КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ Р. У ШАЙКА И ЕЕ ВОДООХРАННОЙ ЗОНЫ
|
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОМСКОГО РАЙОНА 9
1.1 Поверхностные воды 9
1.1.1 Гидрологическая характеристика р. Ушайка 9
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 11
2.1 Список материалов 11
2.2 Метод отбора проб природной воды 12
2.2.1 Общие требования к отбору проб воды 12
2.2.2 Требования к оборудованию для отбора проб 13
2.2.3 Требования к оформлению результатов отбора проб 15
2.2.4 Транспортирование проб 16
2.2.5 Приемка проб в лаборатории 16
2.3 Метод количественного химического анализа воды 17
2.3.1 Измерение температуры, запаха и прозрачности поверхностных вод суши 18
2.3.1.1 Измерение температуры воды 18
2.3.1.2 Определение запаха 19
2.3.1.3 Измерение прозрачности воды с помощью диска (доски) 20
2.3.2 Измерение содержаний взвешенных веществ в пробах природных вод
гравиметрическим методом 20
2.3.3 Измерение рН в водах потенциометрическим методом 22
2.3.4 Выполнение измерений массовой концентрации нитрит-ионов в пробах
природных вод фотометрическим методом с реактивом Грисса 24
2.3.5 Выполнение измерений массовой концентрации нитрат-ионов в природной воде
фотометрическим методом с салициловой кислотой 25
2.3.6 Выполнение измерений массовой концентрации общего железа в природных
водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой 27
2.3.7 Выполнение измерений массовой концентрации летучих фенолов в природных
водах фотометрическим методом после отгонки с водяным паром 29
2.4 Метод комплексной оценки степени загрязненности воды 31
2.5 Метод маршрутного исследования 34
2.6 Метод применения геоинформационных систем 36
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 40
3.1 Градостроительное зонирование р. Ушайка и ее водоохраной зоны 41
3.2 Особо охраняемые природные территории и зоны охраны объектов культурного значения 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 51
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОМСКОГО РАЙОНА 9
1.1 Поверхностные воды 9
1.1.1 Гидрологическая характеристика р. Ушайка 9
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 11
2.1 Список материалов 11
2.2 Метод отбора проб природной воды 12
2.2.1 Общие требования к отбору проб воды 12
2.2.2 Требования к оборудованию для отбора проб 13
2.2.3 Требования к оформлению результатов отбора проб 15
2.2.4 Транспортирование проб 16
2.2.5 Приемка проб в лаборатории 16
2.3 Метод количественного химического анализа воды 17
2.3.1 Измерение температуры, запаха и прозрачности поверхностных вод суши 18
2.3.1.1 Измерение температуры воды 18
2.3.1.2 Определение запаха 19
2.3.1.3 Измерение прозрачности воды с помощью диска (доски) 20
2.3.2 Измерение содержаний взвешенных веществ в пробах природных вод
гравиметрическим методом 20
2.3.3 Измерение рН в водах потенциометрическим методом 22
2.3.4 Выполнение измерений массовой концентрации нитрит-ионов в пробах
природных вод фотометрическим методом с реактивом Грисса 24
2.3.5 Выполнение измерений массовой концентрации нитрат-ионов в природной воде
фотометрическим методом с салициловой кислотой 25
2.3.6 Выполнение измерений массовой концентрации общего железа в природных
водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой 27
2.3.7 Выполнение измерений массовой концентрации летучих фенолов в природных
водах фотометрическим методом после отгонки с водяным паром 29
2.4 Метод комплексной оценки степени загрязненности воды 31
2.5 Метод маршрутного исследования 34
2.6 Метод применения геоинформационных систем 36
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 40
3.1 Градостроительное зонирование р. Ушайка и ее водоохраной зоны 41
3.2 Особо охраняемые природные территории и зоны охраны объектов культурного значения 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 51
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
С ростом городов, развитием промышленности и сельского хозяйства антропогенное воздействие на водные объекты усиливается. В настоящее время проблема загрязнения водных объектов является наиболее актуальной, так как вода - основа жизни.
