Факторы, влияющие на загрязнения реки Амур

Муниципальное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение

Гимназия №4 восточных языков

Факторы, влияющие на загрязнения реки Амур

Авторы:

Сидоренко Валерий,

учащийся МАОУ Гимназия№4 Восточных языов,МАУ ДО ДЭЦ Косатка

Руководитель:

Сидоренко Лидия Яновна,

учитель химии

г. Хабаровск

2023

Содержание

Начало XXI века отметилось в истории р. Амур тяжёлыми экологическими вызовами: более 130 выбросов химикатов в р. Сунгари, катастрофа 2005г., выбросы 2006-го, часто эти загрязнения шли с китайской стороны р. Амур. Например, авария в Китае на металлообрабатывающем предприятии и выброс в реку молибдена осенью 2020г.. Но уже в сентябре 2021г. авария на очистном коллекторе МУП г. Хабаровска «Водоканал» и выброс сточных вод в районе водозабора. Зачастую это выражается в постоянных отчётах о превышении допустимых концентрации тяжёлых металлов, токсичных веществ или мусорного загрязнения. Подобное вызывает разрушение речной экосистемы, которая сильно страдает от хозяйственной деятельности человека: исчезают популяции редких речных рыб, растений; лишаются кормовой базы животные, живущие в прибрежной зоне, страдают и жители нашего региона, зависящие от речного промысла. [8]

Актуальность: загрязнение рек проблема номер один всех городов, Хабаровск не исключение. Незаконные врезки в подземные речки, выбросы предприятий, загрязнения канализационными нечистотами и бытовым мусором от частного сектора, явно нарушают экологические нормы. И, в конечном счете, малые реки принимая на себя антропогенную нагрузку, несут это все в Амур, не имея даже первичного порога водоочистки от загрязнений.

Цель: оценить состояние реки Амур по физико-химическим показателям и сделать наши результаты достоянием общественности

Задачи:

1. Определение объектов – потенциальных загрязнителей реки Амур на территории г. Хабаровска.

2. Проведение исследований водных объектов города по физико-химическим показателям.

3. Определение уровня загрязнений р. Амур и последующее информирование об этом населения различных населенных пунктов, правозащитных и экологических организаций, руководства крупных промышленных предприятий.

4. Обработка и анализ полученных данных.

5. Информирование властей города Хабаровска, администрации районов, общественных организаций и населения о результатах исследования.

Для работы над проектом нами были привлечены учащиеся МАОУ Гимназия№4, педагоги и родители, общественные и некоммерческие организации, администрация города Хабаровска.

Региональной комиссией по ЧС в 2017 году, после массового выброса нефтепродуктов установлено, что промышленные предприятия города явно нарушают экологические нормы, сбрасывая отходы и нанося ущерб экологии Амура. Региональной комиссией по ЧС не были установлены все организации, имеющие доступ к коллекторам, подземным ручьям, не соблюдавшим все требования к очистке и сбросу сточных вод. Итак, очевидно установлено, что промышленные предприятия города явно нарушают экологические нормы, сбрасывая отходы и нанося ущерб экологии Амура. [4]

Начиная с «северной» части города. Появляются различные предприятия, расположенные на берегу р. Амур и имеющие врезы в системы подземных водотоков города: ТЭЦ-2, Хабаровский НПЗ, авторемонтные комплексы, металлургическое производство, ремонтно-эксплуатационная база флота и др.[12]

Рис. 1 Зоны с особыми условиями пользования.

В соответствии с ГОСТ 31861-2012 (Вода, общие требования к отбору проб), нами были проведены отборы проб со следующих точек:

Основной отбор проводился в осенний период. С каждой точки было собрано по 6-8 проб в год. Взятые с точек отбора пробы были исследованы на следующие показатели: запах, цветность, мутность, азот аммонийный, водородный показатель, общие взвешенные, общая жесткость, железо общее, молибден, растворенный кислород, марганец, кремний, хлориды, алюминий, свинец, нитраты.

