прозрачность воды и на проникновение в нее света, на температуру, растворенные компоненты поверхностных вод, адсорбцию токсичных веществ, а также на состав и распределение отложений и на скорость осадкообразования. Вода, в которой много взвешенных частиц, не подходит для рекреационного использования по эстетическим соображениям.

3.2 Оценка степени загрязнения поверхностных вод и их пригодности для различных видов водопользования

Загрязнение водных объектов. Источники загрязнения. Изучение техногенного загрязнения поверхностных вод чрезвычайно важно для прогнозирования загрязнения подземных вод, так как поверхностные и подземные воды находятся в тесной гидравлической связи.

Потенциальными и действительными источниками загрязнения поверхностных вод являются:

- техногенные объекты нефтяных и газовых месторождений, располагающиеся на территории водосборов рассматриваемых водотоков;

- промышленная зона города Ноябрьска;

- недостаточно очищенные стоки, сбрасываемые в водоёмы и водотоки.

Реки Ямало-Ненецкого автономного округа по преобладанию основных ионов относятся к классу вод с очень малой минерализацией - гидрокарбонатно-кальциевого и натриевого состава. В группу приоритетных геохимических показателей качества поверхностных и подземных вод входят величины рН, окисляемости, сухого остатка, БПК, биогенные вещества, основные загрязняющие вещества (нефтепродукты, СПАВ, фенолы, тяжёлые металлы).

На качественный состав речных вод, естественно влияет степень очистки сточных вод, выпускаемых очистными сооружениями города Ноябрьска. Эффективная очистка последних напрямую зависит от используемых технологий КОС, и является на сегодняшний день актуальной проблемой. Немаловажную роль также оказывает смыв с прилегающих территорий промышленных территорий - ливневый сток.

Влияние сбрасываемых сточных вод на химические показатели рек р. Янга-Яха, Ампута, Вельхпелекъяха. Хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды предприятий города собираются в городскую канализационную сеть, затем поступают на КНС, откуда перекачиваются на очистные сооружения г. Ноябрьск и мкр. Вынгапуровский, обслуживаемые предприятиями ОАО «Энерго-Газ-Ноябрьск» и ЖКХ мкр. Вынгапуровский. Конечными водными объектами - приёмниками очищенных сточных вод выступают р. Янга-Яха и р. Ампута. Водовыпуск КОС -200м³ / сут. НФ ОАО «Авиакомпания ЮТэйр» производится в Безымянное болото, имеющее гидрологическую связь с р. Вельхпелек-Яха.

На качественный состав речных вод влияет степень очистки сточных вод, эффективная очистка которых напрямую зависит от используемых технологий КОС, и является на сегодняшний день актуальной проблемой. В водные объекты и на их водосборные площади ежегодно сбрасывается значительное количество сточных вод и загрязняющих веществ (табл.3.2.1). В 2006г. в р.Янга-Яха сброшено 558,5 тыс.м³ недоочищенной сточной воды, сброс неочищенных сточных вод, в отличие от предыдущих лет не наблюдается (в 2005г. - 1445,3 тыс.м³ , в 2004г – 1732,95 тыс.м³ ). Процентное соотношение сбрасываемой сточной воды ОАО «Энерго-Газ-Ноябрьск» за 2006г. отображено на рис.3.2.1.

Рисунок 3.2.1 − Процентное соотношение сбрасываемой сточной воды ОАО «Энерго-Газ-Ноябрьск» за 2006 г.

Таблица 3.2.1

Выпуск сточных вод в поверхностные водоёмы и водотоки предприятиями МО г. Ноябрьск

Рисунок 3.2.2 Динамика сброса загрязняющих веществ, поступаемых со сточными водами в р. Янга-Яха

Масса загрязняющих веществ, сброшенных в р. Янга-Яха и р. Ампута за 2006г., составила 4320,34 т. и 169,51т. соответственно, что на 1328,72т. и 8,16т. меньше, чем в 2005г.