Основная проблема использования рек Томской области связана не с дефицитом речных вод, а с несоответствием их качества установленным нормативам (Гейвус, 2016). Томск является старинным индустриальным городом, и в нем отсутствуют четко обособленные промышленная, жилая и зеленые зоны, поэтому для его территории загрязнение природных вод носит комплексный характер (Гейвус, Пасечник, 2015). Р. Ушайка в современном состоянии самый загрязненный водоток в черте города Томска (Проект..., 2007).
Степень научной разработанности проблемы.
Изучение состояния природных вод территории г. Томска началось более 100 лет назад профессором Э.А. Леманом. Так, в 1889 году был проведен анализ всех водных источников города, с целью использования их населением для питья (Леман, 1890). Исследовались воды из реки Ушайка, реки Томь и всех ключей и колодцев города. Был сделан вывод, что вода в целом пригодна для питья .
Основные наблюдения за химическим составом речных вод проводились в системе общегосударственной службы наблюдений и контроля (ОГСНК) (Парфенова, 1995). На р. Ушайка створ наблюдений за химическим составом был обустроен в черте г. Томска (0,5 км выше впадения в р. Томь). Наблюдения в створе поста проводились по программе наблюдений постов 3 категории: сокращенной - ежемесячно, по полной - ежеквартально. Информационный материал по химическому составу воды публиковался в виде таблиц: «Химический состав воды» в гидрологических ежегодниках за период 1935 - 1975 гг., данные о загрязненности водных объектов были опубликованы в 1964 - 1978 гг. в ежеквартальных гидрохимических бюллетенях, журналах с данными о загрязненности вод. Ежеквартальные гидрохимические бюллетени публиковались в 1964 по 1983 г. С 1984 по 1990 г. данные публиковались в виде ежегодников.
Большая работа проделана сотрудниками учебно-научно-производственного центра (в прошлом проблемной научно-исследовательской лаборатории) «Вода» ИПР ТПУ и кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии. Первые научные работы в связи с загрязнением поверхностных и подземных вод проводились под руководством П.А. Удодова (Удодов, Шамолина, Быков, 1975).
В 1970-х годах начали проводиться работы в области исследования загрязнения поверхностных и подземных вод в Томской области и комплексные работы по изучению эколого-геохимического состояния рр. Обь, Томь и их притоков стали проводиться под руководством Н.М. Рассказова и проф. С.Л. Шварцева в ТПУ и ТФ ИГНГ СО РАН, в результате чего был опубликован ряд работ (Шварцев, 1978, 1980; Рассказов, 1995; Шварцев, Савичев, 1996).
Часть работ посвящена оценке антропогенного воздействия на водные объекты, а также гидрохимии поверхностных вод (Савичев, 2003, 2004, 2012; Савичев, Наливайко, Трифонова, 2002). Результатами научной деятельности являются методики оценки различных факторов в формировании гидрохимического стока, предложен новый подход к оценке допустимых сбросов в водные объекты (Гейвус, Пасечник, 2015).
В Западной Сибири исследование состава атмосферных пылевых выпадений с использованием снеговой геохимической съемки проводится, начиная с 1974 года. Большая работа в этом направлении была проведена авторским коллективом, объединившем ученых из ТГУ, СГМУ и НИИ онкологии Томского научного центра РАМН, в составе А.П. Бояркиной, Н.П. Васильева, Ю.А. Львова, Л.И. Будаевой, В.В. Байковского, А.И. Летувнинкаса, А.И. Воробьевой (Бояркина, Байковский, Васильев и др., 1993; Летувнинкас, 2000). С 1990-х годов изучение состояния снегового покрова проводится сотрудниками и студентами кафедры геоэкологии и геохимии ТПУ Л.П. Рихвановым, Е.Г. Язиковым, С.И. Сарнаевым, А.Ю. Шатиловым, А.В. Таловской и др. (Рихванов, Язиков, Сухих и др., 2006; Язиков, 2010; Таловская, 2008).
Комплексное гидробиологическое изучение р. Ушайка было проведено в 1993 - 1998 гг. группой научных сотрудников Томского госуниверситета Т.В. Юраковой, Л.А. Попковой, А.И. Рузановой, А.П. Петлиной, Г.С. Верхотуровой, О.Б. Вайшля, Н.С. Новиковой, Л.А. Ясюкевич и В.Н. Сусляевым (Юракова, Попкова, Рузанова, 1994). В процессе исследований было изучено состояние зоопланктона, зообентоса и ихтиофауны реки.
