 |
Сравнение результатов биотестирования с гидрохимическими показателями
|
|
|
|
Оценка результатов
В воде зарегистрировано присутствие семи тяжелых металлов (ТМ) со значительным превышением концентрации по сравнению с ПДК практически во всех пунктах наблюдения.
2004 год. В весенний период исследований на отдельных пунктах отбора проб наблюдается повышение ПДК по Pb и Zn. Наибольшее значение концентраций этих микроэлементов было отмечено: рук. Кутум (Pb – 0,9 мг/дм3, Zn – 0,63 мг/дм3); Золотой затон (Pb – 0,9 мг/дм3, Zn – 0,56 мг/дм3).
Данная тенденция сохраняется и в осенний период и составляет в среднем по всем точкам Pb – 0,5 мг/дм3, Zn – 0,45 мг/дм3.
Наибольшие концентрации Cu были отмечены в летний период в пунктах отбора проб рук. Кутум (24 ПДК), Канал им. 1 Мая (20 ПДК), Приволжский затон (18 ПДК), р. Волга (16 ПДК).
В осенний период обмечалось снижение концентрации Cu до 4-10 ПДК, Zn 8-11 ПДК.
Значение концентраций Hg, Ni, Co не превышало фоновых.
2005 год. Среднее превышение за весь год исследования концентраций определяемых тяжелых металлов укладывалось в пределы от 10 до 30 ПДК.
Концентрация соединений Cu и Pb в весенний период исследований превышала допустимые пределы и составила в среднем по Cu – 1,67 мг/дм3, по Pb – 0,44 мг/дм3.
В точках рук. Кутум и р. Волга было зафиксировано увеличение концентраций Zn и Cd, что составило свыше 25 ПДК.
В летний период было зарегистрировано превышение значения концентрации фенолов и СПАВ в точках: Приволжский затон, Золотой затон.
2006 год. Значение концентраций Zn, Cu, Pb существенно не отличалось от значений 2004 и 2005 годов и оставалось на достаточно высоком уровне (свыше 25 ПДК), что подтверждается результатами биотестирования на всех исследуемых тест-объектах.
Осенью отмечалось снижение значений концентраций меди и цинка, однако пределы их обнаружения всё же превышали ПДК.
|
|
|
2007 год. Концентрации Zn, Cu, Pb остаются на неизменном уровне и составляют по Cu (1,5 мг/дм3), по Zn (0,16 мг/дм3), по Pb (0,5 мг/дм3).
Летом значение концентрации Cu возросли до высоких значений (свыше 45 ПДК). Такое превышение сохранялось до осени 2007 г.
Так же в осенний период наблюдалось возрастание концентраций СПАВ (до 10 ПДК), одновременно повысилось и содержание Cd (до 15 ПДК).
По сравнению с предыдущими годами исследований значение концентраций тяжелых металлов в водах аквальных комплексов г. Астрахани остается на достаточно высоком уровне и превышает фоновые концентрации данных металлов в природных водах.
По исследованиям 2008 г. снижения уровня концентрации тяжёлых металлов не обнаружено.
Превышение ПДК Cu в весенний период было зафиксировано в точках рук. Кутум (3,5 мг/дм3), Золотой затон (2,1 мг/дм3). В остальных точках концентрации Cu составили в среднем 8-10 ПДК.
Пик концентраций Cu пришелся на летний период, что наглядно подтверждается и результатами биотестирования. Среднее значение концентрации соответствовало свыше 15 ПДК по всем исследуемым точкам.
Концентрации Pb по сравнению с прошлыми годами резко снизилось и составили 6 ПДК.
Содержание Hg, Ni, Co незначительно превышало фоновые значения и составили 1-4 ПДК.
