ОЦЕНКА ГИДРОХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ УГЛЕДОБЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА ЮЖНОЙ ЯКУТИИ

1

• Авторы
• Резюме
• Файлы

Николаева Н.А. Ксенофонтова М.И. Ноговицын Д.Д. Пинигин Д.Д. Проведена работа по полевому и лабораторному изучению современного гидрохимического состояния воды и донных отложений рек зоны воздействия угледобывающего промышленного комплекса Южной Якутии. На основе анализа результатов исследований дана оценка качества данных водотоков. Установлено загрязнение нормируемого содержания некоторых компонентов воды естественного и техногенного хаpaктера. Статья в формате PDF 254 KB

Перспективы экономического и социального развития Республики Саха (Якутия) в последние годы связаны в основном с дальнейшим освоением природных ресурсов Южной Якутии. Интенсификация развития горнодобывающей промышленности, энергетики, трaнcпорта неизбежно повлечет за собой и ухудшение экологического состояния ранимой северной природы. Между тем, в настоящее время природная среда территории угледобывающего комплекса Южной Якутии, состоящего из Нерюнгринского угольного разреза, обогатительной фабрики, Нерюнгринской ГРЭС, Чульманской ТЭЦ, населенных пунктов, а также федеральной автотрассы и участка железной дороги, уже находится под значительным техногенным давлением.

В связи с этим исследование современного гидрохимического состояния рек этого региона приобретает актульное значение, являясь «отправной точкой» для дальнейшего изучения изменения качества водных ресурсов.

Гидрохимическое исследование рек бассейна р. Алдана осуществлялось в два этапа, первый из которых был проведен в 1993 г., в периоды весеннего пoлoвoдья и летней межени, а второй - в период летней межени 2010 г. Гидрохимическое опробование производилось согласно ГОСТ Р 51592-2000, донные отложения отбирались по ГОСТ 17.1.5.01-80. Хранение проб осуществлялось согласно ГОСТ 17.1.5.-85. Tрaнcпортировка проб проводилась в пластиковой и стеклянной таре, обеспечивающие их сохранность. Пробы были проанализированы в лаборатории физико-химических методов анализов ФГНУ Института прикладной экологии Севера.

Изучение воздействия сточных вод промышленных предприятий и населенных пунктов угледобывающего комплекса региона проводилось на основе отбора и анализа проб воды и донных отложений на следующих точках, расположенных на реках - приемниках сточных вод:

1. р. Верхняя Нерюнгра - воздействие сточных вод Нерюнгринского угольного разреза;

2. р. Беркакитка - воздействие сточных вод п. Беркакит;

3. р. Беркакит - воздействие автотрассы и железной дороги;

4. р. Локучакит - воздействие сточных вод п. Чульман;

5. р. Амнуннахтах - воздействие сточных вод г. Нерюнгри.

6. Нерюнгринское водогранилище - воздействие ГРЭС.

Нерюнгринская ГРЭС, снабжающая электрической и тепловой энергией весь регион, имеет систему замкнутого оборотного водоснабжения, благодаря которому вклад станции в загрязнение водных ресурсов незначительно. Нормативно-чистые подогретые сточные воды станции сбрасываются для охлаждения в техническое Нерюнгринское водохранилище и оказывают лишь тепловое воздействие. В 1993 г. были отобраны и проанализированы пробы воды в пяти точках, хаpaктеризующих гидрохимическое состояние всего водохранилища.

Летом 2010 г. также был осуществлен отбор проб воды в пяти точках водохранилища. Определено содержание главнейших ионов, органических, биогенных, загрязняющих веществ, микроэлементов. Кроме того, на тех же точках были отобраны образцы донных отложений.

Результаты химического анализа всех отобранных проб воды позволили в динамике проследить за изменением гидрохимического состояния воды водоема.

На основе анализа превышений предельно-допустимых концентраций для водоемов рыбохозяйственного и хозяйственно-бытового назначений (далее ПДК_вр и ПДК_в ) дана следующая оценка гидрохимического состояния водотоков бассейна р. Алдан по выбранным точкам:

1. Вода р. В. Нерюнгри имеет среднюю минерализацию, нейтральную среду и мягкую воду. По классификации [1] она относится к сульфатно-гидрокарбонатным водам с преобладанием катионов кальция и магния. Превышения нормативов ПДК_вр выявлено по марганцу и меди до 1,2 и 1,8 раз соответственно. Остальные микроэлементы и органические вещества (АПАВ, фенолы) находятся ниже предела обнаружения анализа. Содержание нефтепродуктов в воде р. В. Нерюнгри соответствует нормативам ПДК_вр .

2. Река Беркакитка имеет малую минерализацию, нейтральную среду и очень мягкую воду. По химическому составу относится к гидрокарбонатному классу с преобладанием катионов кальция. Превышения нормативов ПДК_вр выявлено по меди и общему железу до 1,3 и 3,2 раз соответственно. Содержание остальных микроэлементов и органических веществ находятся в пределах нормативов ПДК_вр и/или ниже предела обнаружения анализа.

3. Исследованная вода р. Беркакит также относится к гидрокарбонатно-кальциевому типу. Изученный водоток имеет малую минерализацию, нейтральную среду и очень мягкую воду. Концентрация марганца и кобальта в воде соответствует нормативам ПДК_вр. Превышения нормативов ПДК_вр зафиксировано по меди (до 1,1 раз) и общему железу (до 5,5 раз). Содержание органических веществ в пределах нормативов ПДК_вр и/или находятся ниже предела обнаружения анализа.