Увеличение массы загрязняющих веществ, выпускаемых со сточными водами «ОАО Энерго-Газ-Ноябрьск» в 2006г. произошло по следующим показателям: взвешенные вещества - на 4,864 т; азот нитритный - на 0,47 т. азот нитратный - на 657,843 т; снизилось по следующим показателям - сухой остаток на 508,737т; нефтепродукты - на 0,176 т; БПК полн. - на 23,611 т; азот аммонийный - на 3,39 т; фосфаты по Р - на 3,88 т.; АПАВ- на 0,44т.(рис.3.2.2).

Контроль влияния сбрасываемых сточных вод на водный объект по рекам Янга-Яха и Ампута, куда поступают городские стоки, а также р. Вельхпелек-Яха ведется регулярно. Качество сбрасываемых сточных вод очистными сооружениями КОС-15000м³ , КОС-30000м³ , КОС-2000м³ , КОС-200 м³ МО г. Ноябрьск в р. Янга-Яха и Ампута в табл. 3.2.2, 3.2.3.

Наблюдается постоянное превышение установленных нормативов концентрации загрязняющих веществ в сточных водах по показателям - взвешенные вещества, БПК полн, фосфаты, азот нитратный – в сточных водах КОС-15000м³ , КОС-30000м³ , азот аммонийный - КОС-30000м³ , периодическое превышение загрязняющих веществ – на ноябрь 2007г - по азоту нитритному, азоту аммонийному (КОС-15000 м³ , 30000 м³ ), сухому остатку (КОС-30000м³ ). В сбросах КОС-2000 м³ в р. Ампута имеется превышение по концентрациям следующих веществ: сухой остаток, фосфаты, нефтепродукты (табл. 3.2.2, табл. 3.2.3).

Причины неэффективной работы КОС и низкого процента извлечения загрязняющих веществ из сточных вод общеизвестны и кроются, прежде всего, в устаревших схемах очистки и самого технологического оборудования, несоответствии типа очистки категории сбрасываемых вод, перегрузке отдельных мощностей. Снижение сброса ионов аммония, БПК, фосфора, АПАВ, нитратов и увеличение нитритов в р. Янга-Яха связано с изменением схемы очистки очистных сооружений (стоки, сбрасываемые без очистки, стали проходить механическую очистку в аэрируемых песколовках), что позволяет констатировать факт улучшения качества очистки сбрасываемых сточных вод по сравнению с предыдущими годами (рис. 3.2.2).

Таблица 3.2.2

Качество сбрасываемых сточных вод очистными сооружениями МО г. Ноябрьск в р. Янга-Яха

Таблица 3.2.3

Качество сбрасываемых сточных вод очистными сооружениями МО г. Ноябрьск в р. Ампута

Весь объём сточных вод относится к категории недостаточно очищенных, так как концентрации загрязняющих веществ превышают предельно-допустимые.

Результаты количественного химического анализа проб природных вод р. Янга-Яха, Ампута, Вельпелек-Яха в местах сброса загрязняющих веществ приведены в таблице 3.2.4 текущего раздела.

Таблица 3.2.4

Данные мониторинга рек Янга-Яха, Ампута, Вельпелек-Яха в местах сброса сточных вод

Содержание взвешенных веществ в результате спуска сточных вод не должно увеличиваться более чем на 0,75 мг/дм³ . Для водоёмов, содержащих в межень более 30 мг/дм³ природных минеральных веществ, допускается увеличение концентрации взвешенных веществ - в пределах 5%. По имеющимся результатам анализов рек Ампута, Янга-Яха, Вельхпелек-Яха повышение содержания взвешенных веществ наблюдается во всех случаях при сбросе сточных вод до 27,3 мг/дм³ . Наибольшее их содержание - в летний период (июль) в р. Янга-Яха – 30,1 мг/дм³ (табл. 3.2.4, рис. 3.2.4). Увеличение концентрации взвешенных веществ в результате сброса сточных вод КОС-15000, КОС-30000 связывают с износом ершовой загрузки фильтров доочистки очистных сооружений.

