МОНИТОРИНГ БИОРАЗНООБРАЗИЯ РЕКИ ИНЯ (КЕМЕРОВСКАЯ ОБЛ.)
|
Введение 4
1. ФИЗИКО - ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА 7
1.1. Сведения о районе и водном объекте (река Иня) 7
1.2. Климатические условия в районе размещения объекта 10
2. СОЦИАЛЬНО - ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЙОНА . 13
2.1. История возникновения города Ленинск - Кузнецкий 13
2.2. Угольная отрасль России 15
2.3. Шахта имени С.М. Кирова АО «СУЭК-Кузбасс» 16
2.3.1. Пояснительная записка к графическим материалам АО «СУЭК-
Кузбасс» ПЕ шахта им. С.М. Кирова 19
2.4. Шахта имени 7 Ноября АО «СУЭК-Кузбасс» 23
2.4.1. Пояснительная записка к графическим материалам АО «СУЭК-
Кузбасс» ПЕ шахта им 7 Ноября 26
3. Влияние угольной промышленности на окружающую среду 30
3.1. Влияние угля на окружающую среду и человека 30
3.2. Загрязнение атмосферного воздуха 31
3.3. Загрязнение воды 32
3.4. Нарушение земель 33
4. Сведения о состоянии реки Иня 35
4.1. Поверхностные воды 35
4.2. Микробиологические и паразитологические исследования 43
4.3. Донные отложения 45
5. Биоразнообразие реки Иня 47
5.1. Размещение пунктов наблюдения на участке «Шахты Им. С.М.
Кирова» 47
5.2 Размещение пунктов наблюдения на участке «Шахты им.7 Ноября»49
5.3. Периодичность и календарные сроки отбора проб 52
5.4. Гидробиологический мониторинг 54
5.4.1. Фитопланктон 55
5.4.2. Зоопланктон 60
5.5. Макрозообентос 65
5.6. Ихтиофауна 72
Заключение 77
Список использованных источников 80
Приложения
Приложение А - Карта-схема расположения выпусков сочных вод на реке Иня (М 1:100000)
Приложение Б - Результаты количественного химического анализа поверхностной воды р. Иня выше выпуска №2 и ниже выпуска №3 в июне 2017 г.
Приложение В - Результаты количественного химического анализа поверхностной воды р. Иня выше выпуска №2 и ниже выпуска №3 в августе 2017 г.
Приложение Г - Результаты количественного химического анализа поверхностной воды р. Иня выше выпуска №2 и ниже выпуска №3 в октябре 2017 г.
Приложение Д - Результаты количественного химического анализа поверхностной воды р. Иня выше выпуска №2 и ниже выпуска №3 в марте 2018 г.
Приложение Е - Содержание нефтепродуктов и тяжелых металлов в донных отложениях реки Иня в августе 2017 г.
Приложение Ж - Численность и биомасса, средний объем клетки фитопланктона, класс качества вод р. Иня в 2017-2018 гг.
1. ФИЗИКО - ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА 7
1.1. Сведения о районе и водном объекте (река Иня) 7
1.2. Климатические условия в районе размещения объекта 10
2. СОЦИАЛЬНО - ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЙОНА . 13
2.1. История возникновения города Ленинск - Кузнецкий 13
2.2. Угольная отрасль России 15
2.3. Шахта имени С.М. Кирова АО «СУЭК-Кузбасс» 16
2.3.1. Пояснительная записка к графическим материалам АО «СУЭК-
Кузбасс» ПЕ шахта им. С.М. Кирова 19
2.4. Шахта имени 7 Ноября АО «СУЭК-Кузбасс» 23
2.4.1. Пояснительная записка к графическим материалам АО «СУЭК-
Кузбасс» ПЕ шахта им 7 Ноября 26
3. Влияние угольной промышленности на окружающую среду 30
3.1. Влияние угля на окружающую среду и человека 30
3.2. Загрязнение атмосферного воздуха 31
3.3. Загрязнение воды 32
3.4. Нарушение земель 33
4. Сведения о состоянии реки Иня 35
4.1. Поверхностные воды 35
4.2. Микробиологические и паразитологические исследования 43
4.3. Донные отложения 45
5. Биоразнообразие реки Иня 47
5.1. Размещение пунктов наблюдения на участке «Шахты Им. С.М.
Кирова» 47
5.2 Размещение пунктов наблюдения на участке «Шахты им.7 Ноября»49
5.3. Периодичность и календарные сроки отбора проб 52
5.4. Гидробиологический мониторинг 54
5.4.1. Фитопланктон 55
5.4.2. Зоопланктон 60
5.5. Макрозообентос 65
5.6. Ихтиофауна 72
Заключение 77
Список использованных источников 80
Приложения
Приложение А - Карта-схема расположения выпусков сочных вод на реке Иня (М 1:100000)
Приложение Б - Результаты количественного химического анализа поверхностной воды р. Иня выше выпуска №2 и ниже выпуска №3 в июне 2017 г.
