Анализ состояния качества водных ресурсов на примере реки Ольховка Свердловской области

• ИЛЬЯСОВ Олег Рашитовичдоктор биологических наук, профессор кафедры техносферной безопасности, Уральский государственный университет путей сообщения; профессор кафедры техносферной и экологической безопасности, Уральский государственный аграрный университет; старший научный сотрудник Уральского научно-исследовательского ветеринарного института ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАНmail@law-books.ru
• ХАРЛАП Светлана Юрьевнадоцент, кандидат биологических наук, заведующая кафедры техносферной и экологической безопасности, Уральский государственный аграрный университетproffuniver@yandex.ru
• СИНЬКО Вера Николаевнастарший преподаватель кафедры философии, Уральский государственный аграрный университетvsinko71@mail.ru
• ШИЛОВЦЕВ Андрей Владимировичкандидат исторических наук, доцент кафедры философии, Уральский государственный аграрный университет, доцент кафедры теории, методологии и правового обеспечения государственного и муниципального управления Уральский федеральный университетshilovtsev@mail.ru
• БЫКОВА Ольга Александровнадоктор сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры биотехнологии и пищевых продуктов, Уральский государственный аграрный университетmail@law-books.ru

Водные ресурсы, являясь основой жизни на Земле, играют ключевую роль в поддержании экосистем, обеспечении здоровья человека. Однако в современном мире водные ресурсы подвергаются беспрецедентному давлению, вызванному неуклонно растущим загрязнением. Эта проблема носит глобальный характер и представляет серьезную угрозу для устойчивого развития планеты. В статье рассмотрено состояние водных ресурсов на примере реки Ольховка Свердловской области.

Ключевые слова: Водные ресурсы, загрязнения, экосистема, окружающая среда, экотоксиканты, река Ольховка

Цель – исследование состояния водных ресурсов на примере реки Ольховка Свердловской области Задачи – изучить теоретические аспекты отбора проб воды, провести анализ состояния водных ресурсов на примере реки Ольховка Свердловской области, выявить основных загрязнителей; Методы исследования - аналитический метод исследования, теоретические и эмпирические методы исследования.

Анализ состояния качества водных ресурсов на примере реки Ольховка Свердловской области Проблема защиты и сохранения окружающей среды является актуальной темой для исследования на сегодняшний день. Мир постоянно меняется, развиваются и осваиваются различные сферы деятельности, разрабатываются новые подходы к решению разнообразных задач. Все чаще используются химические вещества для производства продукции. Отходы производств и предприятий оказываются в окружающей среде, тем самым загрязняют биосферу.

Стоит тщательно изучать и исследовать негативные факторы влияния на окружающую среду, с целью минимизации наносимого вреда источниками загрязнения [1, 2].

Перечень современных экологических проблем представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. – Экологические проблемы Защита окружающей среды — одна из ключевых сфер человеческой деятельности, необходимая для развития общества и экономики [3, 4].

Однако производство энергии связано с рядом серьёзных экологических проблем, которые влияют на состояние окружающей среды и здоровье человека.

Для исследования качественного состава водных ресурсов требуется проводить отбор проб воды [5, 6].

Отбор проб воды – это критически важный этап в оценке качества воды, будь то питьевая вода, вода природных водоемов или сточные воды. От цели анализа проведения исследования зависит выбор точки отбора проб. От правильности и тщательности выполнения этого процесса напрямую зависит достоверность результатов лабораторных исследований и, как следствие, правильность принимаемых решений в области охраны окружающей среды, обеспечения населения качественной питьевой водой, контроля технологических процессов и т.д. Точка отбора проб должна обеспечивать представительные характеристики места отбора и учитывать временные горизонтальные вертикальные изменения, должна быть идентифицирована в соответствии с общими и дополнительными требованиями.

Цель отбора проб может являться исследование питьевой воды, поверхностных водоемов, источников загрязнения и самих загрязнителей, контроля системы очистки, влияния загрязнения на зону рекреации, а также могут быть иные цели проведения отбора проб. При этом стоит учитывать особенности и методику отбора проб. Требования при отборе проб не допускают:

− перед отбором проб ополаскивать емкость, предназначенную для отбора проб; − использовать пробу воды (предназначенную для микробиологического анализа) для измерения температуры либо иного измеряемого показателя.

При отборе проб необходимо применять чистые стерильные емкости (изготовленные из стекла, полиэтилена, полипропилена, поликарбоната, полистирола), которые не оказывают влияния на жизнедеятельность микроорганизмов.

Емкости, изготовленные из полимерных материалов, предназначены для одноразового использования, а из стекла – для многоразового.

Емкости для отбора проб при погружении в чистую воду должны быть стерильными снаружи и внутри, а также быть защищенными после стерилизации от загрязнений при хранении. Для защиты после стерилизации может использоваться алюминиевая фольга, плотная бумага, пакеты из полимерных материалов.