Во всех случаях водовыпуска стоков наблюдается увеличение содержания ионов аммония, БПК, фосфатов, АПАВ, нитратов и нитритов, хлоридов по сравнению с фоновыми значениями (рис. 3.2.4 – 3.2.9, 3.2.12) Среди биогенных веществ по кратности превышения ПДК – в 146 раз - выделяется содержание фосфат – иона (при ПДК = 0,01 мг/дм³ ), в остальных случаях также наблюдается превышение (табл. 3.2.5, рис. 3.2.11). Содержание нефтепродуктов- незначительно - превышение ПДК фиксируется в р.Янга-Яха (июль) в 1,4 раза (табл. 3.2.5, рис.3.2.11). В точках исследования рек концентрация хлоридов, сухого остатка, АПАВ, БПК-5, нитрат-ионов после сброса сточной воды повышаются, однако не превышают ПДК. Наибольшие концентрации рассматриваемых показателей – аммония - иона, нитритов, нитратов, фосфатов, взвешенных веществ приходятся на р. Янга-Яха - на июль месяц, на период технологических "промывок" оборудования очистных сооружений.

Таблица 3.2.5

Кратность превышения компонентов исследуемых проб воды поверхностных водотоков над уровнем ПДК/ОБУВ

Рисунок 3.2.3 − Изменение уровня рН в пробах воды р. Янга-Яха и Ампута до и после сброса в водоток сточных вод

Рисунок 3.2.4 − Изменение концентрации взвешенных веществ в р. Янга-Яха, Ампута, Вельпельх-Яха до и после сброса в водоток сточных вод

Рисунок 3.2.5 − Изменение концентрации ионов аммония в р. Янга-Яха, Ампута, Вельпельх-Яха до и после сброса в водоток сточных вод

Рисунок 3.2.6 − Изменение концентрации нитрит-ионов в р. Янга-Яха и Ампута до и после сброса в водоток сточных вод

Рисунок 3.2.7 − Изменение концентрации нитрат-ионов в р. Янга-Яха и Ампута до и после сброса в водоток сточных вод

Рисунок 3.2.8 − Изменение концентрации фосфат-ионов в р. Янга-Яха и Ампута до и после сброса в водоток сточных вод

Биохимическое потребление кислорода (БПК) является важным индикатором загрязнения воды, показывающий количество растворенного кислорода, потребляемого за установленное время и в определенных условиях при биохимическом окислении содержащихся в воде органических веществ, в первую очередь нестойких (легкоусвояемых), представленное выделениями обитающих в воде организмов. Значительным источником нестойкого органического вещества могут быть также попадающие в водоёмы сточные воды.

По классификации качества вод Крылова А.В. рассматриваемые водотоки относятся к категории умеренно загрязнённых (значения БПК – в пределах 2,0-2,9 мгО₂ /дм³ ).

Рисунок 3.2.9 − Изменение концентрации БПК-5 в р. Янга-Яха, Ампута, Вельпельх-Яха до и после сброса в водоток сточных вод

Рисунок 3.2.10 − Изменение концентрации АПАВ в р. Янга-Яха и Ампута до и после сброса в водоток сточных вод

Рисунок 3.2.11 − Концентрация нефтепродуктов в р. Янга-Яха и Ампута до и после сброса в водоток сточных вод

Рисунок 3.2.12 − Изменение уровня минерализации в р. Янга-Яха и Ампута до и после сброса в водоток сточных вод

Рисунок 3.2.13 − Изменение концентрации хлоридов в р. Янга-Яха и Ампута, Вельпелек-Яха до и после сброса в водоток сточных вод

Используя для характеристики водотоков ИЗВ - индекс загрязнённости воды, поверхностные воды рек Янга-Яха и Ампута, в зависимости от значения индекса, можно классифицировать следующим образом: выше точки сброса загрязняющих веществ: р. Ампута - умеренно загрязнённые (III), Янга-Яха - грязные (V), р. Вельпельх-Яха - загрязнённые (IV), ниже точки водовыпуска: р. Ампута - грязные (V), Янга-Яха - чрезвычайно грязные (VI), р. Вельпельх-Яха - загрязнённые (IV) (табл. 3.2.6).

Для расчёта индекса загрязнённости вод были выбраны следующие показатели: рН, ионы аммония, фосфат ион, нефтепродукты, взвешенные вещества, БПК5, АПАВ (табл.3.2.5).