В настоящее время работы в исследовании поверхностных вод на территории г. Томска проводят сотрудники кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии Томского политехнического университета (Пасечник, 2010); состояние снегового покрова р. Ушайка изучают сотрудники и студенты кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета (Гейвус, 2016).
С 2015 года регулярно выполняются работы по выявлению несанкционированных свалок в водоохранной зоне р. Ушайка (Филимонов, 2015).
В настоящее время мониторинг поверхностных вод осуществляет специализированная инспекция государственного экологического контроля и анализа (далее - СИГЭКиА ОГБУ «Облкомприрода») под руководством начальника Томского отдела Е.В. Сайфулиной. Отдел выполняет отбор и количественный химический анализ проб воды для целей экологического мониторинга и аналитического сопровождения государственного экологического контроля (Распоряжение № 5..., 2017).
Объект исследования: река Ушайка и ее водоохранная зона.
Предмет исследования: качество воды реки Ушайка и состояние ее водоохранной зоны.
Цель магистерской диссертации: оценка загрязнения воды р. Ушайка и состояния ее водоохранной зоны в границах города Томска.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Выполнить маршрутные исследования водоохранной зоны р. Ушайка в границах города Томска и выявить выпуски сточных вод и несанкционированные свалки.
2. Выполнить анализ сбросов загрязняющих веществ санкционированными выпусками сточных вод в р. Ушайка за 2010, 2016 и 2017 года.
3. Изучить сезонную динамику концентраций загрязняющих веществ по данным гидрохимического мониторинга р. Ушайка за период 2009 - 2017 гг.
4. Выявить временные и пространственные изменения удельного
комбинаторного индекса загрязненности воды и класса качества воды р. Ушайка по данным гидрохимического мониторинга за период 20 10 - 2016 гг.
Защищаемые положения:
1. Сезонная динамика концентраций большинства загрязняющих веществ в воде р. Ушайка совпадает с изменением гидрологического режима реки в разные периоды года, что может свидетельствовать о том, что способность реки к самоочищению не нарушена. Для аммоний-иона, нитритов и фосфатов наблюдаются значительные колебания их содержания в воде, которые обусловлены прежде всего сбросами хозяйственно-бытовых и поверхностных сточных вод.
2. Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды и класс качества воды р. Ушайка растет от истока к устью, между тем за последний пятилетний период эти показатели имеют стойкую тенденцию к уменьшению.
Практическая значимость: выявлены несанкционированные выпуски сточных вод в р. Ушайка, а также уточнены географические координаты их расположения. Данные по выпускам сточных вод переданы в Верхнеобское Бассейно-Водное управление. Создан банк данных гидрохимического мониторинга воды р. Ушайка с картографическим материалом.
Научная новизна исследования: построены графики сезонной динамики концентраций загрязняющих веществ за период 2009 - 2017 гг., диаграммы и карты-схемы временных и пространственных изменений удельного комбинаторного индекса загрязненности воды и класса качества воды р. Ушайка в программе ArcGIS.
Апробация работы и публикации. По материалам магистерской диссертации были подготовлены доклады для очного участия во Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экология и управление природопользованием» (2016 г., 2017 г.) и Ежегодной научной студенческой конференции «СТАРТ В НАУКУ» (2018 г.).
Результаты исследований опубликованы в сборниках конференций, в том числе с размещением в библиографической базе данных научных публикаций РИНЦ:
1. А.В. Коновалова, Н.Л. Яблочкина. Комплексный подход в решении проблемы качества водных объектов на примере р. Ушайка (г. Томск) // Экология и управление природопользованием: сборник научных трудов Первой всероссийской научно-практической конференции с международным участием, г. Томск, 24-25 ноября 2016 г.; под ред. А.М. Адама. Вып. 1. - Томск: Литературное бюро, 2017. С. 21-23.
2. А.В. Коновалова, Н.Л. Яблочкина. Оценка загрязнения р. Ушайка в черте г. Томска // Экология и управление природопользованием: сборник научных трудов Второй всероссийской научно-практической конференции с международным участием, г. Томск, 23-24 ноября 2017 г.; под ред. А.М. Адама. Вып. 2. - Томск: Литературное бюро, 2018. С. 44-47.