Если емкость для отбора проб снаружи не защищена от загрязнений, то необходимо перед погружением в воду произвести обработку внешней поверхности емкости дезинфектантом и высушить. Стоит отметить, что описанный способ не предназначен для применения, если целью исследования является анализ спорообразующих бактерий.

Емкость для отбора проб должна включать в себя резиновыми или силиконовыми закрывающимися пробками либо завинчивающиеся пластмассовые или металлические крышки либо закрывающимися нажатием крышки.

Для отбора проб стерильную емкость открывают перед отбором пробы, при этом удаляют пробку со стерильным колпачком, при этом края емкости и пробка не должны касаться посторонних поверхностей.

После того как емкость для отбора проб наполнена необходимо сразу закрыть ее стерильной пробкой и стерильным колпачком с целью герметичной транспортировки в будущем.

Отбор проб осуществляется по-разному, в зависимости от источника отбора проб, например: магистральные распределительные сети, станции водоподготовки и резервуары для хранения, поверхностные и сточные воды. Магистральные распределительные сети. Отбор проб осуществляется из специальных кранов. С кранов заранее удаляются загрязнения в виде накипи, слизи, смазки и т.д., которые в дальнейшем могут повлиять на результаты анализа.

Кран очищают щетками и другими приспособлениями с целью внешней и внутренней очистки крана и промывают. Избегая контакта поверхности крана и емкости, отбирают пробу воды. При наполнении емкости необходимо контролировать напор воды. Станции водоподготовки и резервуары для хранения. Используются специальные краны для отбора проб. Краны должны содержаться в чистом состоянии и быть приспособленными к стерилизации фламбированием. Происходит слив застоявшейся воды, после чего происходит отбор проб. Поверхностные воды. Отбор проб осуществляется с глубины 10-30 см от нижней кромке льда или поверхности воды. С глубины 30-50 см от дна осуществляются придонные пробы. Отбор проб происходит с использованием помостов, мостов и плавучих средств, в тех местах, где величина глубины начинает с 1-1,5 м. Рекомендовано производить отбор поверхностных проб батометром, который включает в себя штангу (1м), площадку для установки емкости, а также крепеж для установки емкости. Для отбора глубинных проб используют батометр, который включает в себя платформу с грузом и емкостью с пробкой. При достижении необходимой глубины пробка открывается с помощью заранее прикрепленной к ней веревки. Все приспособления и компоненты должны быть стерильными.

При отборе проб cточных вод используются одноразовые перчатки, а также стерильные приспособления с целью удерживания емкости. Не используя вышеперечисленные приспособления, существует высокая вероятность инфицирования. Отбор проб осуществляется с глубины 10-30 см от нижней кромки льда или поверхности воды. С глубины 30-50 см от дна осуществляются придонные пробы. Отбор проб происходит с использованием помостов, мостов и плавучих средств, в тех местах, где величина глубины начинает с 1-1,5 м. Рекомендовано производить отбор поверхностных проб батометром, который включает в себя штангу (1м), площадку для установки емкости, а также крепеж для установки емкости. Для отбора глубинных проб используют батометр, который включает в себя платформу с грузом и емкостью с пробкой. При достижении необходимой глубины пробка открывается с помощью заранее прикрепленной к ней веревки. После отбора проб необходимо удалить загрязнения с поверхности емкости, а также ее упаковать в чистый пакет либо завернуть в плотную бумагу.

При транспортировании проб, емкости должны упаковываться так, чтобы не было влияния на состав проб, а также отсутствовали потери определённых показателей, а также существовала защита от поломки и загрязнения емкости.

Емкость с отобранными пробами размещают внутри тары, которая должна препятствовать самопроизвольному открытию пробки емкости. Если присутствуют пробы, подлежащие немедленному исследованию, их отдельно группируют и отправляют в лабораторию.

Для исследования качественного состава воды в реке Ольховка проводились отборы проб. Река Ольховка расположена в Свердловской области в городе Екатеринбург и является правым притоком реки Исеть. Река Исеть на протяжении длительного периода времени характеризуется качеством воды как «грязная», также зарегистрированы случаи содержания нитритного азота, соединений марганца, цинка, меди, фенолов.

Исходя из этого, существует необходимость изучить состав реки Ольховка.

Основными загрязнителями реки Ольховка являются:

− Взвешенные вещества;

− Нефтепродукт;

− Железо общее;

− Азот аммонийный;

− Нитраты;

− Нитриты.

Для оценки и анализа воды в реке Ольховка были отобраны пробы, показатели указаны в таблице 1.

Таблица 1. Показатели отобранных проб вод реки Ольховка Показатель Проба №1 Проба №2 ПДК рыб/хоз ПДК хоз/пит рН 6,93 7,3… — см. PDF статьи.

Показатель взвешенных веществ в пробе №1 и в пробе №2 составляет 0,15 мг/дм3 и 0,05 мг/дм 3 соответственно. Значения не превышают ПДК рыбно-хозяйственного назначения.