Таблица 3.2.6

Классификация по качеству и видам применения поверхностных вод территории МО г. Ноябрьск

Заключение

Оценка качества поверхностных вод, отобранных в IV квартале 2007г. Для изучения загрязнения водных объектов района города Ноябрьска также были отобраны и проанализированы пробы водотоков и донных отложений. Опробованные водоёмы можно разделить на два основных типа: водотоки (реки, ручьи) и водоёмы. Первые характеризуются накоплением илистых фракций в донных осадках, а также их ежегодным обновлением в период половодий и выпусков КОС. Донные отложения представлены торфом переходных болот и толщей песчаных пород с включениями суглинков, супесей, гальки.

Оценка химического состава поверхностных вод на территории исследований показала, что поверхностные воды могут быть некондиционными вследствие превышения некоторых показателей качества по причинам антропогенного загрязнения и в силу своих территориальных гидрохимических особенностей.

Отбор и анализ проб показал, что многие реки не способны к разбавлению сточных вод до нормативного качества. Одной из причин, влияющей на способность к самоочищению можно назвать мелководье водоёмов и водотоков исследуемой территории. Однако, несовершенство технологий КОС, и их отсутствие, является основной причиной неспособности водных объектов справиться с существующей техногенной нагрузкой. Также сказывается сброс стоков на рельеф местности, отсутствие промливневой канализации. В результате стоки с содержанием нефтепродуктов, солей тяжелых металлов и органических веществ сбрасываются в близлежащие водные объекты и ее водосборные площади рек.

Практически во всех исследованных водных объектах наблюдается превышение уровня ПДК взвешенных веществ и фосфат – ионов.

Реки загрязненные и их можно использовать для промышленных нужд.

Литература

1. Вода России. Малые реки/Под науч.ред. А.М. Черняева; ФГУП Рос НИИВХ-Екатеринбург: Изд-во «АКВА-ПРЕСС», 2001.-804

2. Другов Ю.С., Родин А.А. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов. Спб.: Изд-во ООО Анатолия, 2000.249с.

3. Жулидов А.В. Токсичность для пресноводных организмов // Физико-химическое и химическое состояние металлов в природных водах. Вып.1. М.: Гидрометеоиздат, 1988. С.78-85.

4. Ковалевский В.С. Комбинированное использование ресурсов поверхностных и подземных вод.М.: Научный мир, 2001.-332с.

5. Линник П.Н., Искра И.В. Кадмий в поверхностных водах: содержание, формы нахождения, токсическое действие.: Гидробиол.журн. 1997. №6. С.72 – 87

6. Ларина Н.С., Катанаева В.Г., Шелпакова Н.А. Техногенные загрязнения природных вод.:Тюмень: Мандр-Ика, 2004. 224с.

7. Мур Дж., Рамамурши С. Тяжелые металлы в природных водах: Контроль и оценка влияния / Пер.с анг. М.: Мир, 1987. 288с.

8. Нежиховский Р.А. Годролого-экологические основы водного хозяйства. Л.: Гидротетеоиздат, 1990-229с.

9. Никаноров А.М. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.

10. Никаноров А.М. Гидрохимия. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 351с.

11. Никаноров А.М. Гидрохимия. Л.: Гидрометеоиздат, 2001. 447с.

12. Новосельцев В.Н. Техногенные загрязнения речных экосистем. М.: Научный мир, 2002. 104с.

13. Оксиюк О.П., Жукинский В.Н, Брагинский Л.П. и др. Комплексная экологическая классификация качества вод суши. // Гидробиол.журн. 1993. Т.29, №4. С. 62-76.

14. Садовникова Л.К., Орлов Д.С., Лозановская И.Н. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении. Учеб.пособие,3-е изд., перераат.-М.: Высш.шк., -2006.-334с.:ил.

15. Семенова А.Д. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 542с.

16. Солннцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов.- М.:Изд-во МГУ, 1998-376с.

17. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: Колос, 2000.-232с.

18. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию: Пер. с нем. – М.: Мир, 1997.-232с., ил.