3. А.В. Коновалова. Качество воды и состояние водоохранной зоны р. Ушайка в черте г. Томска // Старт в науку: Материалы LXVII ежегодной научной студенческой конференции Биологического Института. Томск, 23-27 апреля 2018 г. - Томск: Издательский дом ТГУ, 2018. С. 104.
Выражаю благодарность начальнику отдела СИГЭКиА ОГБУ «Облкомприрода» Е.В. Сайфулиной за руководство производственной практикой и предоставление исходных материалов по мониторингу; начальнику отдела водных ресурсов Верхне-Обского БВУ по Томской области Г.И. Мершиной за предоставленные материалы и ценные советы при написании диссертации; доценту Томского госуниверситета Н.В. Гориной за обучение и помощь в работе с программным комплексом ArcGIS 10.3; научному руководителю, доценту Н.Л. Яблочкиной за помощь в написании магистерской диссертации.
Основная проблема использования рек Томской области связана не с дефицитом речных вод, а с несоответствием их качества установленным нормативам (Гейвус, 2016). Томск является старинным индустриальным городом, и в нем отсутствуют четко обособленные промышленная, жилая и зеленые зоны, поэтому для его территории загрязнение природных вод носит комплексный характер (Гейвус, Пасечник, 2015). Р. Ушайка в современном состоянии самый загрязненный водоток в черте города Томска (Проект..., 2007).
Степень научной разработанности проблемы.
Изучение состояния природных вод территории г. Томска началось более 100 лет назад профессором Э.А. Леманом. Так, в 1889 году был проведен анализ всех водных источников города, с целью использования их населением для питья (Леман, 1890). Исследовались воды из реки Ушайка, реки Томь и всех ключей и колодцев города. Был сделан вывод, что вода в целом пригодна для питья .
Основные наблюдения за химическим составом речных вод проводились в системе общегосударственной службы наблюдений и контроля (ОГСНК) (Парфенова, 1995). На р. Ушайка створ наблюдений за химическим составом был обустроен в черте г. Томска (0,5 км выше впадения в р. Томь). Наблюдения в створе поста проводились по программе наблюдений постов 3 категории: сокращенной - ежемесячно, по полной - ежеквартально. Информационный материал по химическому составу воды публиковался в виде таблиц: «Химический состав воды» в гидрологических ежегодниках за период 1935 - 1975 гг., данные о загрязненности водных объектов были опубликованы в 1964 - 1978 гг. в ежеквартальных гидрохимических бюллетенях, журналах с данными о загрязненности вод. Ежеквартальные гидрохимические бюллетени публиковались в 1964 по 1983 г. С 1984 по 1990 г. данные публиковались в виде ежегодников.
Большая работа проделана сотрудниками учебно-научно-производственного центра (в прошлом проблемной научно-исследовательской лаборатории) «Вода» ИПР ТПУ и кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии. Первые научные работы в связи с загрязнением поверхностных и подземных вод проводились под руководством П.А. Удодова (Удодов, Шамолина, Быков, 1975).
В 1970-х годах начали проводиться работы в области исследования загрязнения поверхностных и подземных вод в Томской области и комплексные работы по изучению эколого-геохимического состояния рр. Обь, Томь и их притоков стали проводиться под руководством Н.М. Рассказова и проф. С.Л. Шварцева в ТПУ и ТФ ИГНГ СО РАН, в результате чего был опубликован ряд работ (Шварцев, 1978, 1980; Рассказов, 1995; Шварцев, Савичев, 1996).
Часть работ посвящена оценке антропогенного воздействия на водные объекты, а также гидрохимии поверхностных вод (Савичев, 2003, 2004, 2012; Савичев, Наливайко, Трифонова, 2002). Результатами научной деятельности являются методики оценки различных факторов в формировании гидрохимического стока, предложен новый подход к оценке допустимых сбросов в водные объекты (Гейвус, Пасечник, 2015).
