На тему: «Экологическое состояние основной водной артерии города Донецка – реки Кальмиус»

Содержание

1. Характеристика состояния реки Кальмиус.4

1.1. Общие сведения о реке Кальмиус.4

1.2. Оценка источников загрязнения реки Кальмиус.5

2. Экологическое состояние реки Кальмиус и пути его улучшения. 8

2.1. Общее экологическое состояние реки Кальмиус. 8

2.2. Оценка содержания тяжелых металлов в реке Кальмиус.10

Выводы.. 15

Список литературы.. 16

Введение

В данной работе основное внимание направлено на изучение экологического состояния реки Кальмиус, в особенности, будет рассмотрена проблема содержания тяжелых металлов в реке и влияние данных элементов на водную экосистему.

Река Кальмиус является одной из основных рек Донецкой области. С точки зрения хозяйственной деятельности человека Кальмиус является одной из важнейших рек нашего региона. Из реки Кальмиус производится забор воды для нужд промышленности и сельского хозяйства. Реки бассейна принимают более 60% сточных вод предприятий области. Для нашего региона бассейн Кальмиуса несет в себе огромную роль и имеет важное экономическое, социальное, историческое, народнохозяйственное и рекреационное значение. Всю экологическую общественность Донецкой области тревожит экологически-кризисное состояние реки Кальмиус, а проблемы охраны бассейна реки Кальмиус и рационального использования приобретают все более острое и важное региональное значение.

Исторически сложилось так, что Донецк является одним из мест, где сосредоточены различные отрасли промышленности (металлургическая, коксохимическая, угольная и другие), отсюда существенное последствие – ухудшение состояния окружающей среды. Водные ресурсы г. Донецка испытывают на себе влияние промышленного потенциала города. Это связано с тем, что предприятия в свой деятельности используют водные ресурсы, при этом в реку сбрасывают уже использованные, недостаточно очищенные сточные воды, которые и являются основными загрязнителями рек. В воде практически всех рек региона имеет место высокая концентрация солей, нитритов, азота аммонийного взвешенных и органических веществ

1. Характеристика состояния реки Кальмиус.

1.1. Общие сведения о реке Кальмиус.

Река Кальмиус — длина 209 км, площадь бассейна 5070 км2, берет свое начало на южном склоне Донецкого Кряжа, возле г. Ясиноватой, течет на юг, а в центре г.Мариуполя впадает в Азовское море. Средний уклон поверхности - 1%. Бассейн реки расположен в трех геоморфологических районах: верхняя часть, в пределах южного склона Донецкого кряжа, средняя - в Приазовской кристаллической гряде и южная, приустьевая, на приазовской низменности. Рельеф бассейна равнинный, умеренно пересеченный оврагами и балками. Коэффициент с учетом густоты речной сети составляет - 0,11, русло реки разветвленное, извилистое, местами сильно извилистое, шириной до 20 метров. Скорость течения то 0,4м/с до 1,5м/с. Дно каменистое и глинистое, прикрытое слоем ила, глубина реки составляет от 2,5 до 10 метров. Основным источником питания реки являются талые воды, дождевые и грунтовые воды имеют второстепенное значение. Ледостав реки устанавливается в первой декаде декабря. Наибольшая толщина льда 0,7 метров, средняя 0,2-0,3 метра. Во второй половине марта река полностью очищается от льда.

В состав реки Кальмиус входят притоки и водохранилища (порядка 18). В Донецкой области выделяют: Верхне-Кальмиуское - это резервное питьевое; Нижне-Кальмиуское, расположено в городе Донецк. И предназначено для рыбалки и отдыха населения, Павловское, основное предназначение этого водохранилища - это обеспечение технической водой промышленных предприятий города Мариуполя.

В среднем течении в Кальмиус впадают два крупных притока: левобережный — река Грузская (длина 47 км2, водосборная площадь 517 км2) и правобережный — река Мокрая Волноваха (длина 63 км2, водосборная площадь 909 км2). В нижнем течении в Кальмиус впадает река Кальчик — правый приток (длина 88 км, водосборная площадь 1263 км2).[4, c.44]

Рис.1. Географическое расположение реки Кальмиус

1.2. Оценка источников загрязнения реки Кальмиус.

Из реки Кальмиус в 2006 году забрано 362 млн.м3 воды, использовано — 169 млн. м3. Однако сбрасывается значительно больше — 635 млн. м3 сточных вод, из них 498 млн.м3 (78%) загрязненных вод, в основном, от металлургических, угольных и коммунальных предприятий. С этими водами в 2006 году в реку поступили: 248,5 тыс. тонн сульфатов; 94 тыс. тонн хлоридов; 42 тонны нефтепродуктов; 7,1 тыс. тонн нитратов; 12 тонн СПАВ; 91 тонна железа. То есть, в среднем река Кальмиус ежегодно принимает “ударную” дозу загрязнения — более 350 тыс.тонн различных загрязняющих веществ.

В реке Кальмиус и ее притоках развивается сложный комплекс водной и водно-болотной растительности и не менее разнообразной фауны. Организмы, которые живут в реке, адаптировались к среде обитания. Основными экологическими группами организмов в водоемах являются планктон и бентос в виде фито — и зообентоса. Гидрофауна представлена пресноводной фауной. Из высших водных растений для реки Кальмиус характерны тростник, рогоз, роголистные, у берегов — ряска.