По средним показателям за весь период исследования, суммарная концентрация тяжелых металлов в некоторых точках остается на достаточно высоком уровне, о чем свидетельствует неудовлетворительное качество воды в пунктах: рук. Кутум (Zn - 23 ПДК, Cu – 28 ПДК, Pb – 7 ПДК, СПАВ – 8 ПДК), Золотой затон (Zn – 21 ПДК, Cu – 23 ПДК, Pb – 6 ПДК, СПАВ – 4 ПДК), Канал им. 1 Мая (Zn – 23 ПДК, Cu – 22 ПДК, Pb – 7 ПДК, СПАВ – 4 ПДК), о чем свидетельствует и разница биотестирования. Повышение содержания большинства токсикантов в 2006 – 2007 г.г. (Рис. 8, 9, 10), является следствием проведения реконструкции и дноуглубительных работ исследуемых внутригородских водоемов.
|
|
|
Рис. 8. Результаты определения содержания приоритетных загрязнителей в воде рук. Кутум
Рис. 9. Результаты определения содержания приоритетных загрязнителей в воде Золотого затона
По данным гидрохимического анализа превышение естественного фона по содержанию токсикантов в воде аквальных комплексов послужило указанием на повышенное загрязнение водоемов, что подчеркивает достоверность результатов биотестирования.
Проделанная работа выявила крайне неблагополучную токсикологическую ситуацию, сложившуюся в природных водах г. Астрахани. Высокий уровень антропогенной нагрузки на водные объекты города сам по себе представляет экологическую опасность, но еще большую опасность представляет тенденция его увеличения от года к году.
Рис. 10. Результаты определения содержания приоритетных загрязнителей в воде Канала им. 1 Мая.
Впервые проведено исследование сезонной динамики токсичности природных вод, определены фоновые приоритетные загрязнители, а так же показана корреляционная зависимость токсичности природных вод с их химическим составом.
Результаты лабораторного биотестирования природных вод существенно дополняют данные гидрохимических анализов и дают возможность принимать обоснованные природоохранные решения.
Анализ приведенных гидрохимических показателей и данных биотестирования позволяет сделать вывод о том, что необходимо улучшение качественного состава очищенных городских сточных вод, поступающих в водные объекты рыбохозяйственного значения.
Кардинальное решение проблемы снижения антропогенных воздействий на водную среду города может быть достигнуто только с разработкой комплекса мероприятий природоохранного характера с их оптимизацией.
В четвертой главе «Рекомендации по улучшению качества воды исследуемых водоемов с учетом региональных особенностей» приводятся рекомендации по улучшению качества исследуемых водоемов с учетом региональных особенностей. Приводится система мероприятий тактического и стратегического значения, система рационального управления поверхностными водными ресурсами урбанизированных территорий.
|
|
|
Для сохранения малых водоемов города необходимо своевременно выявлять и обезвреживать источники загрязнения, ограничить поступление неочищенных хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, не допускать свалки мусора и других отходов по берегам водоёмов в пределах водоохранных зон, запретить размещение гаражей, бензоколонок, стоянок автомототранспорта, мойку автомашин, строительство в водоохранной зоне зданий, вырубку кустарников и деревьев.
Предложенный комплекс природоохранных мероприятий в системе геоэкологического мониторинга внутригородских водоемов - залог обеспечения устойчивого экологического состояния аквальных комплексов.
Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработаем новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого водоемам.
Полученные на основе исследований количественные оценки антропогенного воздействия на состояние водных объектов служат определяющим фактором обоснования выбора управленческого решения в системе рационального управления водными ресурсами урбанизированной территории. Использование геоинформационных и имитационных технологий для обработки больших объемов информации способствует повышению оперативности, обоснованности и эффективности управленческих мероприятий по регулированию антропогенного воздействия на водные объекты и восстановлению нарушенной среды обитания.
Таким образом, для деградированных водоемов: заросших, заиленных и покрытых ряской, – необходимы мероприятия, связанные с восстановлением их экосистем и, как итог, улучшением качества воды.
Восстановленные экосистемы водоемов и береговой зоны обладают очень важными природоохранными функциями, включающими и функции сохранения биологического разнообразия и поддержания качества воды.
|
|
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Интенсивный процесс урбанизации обусловил целый ряд экологических проблем, связанных с резким ухудшением качества вод аквальных комплексов городской среды.