В Западной Сибири исследование состава атмосферных пылевых выпадений с использованием снеговой геохимической съемки проводится, начиная с 1974 года. Большая работа в этом направлении была проведена авторским коллективом, объединившем ученых из ТГУ, СГМУ и НИИ онкологии Томского научного центра РАМН, в составе А.П. Бояркиной, Н.П. Васильева, Ю.А. Львова, Л.И. Будаевой, В.В. Байковского, А.И. Летувнинкаса, А.И. Воробьевой (Бояркина, Байковский, Васильев и др., 1993; Летувнинкас, 2000). С 1990-х годов изучение состояния снегового покрова проводится сотрудниками и студентами кафедры геоэкологии и геохимии ТПУ Л.П. Рихвановым, Е.Г. Язиковым, С.И. Сарнаевым, А.Ю. Шатиловым, А.В. Таловской и др. (Рихванов, Язиков, Сухих и др., 2006; Язиков, 2010; Таловская, 2008).
Комплексное гидробиологическое изучение р. Ушайка было проведено в 1993 - 1998 гг. группой научных сотрудников Томского госуниверситета Т.В. Юраковой, Л.А. Попковой, А.И. Рузановой, А.П. Петлиной, Г.С. Верхотуровой, О.Б. Вайшля, Н.С. Новиковой, Л.А. Ясюкевич и В.Н. Сусляевым (Юракова, Попкова, Рузанова, 1994). В процессе исследований было изучено состояние зоопланктона, зообентоса и ихтиофауны реки.
В настоящее время работы в исследовании поверхностных вод на территории г. Томска проводят сотрудники кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии Томского политехнического университета (Пасечник, 2010); состояние снегового покрова р. Ушайка изучают сотрудники и студенты кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета (Гейвус, 2016).
С 2015 года регулярно выполняются работы по выявлению несанкционированных свалок в водоохранной зоне р. Ушайка (Филимонов, 2015).
В настоящее время мониторинг поверхностных вод осуществляет специализированная инспекция государственного экологического контроля и анализа (далее - СИГЭКиА ОГБУ «Облкомприрода») под руководством начальника Томского отдела Е.В. Сайфулиной. Отдел выполняет отбор и количественный химический анализ проб воды для целей экологического мониторинга и аналитического сопровождения государственного экологического контроля (Распоряжение № 5..., 2017).
Объект исследования: река Ушайка и ее водоохранная зона.
Предмет исследования: качество воды реки Ушайка и состояние ее водоохранной зоны.
Цель магистерской диссертации: оценка загрязнения воды р. Ушайка и состояния ее водоохранной зоны в границах города Томска.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Выполнить маршрутные исследования водоохранной зоны р. Ушайка в границах города Томска и выявить выпуски сточных вод и несанкционированные свалки.
2. Выполнить анализ сбросов загрязняющих веществ санкционированными выпусками сточных вод в р. Ушайка за 2010, 2016 и 2017 года.
3. Изучить сезонную динамику концентраций загрязняющих веществ по данным гидрохимического мониторинга р. Ушайка за период 2009 - 2017 гг.
4. Выявить временные и пространственные изменения удельного
комбинаторного индекса загрязненности воды и класса качества воды р. Ушайка по данным гидрохимического мониторинга за период 20 10 - 2016 гг.
Защищаемые положения:
1. Сезонная динамика концентраций большинства загрязняющих веществ в воде р. Ушайка совпадает с изменением гидрологического режима реки в разные периоды года, что может свидетельствовать о том, что способность реки к самоочищению не нарушена. Для аммоний-иона, нитритов и фосфатов наблюдаются значительные колебания их содержания в воде, которые обусловлены прежде всего сбросами хозяйственно-бытовых и поверхностных сточных вод.
2. Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды и класс качества воды р. Ушайка растет от истока к устью, между тем за последний пятилетний период эти показатели имеют стойкую тенденцию к уменьшению.
Практическая значимость: выявлены несанкционированные выпуски сточных вод в р. Ушайка, а также уточнены географические координаты их расположения. Данные по выпускам сточных вод переданы в Верхнеобское Бассейно-Водное управление. Создан банк данных гидрохимического мониторинга воды р. Ушайка с картографическим материалом.
Научная новизна исследования: построены графики сезонной динамики концентраций загрязняющих веществ за период 2009 - 2017 гг., диаграммы и карты-схемы временных и пространственных изменений удельного комбинаторного индекса загрязненности воды и класса качества воды р. Ушайка в программе ArcGIS.