Показатель суммарного содержания ионов кальция и магния в пробе №1 и в пробе №2 составляет 7,32 мг-экв/дм 3 и 5,04 мг-экв/дм 3 соответственно. В пробе №1 замечено превышение, т.к. для питьевой воды не должна превышать 7 мг-экв/дм 3.

Показатель содержания нефтепродуктов в пробе №1 и в пробе №2 составляет 0,25 мг/дм 3 и 0,17 мг/дм 3 соответственно. Значения превышают ПДК рыбно-хозяйственного назначения и ПДК хозяйственно-питьевого назначения.

Показатель содержания железа общего в пробе №1 и в пробе №2 составляет 0,47 мг/дм 3 и 0,29 мг/дм 3 соответственно. Значения превышают ПДК рыбно-хозяйственного назначения и ПДК хозяйственно-питьевого назначения.

Показатель содержания азота аммонийного в пробе №1 и в пробе №2 составляет 1,15 мг/дм 3 и 0,4 мг/дм 3 соответственно. Значение в пробе №1 превышает ПДК рыбно-хозяйственного назначения.

Показатель содержания нитратов в пробе №1 и в пробе №2 составляет 2,1 мг/дм 3 и 0,7 мг/ дм 3 соответственно. Значения не превышают ПДК рыбно-хозяйственного назначения.

Показатель содержания нитритов в пробе №1 и в пробе №2 составляет 0,05 мг/дм 3 и 0,03 мг/ дм 3 соответственно. Значения не превышают ПДК рыбно-хозяйственного назначения.

Показатель биологического потребления кислорода в пробе №1 и в пробе №2 составляет 1,8 р мг/дм 3 и 1,5 р мг/дм 3 соответственно. Значения не превышают ПДК рыбно-хозяйственного назначения и ПДК хозяйственно-питьевого назначения.

Выводы:

Таким образом, существует необходимость очистки вод реки Ольховки в связи завышенными показателями суммарного содержания ионов кальция и магния, нефтепродуктов, железа общего и азота аммонийного.

Список литературы

1. Фрумин Г.Т. Экологическая токсикология (экотоксикология). Курс лекций. / СПб.: РГГМУ, 2013.
2. Баширова Р.М., Максимов Г.Г., Ахметова Л.А. Основы экотоксикологии: Учебное пособие./ Уфа: РИЦ БашГУ, 2009.
3. Аннаев Х.Г., Арыпова Б.К., Гараева Ш.П., Нурмухаммедов Г.Д. Устойчивое развитие: связь экономики и экологии в эпоху глобализации // Молодой ученый. 2022. № 49 (444). С. 149-151
4. Асонов А.М., Ильясов О.Р. Фитофильтр для очистки сточных вод Патент на изобретение // RU 2149836 C1, 27.05.2000. Заявка № 98119203/1 2 от 21.10.1998.
5. Ильясов О.Р. Биозащита водоисточников на сельскохозяйственных водосборах от загрязнения стоками птицеводческих предприятий // автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук / Уральская государственная сельскохозяйственная академия. Екатеринбург, 2004
6. Kovaleva O., Sannikova N., Ilyasov O. Content of heavy metals in the bottom sediments of the wastewater of the processing enterprise // В сборнике: E3S Web of Conferences. 22. Сер. “22nd International Scientific Conference on Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies, EMMFT 2020” 2021. С. 01009. Spisok literatury:
7. Frumin G.T. Ekologicheskaya toksikologiya (ekotoksikologiya). Kurs lekcij. / SPb.: RGGMU, 2013.
8. Bashirova R.M., Maksimov G.G., Ahmetova L.A. Osnovy ekotoksikologii: Uchebnoe posobie./Ufa: RIC BashGU, 2009.
9. Annaev H.G., Arypova B.K., Garaeva SH.P., Nurmuhammedov G.D. Ustojchivoe razvitie: svyaz’ ekonomiki i ekologii v epohu globalizacii // Molodoj uchenyj. 2022. № 49 (444). S. 149-151
10. Asonov A.M., Il’yasov O.R. Fitofil’tr dlya ochistki stochnyh vod Patent na izobretenie // RU 2149836 C1, 27.05.2000. Zayavka № 98119203/12 ot 21.10.1998.
11. Il’yasov O.R. Biozashchita vodoistochnikov na sel’skohozyajstvennyh vodosborah ot zagryazneniya stokami pticevodcheskih predpriyatij // avtoreferat dissertacii na soiskanie uchenoj stepeni doktora biologicheskih nauk / Ural’skaya gosudarstvennaya sel’skohozyajstvennaya akademiya. Ekaterinburg, 2004
12. Kovaleva O., Sannikova N., Ilyasov O. Content of heavy metals in the bottom sediments of the wastewater of the processing enterprise // V sbornike: E3S Web of Conferences. 22. Ser. “22nd International Scientific Conference on Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies, EMMF T 2020” 2021. S. 01009.

Скачать