Для пробоотбора мы взяли бутылки темного стекла объемом 1 дм³ из-под серной кислоты, с герметичными крышками, проложили их фольгой, а также чистые пластиковые бутылки.. Часть показателей определялись на месте пробоотбора на основании действующих гостов, имеющихся в наличии тест комплектов и созданных нами методик.

Остальные в лабораторных условиях на базе ТОГУ под руководством доцента кафедры экологии и природопользовании Цмокалюк Нины Мартыновны и доктора химических наук, доцента Майоровой Людмилы Петровны. А исследование на микроскопирование проб мы проводили в лаборатории ДВГМУ на мощных электронных микроскопах под руководством старшего преподавателя Млынара Евгения Викторовича.

1. Взвешенные частицы: определялись по ПНД Ф 14.1:2:4.254-09.

Мы фильтровали воду через предварительно взвешенный бумажный или фильтр «синяя лента» и измеряли массу осадка на фильтре, высушенного до постоянной массы при (105 ± 2) °С в специальной печке для сушки осадков. Затем помещали их в эксикатор и взвешивали через равные промежутки времени.

Прокаленные взвешенные вещества мы выделяли из пробы путем фильтрования воды через бумажный фильтр, высушивали до постоянной массы при температуре (105 ± 2)°С и далее измеряли массу осадка на фильтре, прокаленного в муфельной печи при температуре (600 ± 20) °С. [5]

2. pH: находилось по ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97.

Метод определения величины pH проб воды основан на определении концентрации иона водорода, определяют который по разности потенциалов гальванического элемента с использованием соответствующего pH-метра. Мы использовали рН-метр Stilk, предварительно откалибровав его специальными буферными растворами. Кроме того, параллельно мы измеряли значение рН универсальной индикаторной бумагой.

В результате равновесия диссоциации значение pH пробы также зависит от температуры, поэтому всегда определялась температура пробы. [6]

3. Мутность, запах: анализировались в соответствии с ГОСТ Р 57164-2016. [1,10] Мутность воды - показатель, характеризующий уменьшение прозрачности воды в связи с наличием неорганических и органических тонкодисперсных взвесей, а также развитием планктонных организмов. Определение мутности мы выполняли в лаборатории ТОГУ, на спектрофотометре КФК-3

Запах нами определялся следующим образом: В две колбы наливалась вода, закрывалась стеклянной крышкой. Одна колба выдерживалась в сушильном шкафу при 20 градусах, другая на песчаной бане при 60 градусах. Через полчаса нюхаем запах из колбы. Определяем характер и интенсивность

4. Общая жесткость: определялась по ГОСТ 31954-2012. [2]

Делали методом прямого титрования. В 100 мл аликвоты добавляли 5см3 аммиачного буферного раствора, затем 70-100 мг эриохрома черного Т и титруем раствором 0.02 М трилона Б. Результат определяем по формуле C=Cтр*Vтр*1000/V. Где Cтр- концентрация трилона Б, Vтр объем трилона, пошедший на титрование, V- объем пробы, взятой на титрование.

5. Прозрачность: методика измерений прозрачности воды с помощью шрифта, РД 52.24.496-2005. [1]

Отобранную пробу мы энергично взбалтывали в течение 2-3 минут и сразу же наливали в сухой цилиндр до верхней отметки. Затем сливали воду до тех пор, пока буквы шрифта не станут видимыми. Измерение повторяли, доливая воду в цилиндр до тех пор, пока шрифт снова станет нечитаемым, и вновь сливая воду до проявления шрифта. В качестве результата измерения берут среднее арифметическое из 3 измерений высоты слоя воды.