Эффективность решения задач рационального природопользования урбанизированных территорий в условиях техногенеза во многом зависит от полноты и достоверности используемой для этих целей информации о состоянии водных объектов.
1. Особенность загрязнения городских водоемов состоит в том, что в городе на относительно небольшой территории сосредоточено значительное количество различных источников загрязнения (промышленные предприятия, транспорт, бытовые отходы), обуславливающие интенсивность и неоднородность состава загрязнений природных вод.
Процессы урбанизации приводят к изменению гидрологического режима городских водоемов и водотоков, влияют на водный баланс, изменяют гидрохимический режим за счет сброса сточных вод: промышленных, хозяйственно-бытовых, ливневых, стоков со строительных площадок. Все это вызывает необходимость объективной оценки его современного состояния.
Проведённый гидрохимический анализ показал, что содержание загрязняющих веществ в воде городских водоёмов значительно превышает фоновые значения, в результате чего водная среда становится непригодной для обитания живых организмов. Высокую токсичность среды подтверждают и результаты проведённого параллельно биотестирования.
Проделанная работа выявила крайне неблагополучную экологическую ситуацию, сложившуюся на территории Астрахани. Проведённая сравнительная характеристика содержания в водной среде всех внутригородских водоёмов токсичных веществ выявила тенденцию обострения экологической обстановки во временном аспекте.
2. Проведенные исследования показали, что для природных водных систем важны не только количественные характеристики величин загрязнений, но также и качественные показатели, регистрирующие наличие токсичности вод природных водоемов. Тест-организмы весьма разнообразны, и неодинаково чувствительны к токсическому воздействию. Чувствительность к одному и тому же токсиканту у разных видов неодинакова; одни организмы более чувствительны к одним ядам, другие – к другим. Таким образом, для получения объективной и оперативной оценки качества как сточных, так и природных вод, включая питьевые, с помощью методов биотестирования рекомендуется использовать комплексный подход, т.е. применить одновременно несколько методов с тест-организмами из различных групп гидробионтов.
|
|
|
Результаты лабораторного биотестирования природных вод существенно дополняют и подтверждают данные гидрохимических анализов и дают возможность принимать обоснованные природоохранные решения.
В таких городах как Астрахань, где сосредоточена большая численность населения, промышленные предприятия и транспорт, возникает качественно новая техногенная среда обитания. Она характеризуется целым набором различного рода воздействий: высоким уровнем загрязнений, специфическим тепловым режимом, эффектами взаимодействия примесей, угнетением растительности, загрязнением водных источников. Все это приводит к необходимости проведения неотложных мероприятий по охране и восстановлению природных вод.
3. Комплексная оценка и экологический мониторинг природных вод внутригородских водоемов позволяют установить оптимальные нормы воздействия, необходимые для поддержания равновесного функционирования урбоэкосистем, а также критические пороги, позволяющие принимать своевременные решения для предупреждения кризисных ситуаций и катастроф экологического характера.
Полученные на основе исследований количественные оценки антропогенного воздействия на состояние водных объектов служат определяющим фактором обоснования выбора управленческого решения в системе рационального управления водными ресурсами урбанизированной территории. Использование геоинформационных и имитационных технологий для обработки больших объемов информации способствует повышению оперативности, обоснованности и эффективности управленческих мероприятий по регулированию антропогенного воздействия на водные объекты и восстановлению нарушенной среды обитания.
Результаты контроля состояния городского водоема, необходимо учитывать при проведении экологических экспертиз, взимании платы и штрафов за водные ресурсы и сброс загрязняющих веществ, а также при определении меры ответственности юридических или физических лиц, деятельность которых приводит к ущербу в результате изменения состояния водного объекта.
Для достижения эффективного контроля безопасности необходимо изменить схему взаимодействия систем мониторингового и входного контроля и схему взаимодействия методов внутри этих систем с комплексным использованием методов биологической оценки.
|
|
|