4. Река Локучакит имеет малую минерализацию, нейтральную среду и очень мягкую воду. Состав воды преимущественно гидрокарбонатного класса с преобладанием катиона кальция. Концентрация меди и марганца в исследуемой воде в пределах нормативов ПДК_вр. Превышения нормативов ПДК_вр выявлено по общему железу и нефтепродуктам до 1,9 и 8 раз. Остальные микроэлементы и органические вещества находятся ниже предела обнаружения анализа.

5. Река Амнуннахтах относится к гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевым водам. Водоток имеет малую минерализацию, нейтральную среду и очень мягкую воду. Содержания никеля, марганца и меди находятся в пределах нормативов предельно-допустимых концентраций для рыбохозяйственных целей (ПДК_вр). Остальные микроэлементы находятся ниже предела обнаружения анализа. Превышения нормативов ПДК_вр выявлено по общему железу до 1,9 раз, по нефтепродуктам до 3,2 раз. Концентрация фенолов в воде р. Амнуннахтах ниже нормативов ПДК_вр.

6. На акватории водохранилища НГРЭС изучено в динамике пять точек наблюдения. В целом, вода водохранилища имеет малую минерализацию, нейтральную среду и очень мягкую воду. По химическому составу вода относится к гидрокарбонатному классу с преобладанием катиона кальция. Если в 1993 г. концентрация марганца составляла 0,004-0,005 мг/дм3 [2], то в настоящее время она уменьшилась и составляет 0,002 мг/дм3, что соответствует нормативу ПДК_вр. Содержание меди колeблется от 0,0024 до 0,0042 мг/дм3, что превышает нормативы ПДК_вр в среднем до 3,2 раз (максимальное превышение наблюдается до 4,2 ПДК_вр ). Концентрация общего железа превышала нормативы ПДКвр в 1993 г. в 1,5 раза, а в 2010 г. - до 1,2-1,3 раз, т.е. также уменьшилась. Следует отметить, что в настоящее выявлено повышенное содержание нефтепродуктов в воде, концентрация которых варьирует в пределах от 0,03 до 1,73 мг/дм3, тогда как ранее их концентрация составляла 3-4 ПДК. В среднем превышения нормативов ПДК_вр по нефтепродуктам составляет 18 ПДК. Максимальное превышение зафиксировано в одной точке и составляет до 35 ПДК_вр. Концентрация фенолов также уменьшилась со временем. Так, в 1993 г. она составляла 2-3 ПДК, а в 2010 г. колeблется от 0,001 до 0,002 мг/дм3. В четырех точках наблюдения отмечены превышения нормативов ПДК_вр по фенолам в среднем до 1,5 раз, максимальное превышение выявлено до 2 ПДК_вр .в одном случае. Таким образом, с течением времени произошло уменьшение концентрации некоторых загрязняющих веществ и стабилизация химического состава воды водохранилища.

Анализ проб донных отложений показал следующее. Водородный показатель в донных отложениях варьирует в пределах от 6,2-«слабокислых» до 8,5-«слабощелочных» сред. Содержание органического углерода колeблется от 0,2 до 2,2 % мас.

Нормативы предельно-допустимых концентраций для донных отложений в целом отсутствуют, поэтому для сравнения нами рассчитан локальный фон содержания тяжелых металлов в донных отложениях изученных водотоков.

Водотоки района исследования обогащены халько- и сидерофильными элементами, что хаpaктерно для донных отложений водотоков Южной Якутии.

Содержание нефтепродуктов в донных отложениях варьирует в пределах от 0,009 до 0,2 мг/г, в среднем концентрация углеводородов составляет 0,07 мг/г. Локальный фон по нефтепродуктам в донных отложениях составляет 0,03 мг/г. Превышения локального фона зафиксированы в рр. В. Нерюнгри и Беркакитка до 5,7 раз; в р. Амнуннахтах до 3 раз; в т. В-2 водохранилища НГРЭС до 1,8 раз.

В результате проведенной работы определено, что исследованные воды имеют малую и среднюю минерализацию, нейтральную среду, а также очень мягкие и мягкие воды. По химическому составу они относятся к гидрокарбонатно-кальциевым и гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-магниевым водам. Изученные воды и донные отложения района исследования обогащены литофильными элементами: вода - марганцем, медью, общим железом, донные отложения - кадмием, медью, цинком и элементами группы железа. Выявлены небольшие превышения нормативов ПДК_вр по этим элементам. Остальные микроэлементы находятся ниже предела обнаружения анализа. Из органических веществ превышения нормативов ПДК_вр выявлено по нефтепродуктам и фенолам. Максимальные превышения нормативов ПДК_вр по нефтепродуктам и фенолам отмечены в водах водохранилища НГРЭС до 35 и 2 раз соответственно. Превышения локального фона по нефтепродуктам выявлено в рр. В. Нерюнгри и Беркакитка до 5,7 раз.

Таким образом, изучение современного качества водотоков исследуемого региона выявило их загрязнение некоторыми компонентами химического состава воды как естественного (железо, медь, марганец), так и техногенного (нефтепродукты, фенолы) происхождения.

Список литературы

1. Алекин О.А. Основы гидрохимии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1953. - 296 с.
2. Николаева Н.А., Константинов А.Ф., Салова Т.А. и др. Состояние и прогноз качества воды водохранилища Нерюнгринской ГРЭС // Проблемы энергетики Республики Саха (Якутия). - Якутск, 1995. - С. 145-159.

---