Апробация работы и публикации. По материалам магистерской диссертации были подготовлены доклады для очного участия во Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экология и управление природопользованием» (2016 г., 2017 г.) и Ежегодной научной студенческой конференции «СТАРТ В НАУКУ» (2018 г.).
Результаты исследований опубликованы в сборниках конференций, в том числе с размещением в библиографической базе данных научных публикаций РИНЦ:
1. А.В. Коновалова, Н.Л. Яблочкина. Комплексный подход в решении проблемы качества водных объектов на примере р. Ушайка (г. Томск) // Экология и управление природопользованием: сборник научных трудов Первой всероссийской научно-практической конференции с международным участием, г. Томск, 24-25 ноября 2016 г.; под ред. А.М. Адама. Вып. 1. - Томск: Литературное бюро, 2017. С. 21-23.
2. А.В. Коновалова, Н.Л. Яблочкина. Оценка загрязнения р. Ушайка в черте г. Томска // Экология и управление природопользованием: сборник научных трудов Второй всероссийской научно-практической конференции с международным участием, г. Томск, 23-24 ноября 2017 г.; под ред. А.М. Адама. Вып. 2. - Томск: Литературное бюро, 2018. С. 44-47.
3. А.В. Коновалова. Качество воды и состояние водоохранной зоны р. Ушайка в черте г. Томска // Старт в науку: Материалы LXVII ежегодной научной студенческой конференции Биологического Института. Томск, 23-27 апреля 2018 г. - Томск: Издательский дом ТГУ, 2018. С. 104.
Выражаю благодарность начальнику отдела СИГЭКиА ОГБУ «Облкомприрода» Е.В. Сайфулиной за руководство производственной практикой и предоставление исходных материалов по мониторингу; начальнику отдела водных ресурсов Верхне-Обского БВУ по Томской области Г.И. Мершиной за предоставленные материалы и ценные советы при написании диссертации; доценту Томского госуниверситета Н.В. Гориной за обучение и помощь в работе с программным комплексом ArcGIS 10.3; научному руководителю, доценту Н.Л. Яблочкиной за помощь в написании магистерской диссертации.
Современное состояние р. Ушайка и ее водоохраной зоны в границах муниципального образования «Город Томск» определяется интенсивным антропогенным воздействием, а именно загрязнением воды и прилегающей территории. Источниками загрязняющих веществ являются выпуски ливневой канализации и сточных вод промышленных предприятий, а также жилых домов частного сектора, загрязненный поверхностный сток с водосборной площади.
При этом, исходя из анализа градостроительного план города Томска, сама река и ее водоохранная зона имеет статус рекреационных территорий и включает в себя особо охраняемые природные территории местного уровня, охранные зоны и объекты памятников культуры, природно-исторические ландшафты.
Несмотря на высокий класс загрязнения воды природная способность к самоочищению реки Ушайка по многим загрязняющим веществам еще не нарушена. Сезонная динамика концентраций загрязняющих веществ совпадает с сезонными изменениями гидрологического режима реки. Но следует отметить, что на разных участках русла реки четко выделяются локализации высоких концентраций загрязняющих веществ, которые сохраняются в течение продолжительного времени.
В результате проведенных исследований получены следующие выводы:
1. В ходе маршрутного обследования р. Ушайка и ее водоохранной зоны в летний
период 2017 года выявлено 23 выпуска сточных вод и 13 несанкционированных свалок. Установлено, что 17 выпусков (74 % от выявленного количества) являются несанкционированными выпусками сточных вод. В период обследования не обнаружено 4 выпуска сточных вод, которые зарегистрированы в государственном водном реестре.
Общая площадь территории водоохраной зоны, занятой несанкционированными свалками составляет около 42 м2, из которых 39 м2 заняты твердыми коммунальными отходами (ТКО); 3 м3 - негабаритными строительными отходами.
2. В результате анализа количественных данных сбросов загрязняющих веществ санкционированными выпусками сточных вод за 2010 и 2016 гг. выявлено:
• по сравнению с 2010 годом в 2016 увеличился валовый сброс (тонн/год) всех загрязняющих веществ, за исключением азота аммонийного и АПАВ. Увеличение для разных веществ составило от 5 до 98 %.