Приложение В - Результаты количественного химического анализа поверхностной воды р. Иня выше выпуска №2 и ниже выпуска №3 в августе 2017 г.
Приложение Г - Результаты количественного химического анализа поверхностной воды р. Иня выше выпуска №2 и ниже выпуска №3 в октябре 2017 г.
Приложение Д - Результаты количественного химического анализа поверхностной воды р. Иня выше выпуска №2 и ниже выпуска №3 в марте 2018 г.
Приложение Е - Содержание нефтепродуктов и тяжелых металлов в донных отложениях реки Иня в августе 2017 г.
Приложение Ж - Численность и биомасса, средний объем клетки фитопланктона, класс качества вод р. Иня в 2017-2018 гг.
Актуальность исследования. Существенное влияние на природные объекты оказывают процессы горного производства, в которых обращаются большие объемы воды, загрязненной взвешенными веществами. Снижение вредного влияния добычи полезных ископаемых на окружающую природную среду в районах с развивающейся горной промышленностью является крупной научной проблемой, имеющей важное социальное и народнохозяйственное значение. Одним из видов производственной деятельности, наиболее сильно влияющих на состояние окружающей среды, является разработка месторождений полезных ископаемых. При их разработке изменяется естественный рельеф местности, нарушается гидрогеологический режим региона, загрязняются водные объекты и воздушная среда.
В результате воздействия угольной промышленности происходят ухудшение качества вод мелкозалегающих водоносных горизонтов, водного режима почвенного слоя; уменьшение ресурсов подземных вод, увеличение механического уплотнения грунтов; изменения естественного
гидрологического режима рек. Осушение почв в результате откачки водопритоков в зоне горных работ с последующим сбросом подземных вод шахты приводит к разрушению экологического равновесия растительного и животного мира [1].
Проблема охраны окружающей среды занимает ключевое место в крупных топливно-энергетических комплексах страны, в которых происходит интенсивная добыча угля. В Кузбассе, в настоящее время добывается более 100 млн.т угля в год. Высокая концентрация угледобывающих и перерабатывающих предприятий в бассейне, территория которого составляет всего 26,7 тыс.км , развитие открытого способа добычи наряду с густой населенностью и развитыми химической, металлургической и другими отраслями промышленности, создают сложную экологическую обстановку.
Программа мониторинга биоразнообразия экосистемы р. Иня на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод «Угледобывающее предприятии №1» и «Угледобывающее предприятие №2» (на период II кв. 2017 - I кв. 2018) разрабатывается на основании технического задания заказчика и действующих законодательно-правовых и нормативно-методических документов [2, 3].
В программе должны быть представлены основные положения по контролю за состоянием реки Иня в период долговременной эксплуатации шахты.
Цели и задачи данной работы:
Цели: анализ экологической обстановки в районе размещения объекта и изменения динамических параметров водных экосистем в результате техногенного воздействия «Угледобывающее предприятии №1» и «Угледобывающее предприятие №2».
Задачи:
Исследование текущего состояния р. Иня во II кв. 2017 - I кв. 2018 на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод:
- оценка изменения водного режима, свойств и химического состава реки Иня;
- оценка состава и состояния биоразнообразия: ихтиофауна, планктон, бентос, макрофиты, прибрежные экосистемы;
- оценка состояния донных отложений (содержание нефтепродуктов тяжелых металлов);
- оценка воздействия сброса сточных вод на биоразнообразие р. Иня;
- определение границ участка реки Иня, подверженного воздействию сточных вод.
Объектом исследования является: мониторинг биоразнообразия реки Иня связанного со сбросом сточных вод «Угледобывающее предприятие №1» и «Угледобывающее предприятие №2».
Предметом исследования является: изменения водного режима, свойств и химического состава реки Иня.
Научная новизна диссертационной работы: показаны значения и роль экологических проблем, связанных с воздействием предприятий угольной промышленности на окружающую среду. Проведен анализ воздействия сточных вод на изменения водного режима, свойств и химического состава реки Иня.
Исходной информацией для написания данной работы послужили материалы, собранные за время производственной практики в 2017 году, нормативно-методическая документация по ООС и мониторингу природной среды, литература по угольной промышленности, отчет по мониторингу биоразнообразия экосистемы р. Иня на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод «Угледобывающее предприятии №1» и «Угледобывающее предприятие №2».
Основные защищаемые положения:
В ходе написания магистерской диссертации нами использованы: информационно-аналитический, статистический, сравнительно-описательный, биологичекие методы изучения.