6. Азот Аммонийный: ГОСТ 33045-2014. Вода. Методы определения азотсодержащих веществ. [3]

Определение проводилось следующим образом. В пробирку отбираем 10 см3 исследуемой пробы, добавляем туда 0,3 мг Сегнетовой соли и 0,2 см3 реактива Несслера. После перемешивания раствора выставляем его в штатив и сравниваем визуально со шкалой (смотри таб№2), определяя концентрацию раствора. Таблицу составили сами, т.к. стандарт купить не удалось

1. Хлориды: определялись по методике ПНД Ф 14.1:2.96-97. [7]

В коническую колбу на 250 см3 помещали аликвоту в 100 см³ пробы. Добавляют 1 см³ 10% хромата калия и при непрерывном помешивании титруют рабочим раствором нитрата серебра, концентрацией 0,02 мг/дм³ Титрование повторяли три раза. За результат принимают среднее значение.

1. Железо (общее): по методике РД 52.24.358-2006В работе мною были использованы тест-комплекты «Железо общее» . Для определения молибдена мы в качестве основы взяли ГОСТ 18307-72. Так как у нас не было стандартного образца, мы сделали его сами: навеску оксида молибдена 6 растворили в воде, раствор получился мутный. Тогда мы добавили немного щелочи и кислотный оксид молибдена растворился. Далее мы применили окрашивание с помощью сегнетовой соли, роданистого калия и двухлористого олова. В условиях отсутствия спектрофотометра мы создали калориметрическую шкалу и взяли ее в качестве образца для определения.

10.Так же мы совместно с ДВГМУ, на кафедре биологии, исследовали воду на наличие простейших. Нами были обнаружены инфузории и плоские черви. Больше всего в пробах из Курчи-Мурчи.

За время исследования нами было отобрано порядка 153 проб. С каждой из 9 точек в осенний период было отобрано по 7-9 проб и исследовано по всем выбранным параметрам.

*ПДК СанПиН 2.1.5980-00

Проведя анализ полученных данных, мы пришли к следующим выводам:

Нормы по цветности не существует по данному СанПину, но в точках 5,6 и 7 самая большая цветность. Мутность превышает норму 1,2,3,5,6,7,8, особенно сильно в точке 5. Запах в точках 2,3,5 бензиновый интенсивный. В точках 6,7 бензиновый, ароматический интенсивный. Азот аммонийный превышает ПДК в точках 6 и 7. Ph везде слабощелочное норма. Взвешенные без норматива, выделяются точки 6,7 немного 5 и 3. Железо общее не превышает норматив самые большие точки 5, 4.

Жесткость превышает ПДК в 6,7 и 5. Молибден обнаружен в точке 5, превышен в точках 3,6,7,1. Отборы молибдена были результативные только в период прохождения молибденового пятна с 22 апреля 2020, в остальное время сбора проб не обнаружен. Растворенный кислород минимальный в точках 6 и 7 не соответствует ПДК. Марганец превышает в точках 5,6,7,2 обнаружен в 4, но не превышает, в остальных нет. Кремний норма. Превышают в точках 6 и7. Алюминий превышен везде, но так ка Амур является рекой с большим количеством суглинистых взвесей, то это является нормой. Свинец превышен в точках 4,6,7. Нитраты в точках 6 и7. Периодически превышение ПДК, мы наблюдали во всех точках.

Таким образом, глядя на общую картину загрязнения можно сделать вывод, что в точке 6,7 Курча-Мурча, является сильно загрязненным, так как превышает почти по всем показателем, во все года исследования.

Точки 3,5,4, которые довольно часто показывают превышение ПДК, явно находятся под влиянием сильного антропогенного воздействия.

В районе Сикачи-Алян это влияние нивелируется за счет впадение в реку несколько крупных притоков (Тунгуска, Пенза, Тумнин и др), сильно разбавляющих грязные воды Хабаровска. Хотя на точках Сикачи-Алян изредка наблюдались превышение некоторых показателей железа, свинца и аммония.

Состояние реки Амур сильно зависит от деятельности предприятий города, сбрасывающих в малые реки загрязнения

По нашим результатам хорошо видно влияние промышленных предприятий на качество природной воды и реки Амур в частности, полученные данные показали сильную загрязненность проб, взятых из ручья Курча-Мурча, затона РЭБ флота. Относительно «чистыми» оказались пробы с набережной и пляжа города, что можно объяснить расширением русла реки в том участке.