• в 2010 году превышение нормативов допустимого сброса (НДС) наблюдалось по взвешенным веществам, сульфатам, БПКполн, ХПК, АПАВ, азоту аммонийному, нитратам, железу. В 2016 году превышение зарегистрировано только для железа общего, нефтепродуктов и БПКполн. Но при этом, общий валовый сброс загрязняющих веществ в исследуемые годы не превышал общий нормативно-допустимый сброс.
1. Для большинства загрязняющих веществ концентрации увеличиваются и достигают максимума в зимний период года. Летом концентрации ниже за счет разбавления водоема поверхностным стоком.
Исключение составляют взвешенные вещества, поступающие в водоток в летний период года с поверхностным стоком, в том числе с организованным сбросом ливневых сточных вод. Аналогичная тенденция характерна и для фосфатов. Увеличение значений рН, ХПК и БПК5 в летнее время связано с активизацией химических и биологических процессов.
2. За исследуемый отрезок времени с 2009 по 2017 гг. практически все загрязняющие вещества сохраняют тенденцию увеличения концентрации вниз по течению р. Ушайка, достигая своего максимума в устье реки. Особое внимание необходимо обратить на пункты, которые расположены ниже выпусков очистных сооружений и ливневого коллектора, т.к. именно там наблюдается увеличение содержания многих загрязняющих веществ (пункты отбора проб № 4, 6, 8, 10). Скорее всего, это связано со сбросом неочищенных и недостаточно очищенных хозяйственно-бытовых и поверхностных сточных вод.
3. В период 2014 - 2017 гг. в фоновом контрольном пункте наблюдается превышение фактической (фоновой) концентрации над установленными нормативами допустимого воздействия (НДВ) для р. Ушайка по следующим веществам: железо общее (в 1,6 - 6,7 раз), БПК5 (3,25 - 4,9), ХПК (1,1 - 2). В отдельные годы наблюдается превышение по взвешенным веществам (в 1,3 - 1,7 раз; 2015 г.) и нитритов (1,45; 2016 г.).
6. За период 2010 - 2016 гг. наблюдается снижение удельного комбинаторного индекса загрязненности воды в каждом пункте отбора проб, а класс качества воды улучшается. В 2016 году в большинстве пунктов отбора проб класс качества воды соответствовал ЗА («загрязненная»), тогда как в 2010 году в тех же пунктах класс качества воды соответствовал 4А («грязная»).
Качественное снижение удельного комбинаторного индекса загрязненности воды произошло в 2011 году, после реализации проекта по очистке русла реки Ушайка, что говорит о восстановлении способности реки к самоочищению.
В течение всего исследуемого периода удельный комбинаторный индекс загрязненности воды увеличивается от истока (фоновой контрольной точки) к устью р. Ушайка.
По проделанной работе можно предложить следующие рекомендации:
1. Ежегодное обследование ее русла и водоохранной зоны с выявлением несанкционированных выпусков сточных вод с целью их ликвидации или установления нормативов допустимого сброса с разработкой плана мероприятий по очистке сточных вод.
2. Дополнительное обследование прилегающей к реке территории в районе расположения пунктов отбора проб воды № 4, 6, 8, 10 с целью выявления источников поступления загрязняющих веществ в р. Ушайка.
3. Реконструкция и создание садово-парковых объектов в водоохранной зоне р. Ушайка позволит повысить эстетическую ценность и значимость прибрежных территорий, а так же создаст условия для полноценного отдыха горожан и восстановления здоровья населения.
При этом, исходя из анализа градостроительного план города Томска, сама река и ее водоохранная зона имеет статус рекреационных территорий и включает в себя особо охраняемые природные территории местного уровня, охранные зоны и объекты памятников культуры, природно-исторические ландшафты.
Несмотря на высокий класс загрязнения воды природная способность к самоочищению реки Ушайка по многим загрязняющим веществам еще не нарушена. Сезонная динамика концентраций загрязняющих веществ совпадает с сезонными изменениями гидрологического режима реки. Но следует отметить, что на разных участках русла реки четко выделяются локализации высоких концентраций загрязняющих веществ, которые сохраняются в течение продолжительного времени.
В результате проведенных исследований получены следующие выводы:
1. В ходе маршрутного обследования р. Ушайка и ее водоохранной зоны в летний
период 2017 года выявлено 23 выпуска сточных вод и 13 несанкционированных свалок. Установлено, что 17 выпусков (74 % от выявленного количества) являются несанкционированными выпусками сточных вод. В период обследования не обнаружено 4 выпуска сточных вод, которые зарегистрированы в государственном водном реестре.