В последние годы проводилась расчистка русла реки Кальмиус (в г.Донецке) и реки Кальчик (в г.Мариуполе), но это не повлияло на оздоровление экосистемы Кальмиуса в целом.

Поэтому полное возрождение экосистемы Кальмиуса могут обеспечить следующие меры: создание определенных условий, которые сохраняют природное или приближенное к природному функционирование сбалансированной экологической системы реки и ее бассейна. Качество воды и экологическое состояние Кальмиуса зависят от рационального водопользования.[9, c.203]

Основными источниками поступления ТМ в р. Кальмиус (в черте г. Донецка) являются:

1. сточные воды, поступающие из ливнеотстойника электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) Донецкого металлургического завода (ДМЗ);

2. шахтные воды ш/у им. Горького и АП шахты им. А.Ф. Засядько;

3. поверхностный сток с территории города;

4. расположенные вблизи реки породные отвалы и свалки бытового мусора.

Поверхностный сток с территории города является существенным источником загрязнения и засорения водных одъектов. Поверхностный сток включает в себя дождевые, снеговые и поливомоечные сточные воды. Основными источниками загрязнения поверхностного стока на городских территориях являются: мусор с поверхности покрытий, продукты загрязнения дорожных покрытий, продукты эрозии грунтовых поверхностей, выбросы веществ в атмосферу промышленными предприятиями, автотранспортом, площадь для сброса бытового мусора. Оценку выноса веществ с поверхностным стоком производят на основе ориентировочных данных о составе и количестве поверхностного стока. При определении количества веществ, поступающих в водный объект, необходимо знать его состав и расход. Количество дождевых и снеговых вод зависит от количества выпавших атмосферных осадков и характеристик водосборной территории.

С учетом сложившейся негативной ситуации, касающейся реки Кальмиус, в первую очередь необходимо тщательно провести оценку состояния реки, чтобы установить причину непосредственного поступления и накопления тяжелых металлов в реке, ведь оценив и спрогнозировав ситуацию можно установить контроль на ранних этапах поступления металлов в реку.

В результате проведенного анализа проб воды на содержание ТМ определено, что для Со, Си, Cd, Cr, Zn, Pb, Mn, Ni имеет место превышение ПДС. Для ДМЗ по марганцу в 1,7 раз - до ЭСПЦ и по хрому в 2 раза - после ЭСПЦ. В сбросах шахты им. А.Ф. Засядько имеется превышение по свинцу в 1,2 раза, марганцу в 2 раза. Ниже приведена динамика поступления ТМ в р. Кальмиус за последние 6 лет.

По данным лабораторных исследований проб воды, проведенных управлением экологии и природных ресурсов, после сброса сточных вод пруда-осветлителя шахты им. А.Ф. Засядько, было установлено превышение содержания свинца, марганца, никеля.

Основными источниками загрязнения поверхностного стока на городских территориях являются: мусор с поверхности асфальтного покрытия, продукты эрозии грунтовых поверхностей, выбросы веществ в атмосферу промышленных предприятий, автотранспорт. Так, в поверхностном дождевом стоке с урбанизированных территорий процентное содержание ТМ составляет от 35-54% - для Mn, Zn, Pb, 86% для Cu (литературные данные), т.о поверхностный сток вносит весомый вклад в загрязнение реки ТМ.

2. Экологическое состояние реки Кальмиус и пути его улучшения.

2.1. Общее экологическое состояние реки Кальмиус.

В целом весь бассейн реки Кальмиус тесно связан с экономикой прилегающих территорий и играет большую роль в развитии социальной среды. В то же время всестороннее использование биоресурсов рек, их зарегулирование, забор воды для сельскохозяйственных и хозяйственно-бытовых нужд, а также превращение рек в коллекторы сточных вод нарушили их природное состояние. Реки стали сильно загрязненными, заиленными, с плохим качеством воды, обедненными растительностью и животными. Чрезвычайно интенсивное использование в народном хозяйстве, как самих рек, так и водозаборов нарушает их природный гидрохимический и гидробиологический режим, снижается водность и глубина, реки заиляются и зарастают, увеличивается их эвтрофикация за счет накопления биогенных элементов.

В верхнем течении река Кальмиус интенсивно загрязняется промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. На этом участке, длиной 17 км, находится ряд источников сброса с общим расходом около 4000 м³/час. По загрязнению наиболее неблагоприятен сток шахты Красногвардейской, мутность которого и концентрация нефтепродуктов превышают предельно допустимые концентрации (ПДК) в 2 - 3 раза. В сточных водах остальных предприятий концентрация загрязнений ниже – мутность 8 - 36 мг/л, превышение ПДК по нефтепродуктам – 1,2 - 4,3, фенолам – 2 - 9 раз. Минерализация воды р. Кальмиус на данном участке изменяется от 777 мг/л (исток реки), 2333 мг/л в верхнем и до 2090 мг/л в нижнем бьефе Нижнекальмиусского водохранилища. По составу вода изменяется от гидрокарбонатного до сульфатного класса группы натрия, имеет коричневато-желтый цвет, неприятный запах.[6, c.18]