Как и предполагалось, большие показатели железа, взвешенных частиц и жесткости наблюдаются именно в местах активной производственной деятельности.

Стоит отметить и факт улучшения на «северном» участке показателей: снизились показатели аммония и жесткости в 2021г, по сравнению с 2018-2019 г.г. Мы предполагаем, что это связано с жесткими мерами, принятыми городом в отношении эко нарушителей, после нашего обращения. Но тем не менее воды в исследуемых местах далеки от нормы.

Исходя из принятой в России классификации УКИЗВ можно сделать вывод, что вода в Амуре относится к классу 3а - считается «загрязненной». Всего классов загрязнения пять, где 1 — «условно чистая» вода, 5 — «экстремально грязная»). 10 лет назад оценка реки была хуже — класс 4а, «грязная».

В результате наших исследований мы выявили, что наибольшим источником загрязнения реки Амур, является ручей Курча Мурча. Так как данный ручей подземный, в нем только одна точка выхода в реку Амур и около 20 не санкционированных врезок.

Ежегодно с результатами наших исследований мы выступаем на научно-практических конференциях школьников и ВУЗОВ. На НПК в ТОГУ (2019г) наше работа заинтересовала представителя Общероссийского народного фронта (ОНФ), председателя Хабаровского краевого отделения Общероссийской общественной организации «Всероссийское общество охраны природы» Сидорова В.О., который запросил данные нашего проекта для обращения в администрацию города. Дальнейшую работу мы проводили совместно с ОНФ, в результате наш проект был доведен до властей города и получил широкую огласку в средствах массовой информации (телеканал Губерния Хабаровск) [https://youtu.be/mPg1CgSxBXY. https://youtu.be/V6ltEwaffOA]. Результаты нашего исследования были опубликованы в сборнике научных работ ТОГУ 2021 и в журнале «Экодом».

1. Определены потенциально опасные объекты загрязнителей реки Амур на территории г. Хабаровска. Ими являются, в том числе: Амурское речное пароходство, очистной сливной коллектор в районе хабаровской набережной, предприятия имеющие доступ (врезы) к ручью Курча-Мурча, Хабаровский НПЗ, ТЭЦ-2, расположенная на берегу Амура, и т.п..

2. Вода в Амуре относится к классу 3а - считается «загрязненной».

3. Данные отражают картину отрицательного антропогенного воздействия человека на водные объекты

4. Полученные результаты представлены на НПК, донесены через СМИ до властей города Хабаровска, администраций районов, общественных организации и населения.

Список используемой литературы

1. ГОСТ Р 57164-2016. Вода питьевая. Методы определения запаха, вкуса и мутности.

2. ГОСТ 31954-2012. Вода питьевая. Методы определения жесткости.

3. ГОСТ 33045-2014. Вода. Методы определения азотсодержащих веществ.

4. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территории Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2021г.; Москва 2021г.

5. ПНД Ф 14.1:2:4.254-09. Методика измерений массовых концентраций, взвешенных и прокаленных взвешенных веществ в пробах питьевых, природных и сточных вод гравиметрическим методом.

6. ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97. Методика выполнения измерений рН в водах потенциометрическим методом.

7. ПНД Ф 14.1:2.96-97. Методика выполнения измерений массовой концентрации хлоридов в пробах природных и очищенных сточных вод.

8. Проблемы мониторинга малых рек города Хабаровска; Афанасьева М. И., Неудачин А.П., Шестеркин В.П., Дальневосточный государственный университет путей сообщений, Хабаровск, Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск [email protected]

9. Пространственно- временная изменчивость содержания растворенных форм микроэлементов в водах р.Амур; © 2020 г. Н. М. Шестеркина, В. П. Шестеркина, В. С. Таловская, Т. Д. Риа. ; Институт водных и экологических проблем ДВО РАН

10. РД 52.24.358-2006. Массовая концентрация железа общего в водах.

11. https://dailystorm.ru/specproekt/reka-chernogo-drakona-kak-ubivayut-i-spasayut-amur

13