Общая площадь территории водоохраной зоны, занятой несанкционированными свалками составляет около 42 м2, из которых 39 м2 заняты твердыми коммунальными отходами (ТКО); 3 м3 - негабаритными строительными отходами.
2. В результате анализа количественных данных сбросов загрязняющих веществ санкционированными выпусками сточных вод за 2010 и 2016 гг. выявлено:
• по сравнению с 2010 годом в 2016 увеличился валовый сброс (тонн/год) всех загрязняющих веществ, за исключением азота аммонийного и АПАВ. Увеличение для разных веществ составило от 5 до 98 %.
• в 2010 году превышение нормативов допустимого сброса (НДС) наблюдалось по взвешенным веществам, сульфатам, БПКполн, ХПК, АПАВ, азоту аммонийному, нитратам, железу. В 2016 году превышение зарегистрировано только для железа общего, нефтепродуктов и БПКполн. Но при этом, общий валовый сброс загрязняющих веществ в исследуемые годы не превышал общий нормативно-допустимый сброс.
1. Для большинства загрязняющих веществ концентрации увеличиваются и достигают максимума в зимний период года. Летом концентрации ниже за счет разбавления водоема поверхностным стоком.
Исключение составляют взвешенные вещества, поступающие в водоток в летний период года с поверхностным стоком, в том числе с организованным сбросом ливневых сточных вод. Аналогичная тенденция характерна и для фосфатов. Увеличение значений рН, ХПК и БПК5 в летнее время связано с активизацией химических и биологических процессов.
2. За исследуемый отрезок времени с 2009 по 2017 гг. практически все загрязняющие вещества сохраняют тенденцию увеличения концентрации вниз по течению р. Ушайка, достигая своего максимума в устье реки. Особое внимание необходимо обратить на пункты, которые расположены ниже выпусков очистных сооружений и ливневого коллектора, т.к. именно там наблюдается увеличение содержания многих загрязняющих веществ (пункты отбора проб № 4, 6, 8, 10). Скорее всего, это связано со сбросом неочищенных и недостаточно очищенных хозяйственно-бытовых и поверхностных сточных вод.
3. В период 2014 - 2017 гг. в фоновом контрольном пункте наблюдается превышение фактической (фоновой) концентрации над установленными нормативами допустимого воздействия (НДВ) для р. Ушайка по следующим веществам: железо общее (в 1,6 - 6,7 раз), БПК5 (3,25 - 4,9), ХПК (1,1 - 2). В отдельные годы наблюдается превышение по взвешенным веществам (в 1,3 - 1,7 раз; 2015 г.) и нитритов (1,45; 2016 г.).
6. За период 2010 - 2016 гг. наблюдается снижение удельного комбинаторного индекса загрязненности воды в каждом пункте отбора проб, а класс качества воды улучшается. В 2016 году в большинстве пунктов отбора проб класс качества воды соответствовал ЗА («загрязненная»), тогда как в 2010 году в тех же пунктах класс качества воды соответствовал 4А («грязная»).
Качественное снижение удельного комбинаторного индекса загрязненности воды произошло в 2011 году, после реализации проекта по очистке русла реки Ушайка, что говорит о восстановлении способности реки к самоочищению.
В течение всего исследуемого периода удельный комбинаторный индекс загрязненности воды увеличивается от истока (фоновой контрольной точки) к устью р. Ушайка.
По проделанной работе можно предложить следующие рекомендации:
1. Ежегодное обследование ее русла и водоохранной зоны с выявлением несанкционированных выпусков сточных вод с целью их ликвидации или установления нормативов допустимого сброса с разработкой плана мероприятий по очистке сточных вод.
2. Дополнительное обследование прилегающей к реке территории в районе расположения пунктов отбора проб воды № 4, 6, 8, 10 с целью выявления источников поступления загрязняющих веществ в р. Ушайка.
3. Реконструкция и создание садово-парковых объектов в водоохранной зоне р. Ушайка позволит повысить эстетическую ценность и значимость прибрежных территорий, а так же создаст условия для полноценного отдыха горожан и восстановления здоровья населения.