Структура и объем работы:
Работа выполнена на 94 листах, включает 84 стр, 29 рисунков, 15 таблиц, 7 приложений, библиографический список состоит из 55 наименований.
В результате воздействия угольной промышленности происходят ухудшение качества вод мелкозалегающих водоносных горизонтов, водного режима почвенного слоя; уменьшение ресурсов подземных вод, увеличение механического уплотнения грунтов; изменения естественного
гидрологического режима рек. Осушение почв в результате откачки водопритоков в зоне горных работ с последующим сбросом подземных вод шахты приводит к разрушению экологического равновесия растительного и животного мира [1].
Проблема охраны окружающей среды занимает ключевое место в крупных топливно-энергетических комплексах страны, в которых происходит интенсивная добыча угля. В Кузбассе, в настоящее время добывается более 100 млн.т угля в год. Высокая концентрация угледобывающих и перерабатывающих предприятий в бассейне, территория которого составляет всего 26,7 тыс.км , развитие открытого способа добычи наряду с густой населенностью и развитыми химической, металлургической и другими отраслями промышленности, создают сложную экологическую обстановку.
Программа мониторинга биоразнообразия экосистемы р. Иня на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод «Угледобывающее предприятии №1» и «Угледобывающее предприятие №2» (на период II кв. 2017 - I кв. 2018) разрабатывается на основании технического задания заказчика и действующих законодательно-правовых и нормативно-методических документов [2, 3].
В программе должны быть представлены основные положения по контролю за состоянием реки Иня в период долговременной эксплуатации шахты.
Цели и задачи данной работы:
Цели: анализ экологической обстановки в районе размещения объекта и изменения динамических параметров водных экосистем в результате техногенного воздействия «Угледобывающее предприятии №1» и «Угледобывающее предприятие №2».
Задачи:
Исследование текущего состояния р. Иня во II кв. 2017 - I кв. 2018 на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод:
- оценка изменения водного режима, свойств и химического состава реки Иня;
- оценка состава и состояния биоразнообразия: ихтиофауна, планктон, бентос, макрофиты, прибрежные экосистемы;
- оценка состояния донных отложений (содержание нефтепродуктов тяжелых металлов);
- оценка воздействия сброса сточных вод на биоразнообразие р. Иня;
- определение границ участка реки Иня, подверженного воздействию сточных вод.
Объектом исследования является: мониторинг биоразнообразия реки Иня связанного со сбросом сточных вод «Угледобывающее предприятие №1» и «Угледобывающее предприятие №2».
Предметом исследования является: изменения водного режима, свойств и химического состава реки Иня.
Научная новизна диссертационной работы: показаны значения и роль экологических проблем, связанных с воздействием предприятий угольной промышленности на окружающую среду. Проведен анализ воздействия сточных вод на изменения водного режима, свойств и химического состава реки Иня.
Исходной информацией для написания данной работы послужили материалы, собранные за время производственной практики в 2017 году, нормативно-методическая документация по ООС и мониторингу природной среды, литература по угольной промышленности, отчет по мониторингу биоразнообразия экосистемы р. Иня на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод «Угледобывающее предприятии №1» и «Угледобывающее предприятие №2».
Основные защищаемые положения:
В ходе написания магистерской диссертации нами использованы: информационно-аналитический, статистический, сравнительно-описательный, биологичекие методы изучения.
Структура и объем работы:
Работа выполнена на 94 листах, включает 84 стр, 29 рисунков, 15 таблиц, 7 приложений, библиографический список состоит из 55 наименований.
В магистерской диссертации рассмотрены экологические проблемы, связанные с воздействием угольных предприятий на окружающую среду.
В результате проведенных исследований были изучены физикогеографические условия расположения реки Иня, рассмотрены социальноэкономические особенности города Ленинск-Кузнецкий, воздействие «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2» на экосистемы реки Иня.
Проведен анализ материалов гидрохимического исследования поверхностных вод, донных отложений и биоразнообразия экосистемы р. Иня в II-IV квартале 2017 г. и в I квартале 2018 года на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2»
Исследования проведены в 2-х пунктах на реке Иня - 500 м выше сброса сточных вод из выпуска №2 (фоновый пункт) и 500 м ниже сброса сточных вод из выпуска № 3 (контрольный пункт) «Угольное предприятие №1» в 2-х пунктах на реке Иня - 500 м выше сброса сточных вод из выпуска №2 (фоновый пункт) и 500 м ниже сброса сточных вод из выпуска № 3
(контрольный пункт) «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2»
В ходе исследования были сделаны следующие выводы:
1. Анализ качества воды и экологического состояния р. Иня по гидрохимическим показателям, составу и уровню развития всех исследованных сообществ гидробионтов (фито- и зоопланктон, зообентос) позволил выявить определяющую роль гидроморфологических условий для качества воды и функционирования сообществ. Превышение ПДК по контролируемым показателям на различных участках реки безотносительно к месту расположения выпуска наблюдается лишь эпизодически и соответствует региональным особенностям химического состава поверхностных вод бассейна р. Обь, обусловленным природными и антропогенными факторами.
