Тема: Оценка экологической опасности донных отложений малых рек Санкт- Петербурга

Санкт-Петербург является одним из наиболее обводненных городов мира. Около 20% его площади (без учета Невской губы) занято водными объектами. В пределах Санкт- Петербурга насчитывается 146 водотоков общей протяженностью в черте города 217,5 км. С самого основания города его водотоки служили приемниками коммунально-бытовых, промышленных и ливневых сточных вод, сброс которых осуществлялся без очистки прямо через выпуски на предприятиях и ливневую канализацию. Эта проблема остается актуальной и сегодня, поскольку на некоторых предприятиях по-прежнему действуют прямые выпуски сточных вод. Для улучшения экологического состояния городских водотоков на них регулярно проводятся дноочистные работы, в ходе которых ежегодно поднимается 150-200 тыс. м3 донных осадков и более. На сегодняшний день донные отложения малых рек и каналов Санкт-Петербурга представляют собой результат техногенного осадконакопления (техноседиментогенеза) и характеризуются высоким содержанием поллютантов, в частности, тяжелых металлов. Это приобретает особое значение в силу того, что поднятый со дна грунт преимущественно захоранивается открыто, в золошлаковых хранилищах. В Санкт-Петербурге большая часть изъятых при дноочистных работах донных отложений складируется в золоотвале ТЭЦ-14 в юго­восточной части Невской губы, что оказывает негативное влияние на экологическую обстановку не только в самой Невской губе и Финском заливе, но и на близлежащих прибрежных территориях, которые активно застраиваются. Золоотвал ТЭЦ-14, также известной как Первомайская ТЭЦ, на сегодняшний день не используется по прямому назначению в связи с тем, что в 2007 г. ТЭЦ была переведена с угля на газ. С конца 1990-х гг. туда постоянно свозился поднятый со дна рек и каналов грунт. Этот грунт не только складировался в золоотвале, но и использовался для укрепления дамбы, которая отделяет золоотвал от Невской губы. В этой связи актуальным становится вопрос классификации и определения опасности донных отложений малых рек Санкт-Петербурга не только с точки зрения их влияния на качество воды в реках, но и их влияния на окружающую среду в виде отходов, находящихся частично в подводных захоронениях, частично над водой в Невской губе.
Целью настоящей работы является определение опасности донных отложений малых рек Санкт-Петербурга как отходов производства и потребления. Такой подход является оправданным, поскольку обращение с донными отложениями происходит именно как с отходами производства и потребления.
Задачами для достижения данной цели явились расчет класса опасности донных отложений по методике, представленной в Приказе Минприроды № 536 «Об утверждении критериев отнесения отходов к I-V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду, а также проведение токсикологического исследования донных отложений методом биотестирования. В качестве дополнительного способа оценки токсичности использован индекс вероятности токсичности (MERMQ).
1. Общая характеристика гидрографической сети СПб и основные источники загрязнения
Гидрографическая сеть СПб характеризуется значительной разветвленностью и большим количеством водотоков, протекающих в центральной части города. Это обусловливается тем, что Санкт-Петербург располагается в дельте реки Нева. Она берет свое начало в Шлиссельбургской губе Ладожского озера и, протекая по территории Приневской низменности, впадает в Невскую губу Финского залива Балтийского моря. Ее длина составляет 74 км, а площадь водосбора, включая водосбор Ладожского и Онежского озер, 282 тыс. км2. Ее основными притоками являются рр. Мга, Тосна, Ижора, Охта. Ширина Невы в среднем составляет 400-600 м. Максимальная ширина наблюдается у истока рядом с островом Фабричный, а также близ города Отрадное при впадении в Неву реки Тосна и достигает 1000-1250 м. Средняя глубина составляет 8-11 м, а максимальная, близ Литейного моста у правого берега, 24 м. В 15,1 км от устья влево от Невы отходит Обводный канал, а еще через 7,5 км Нева разделяется на Большую Неву и Фонтанку. Затем Большая Нева и Фонтанка разделяются на рукава, образую дельту, которая в границах от р . Большая Невка с севера до Обводного канала с юга и р . Екатерингофка с юго-запада составляет 83 км2, из которых 23 км2 покрыты водой (рис. 2). В дельте Невы находится около 42 островов, однако далеко не все из них имеют названия, а жители города употребляют в своем обиходе наименования лишь некоторых из них. К ним относятся, прежде всего, самые крупные и густонаселенные острова, такие как Петровский, Васильевский, Адмиралтейский, Безымянных, Крестовский, Елагин и др.
...
Купить

1. Из всех исследованных водотоков самый высокий уровень загрязнения тяжелыми металлами и металлоидами наблюдается в реках Охта и Екатерингофка, которые протекают через промышленные территории. Источниками их загрязнения являются промышленные предприятия, располагающиеся на берегах водотоков.
2. Все исследованные реки можно разделить на несколько групп по характеру загрязнения. Для водотоков центральной части города (р. Фонтанка, канал Грибоедова, р. Мойка), испытывающих основную нагрузку от объектов ЖКХ и ливневых стоков, металлами, которые вносят главный вклад в загрязнение донных осадков, являются Zn, Cu и Cr. Для рек, подверженных воздействию как бытовых, так и промышленных стоков (рр. Смоленка, Карповка, Черная Речка) в качестве таких металлов выступают Ni, Cd, Pd, Cu. Для водотоков, протекающих через промышленные территории (рр. Охта, Екатерингофка, Красненькая), металлами, которые вносят главный вклад в загрязнение их донных осадков, являются Ba, Zn, Co, Cd, Ni, Cr, Pb, и V, содержание которых отражает уровень и характер техногенной нагрузки. Отдельно надо отметить р. Ждановка, донные осадки которой характеризуются минимальными концентрациями металлов и металлоидов, что во многом обусловлено расположением реки на удалении от основных промышленных районов.
3. Распределение металлов и металлоидов в донных осадках малых рек, в основном, характеризуется высокими концентрациями в нижних горизонтах разреза осадков на глубине от 15-20 см и дальнейшем увеличением их содержания вниз по разрезу.
4. Большинство донных осадков по результатам расчета класса опасности относится к V классу, однако в рр. Охта и Екатерингофка были зафиксированы осадки, соответствующие IV и III классам опасности.
5. По результатам расчета индекса вероятности токсичности MEMRQ большинство донных осадков всех исследованных водотоков соответствует высокому и очень высокому уровням риска с вероятности токсичности 46 и 79%, соответственно.
6. Результаты биотестирования продемонстрировали широкий диапазон токсичности проб, однако вклад отдельных металлов в степень токсичности, по результатам расчета коэффициента корреляции, выявлен не был.
7. Результаты расчетов класса опасности и индекса вероятности токсичности MERMQ, основанные на разных принципах, продемонстрировали высокую сходимость, а коэффициент корреляции между ними составил 0,98.
8. В целом полученные оценки токсичности донных осадков изученных водотоков делают крайне не желательным их складирование в Невской губе.
Купить