2. На основании биоиндикационных показателей, рассчитанных по количественным показателям организмов макрозообентоса, отобранных в р. Иня, снижение класса качества вод, связанных со сбросом сточных вод «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2» не выявлено.
3. Очищенные сточные воды, «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2» поступающие в исследуемые водотоки, не изменяют экологический сток реки - «количество воды, которое должно находиться в водном объекте для обеспечения условий существования гидробионтов при антропогенном воздействии на него с одновременным сохранением ее необходимого качества».
4. Наличие в р. Иня представителей всех экологических сообществ - фитопланктона, зоопланктона и зообентоса, в том числе биоиндикаторов незагрязненных вод, а также уровень развития гидробионтов, соответствующий олиготрофно-мезотрофным водным объектам, свидетельствуют об отсутствии деградации естественной экологической системы реки и истощении её природных ресурсов.
5. Экосистема р. Иня в настоящее время является полной по составу
элементов, характеризуется умеренной биологической продукцией и высоким потенциалом биологического самоочищения. Согласно «Критериям оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. Утв. ГНТУ МООСПР РФ 30.11.1992. М., 1992» [55] экологическая обстановка в данном водотоке
классифицируется как «относительно удовлетворительная» (лучшая из пяти классов).
На основании гидрохимических, гидробиологических и
биоиндикационных показателей, сточные воды «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2»
(выпуски №№ 2, 3) не оказывают негативного влияния на биоразнообразие реки Иня, не ухудшают качество донных отложений и поверхностных вод.
В результате проведенных исследований были изучены физикогеографические условия расположения реки Иня, рассмотрены социальноэкономические особенности города Ленинск-Кузнецкий, воздействие «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2» на экосистемы реки Иня.
Проведен анализ материалов гидрохимического исследования поверхностных вод, донных отложений и биоразнообразия экосистемы р. Иня в II-IV квартале 2017 г. и в I квартале 2018 года на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2»
Исследования проведены в 2-х пунктах на реке Иня - 500 м выше сброса сточных вод из выпуска №2 (фоновый пункт) и 500 м ниже сброса сточных вод из выпуска № 3 (контрольный пункт) «Угольное предприятие №1» в 2-х пунктах на реке Иня - 500 м выше сброса сточных вод из выпуска №2 (фоновый пункт) и 500 м ниже сброса сточных вод из выпуска № 3
(контрольный пункт) «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2»
В ходе исследования были сделаны следующие выводы:
1. Анализ качества воды и экологического состояния р. Иня по гидрохимическим показателям, составу и уровню развития всех исследованных сообществ гидробионтов (фито- и зоопланктон, зообентос) позволил выявить определяющую роль гидроморфологических условий для качества воды и функционирования сообществ. Превышение ПДК по контролируемым показателям на различных участках реки безотносительно к месту расположения выпуска наблюдается лишь эпизодически и соответствует региональным особенностям химического состава поверхностных вод бассейна р. Обь, обусловленным природными и антропогенными факторами.
2. На основании биоиндикационных показателей, рассчитанных по количественным показателям организмов макрозообентоса, отобранных в р. Иня, снижение класса качества вод, связанных со сбросом сточных вод «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2» не выявлено.
3. Очищенные сточные воды, «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2» поступающие в исследуемые водотоки, не изменяют экологический сток реки - «количество воды, которое должно находиться в водном объекте для обеспечения условий существования гидробионтов при антропогенном воздействии на него с одновременным сохранением ее необходимого качества».
4. Наличие в р. Иня представителей всех экологических сообществ - фитопланктона, зоопланктона и зообентоса, в том числе биоиндикаторов незагрязненных вод, а также уровень развития гидробионтов, соответствующий олиготрофно-мезотрофным водным объектам, свидетельствуют об отсутствии деградации естественной экологической системы реки и истощении её природных ресурсов.
5. Экосистема р. Иня в настоящее время является полной по составу
элементов, характеризуется умеренной биологической продукцией и высоким потенциалом биологического самоочищения. Согласно «Критериям оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. Утв. ГНТУ МООСПР РФ 30.11.1992. М., 1992» [55] экологическая обстановка в данном водотоке
классифицируется как «относительно удовлетворительная» (лучшая из пяти классов).
На основании гидрохимических, гидробиологических и
биоиндикационных показателей, сточные воды «Угольное предприятие №1» и «Угольное предприятие №2»
(выпуски №№ 2, 3) не оказывают негативного влияния на биоразнообразие реки Иня, не ухудшают качество донных отложений и поверхностных вод.
