Экологическое состояние водоемов
Этапы экологического контроля природной среды. Сравнительная характеристика основных признаков химических и биологических методов. Основные подходы биоиндикации и экспертная оценка состояния экосистем. Анализ результатов исследований качества воды.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.04.2011 |
Размер файла | 747,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
· Метод определения токсичности по изменению интенсивности с бактериальной биолюминесценции тест-системой «Эколюм» (см. п. 2.5., Приложение 2).
Все пробы были проанализированы в лабораториях:
- Лаборатории №1 - Санкт-Петербургского государственного технологического университета Растительных Полимеров по охране окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.
- Лаборатории №2 - Центра лабораторного анализа и технических измерений по Северо-Западному федеральному округу. Отдела биотестирования.
Объект исследования: Группа Голубых озер: оз.Блюдечко, оз.Подковка, оз.Серебряное, оз.Придорожное, оз.Гладышевское; Суздальские озера: оз.Верхнее, оз.Среднее, оз.Нижнее; Реки и ручьи Финского залива: р.Гладышевка, р. Рощинка, р.Черная, Смолячков ручей, р. Приветная, Финский залив (район домов отдыха, «Буревестник» и «Восток-6» ); р.Ижора (объект - Ижорский завод).
Для изучения было отобрано и проанализировано в сумме 217 проб воды. Из них 53 пробы, проводившихся совместно с сотрудниками центральной экоаналитической лабораторией в период с апреля по сентябрь 2008 года для водного объекта-р. Ижора.
В ходе работы проводилось определение токсичности сточной и природной воды, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов.
Исследования методом биотестирования осуществлялись на тест-объекте Paramecium Caudatum (инфузория туфелька). Кроме того использовались и другие методы биотетсирования с применением тест-культуры водоросли Chlorella vulgaris beijer, тест-объекта Daphnia magna straus, тест-системы «Эколюм» в центральной экоаналитической лабораторией. Отделом биотестирования г. Санкт-Петербурга на объекте - р.Ижора (см. Приложение 4).
Все анализы выполнялись в аккредитованных лабораториях по аттестованным методикам с использованием стандартных образцов сравнения и контролировали параллельными определениями элементов несколькими аналитическими методами, а также данными внешнего контроля. Погрешность определения не превышала 20 % по большинству анализируемых элементов.
4.1 Характеристика водного объекта, на примере Голубых озер
Голубые озера
· Озеро Блюдечко: По берегу озера растет осока. Около озера находится котельная, которая может наносить ущерб экосистеме озера.
· Озеро Подковка: Площадь озера 1,7 га. Дно песчаное, засорено бытовым мусором. Местами имеются участки со стоячей водой, они отделены от остального озера бетонными плитами и колодцами. Прозрачность воды ~5м., дно песчаное, у берега покрытое водорослями. Прибрежная растительность представлена сосной и березой. Купание и другие виды отдыха запрещены. Назначение - сброс бытовых стоков.
· Озеро Серебряное: Максимальная глубина озера составляет 25 метров. Площадь поверхности воды - 7,2 га. Озеро имеет песчаное дно с незначительными отложениями детрита. Прибрежная растительность представлена ольхой, березой, сосной, ивой, зарослями осоки. На одном из берегов находится несанкционированная свалка бытового мусора. Озеро активно используется в рекреационных целях, имеются два пляжа.
· Озеро Придорожное: Площадь поверхности озера 8 га, максимальная глубина озера составляет 14 метров, максимальная прозрачность 4 метра. Дно песчаное, с незначительными отложениями детрита. Преобладает хвойная растительность (ели, сосны). Назначение озера - рекреационная зона. Из всех озер Курортного района, Придорожное испытывает наибольшее антропогенную нагрузку со стороны автомобильной трассы, а также от несанкционированных твердых бытовых отходов на пляже.
· Озеро Гладышевское (исток реки Гладышевки): Длина озера 900метров, максимальная ширина 200 метров, максимальная глубина составляет 14 метров, площадь поверхности - 67 га. Дно песчаное с древесной и травянистой органикой. Прибрежная растительность представлена елью, ольхой, ивой, сосной. Назначение озера - рекреационная зона.
Рис.4.1. Карта-схема точек отбора проб Голубых озер
4.2 Результаты анализа Голубых озер методом биотестирования с применением тест-объекта Paramecium Caudatum
Оценка токсичности проб проводилась по общепринятой методике оценки (см. Приложение 2).
Таблица 4.1.Определение индекса и степени токсичности оз. Блюдечко за летний период 2005-2008г
Номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 |
2005 |
10 |
10 |
10 |
слабая |
0,28 |
умереннотоксична |
|
2006 |
14 |
12 |
11 |
умеренная |
0,46 |
умереннотоксична |
||
2007 |
10 |
8 |
8 |
слабая |
0,32 |
умереннотоксична |
||
2008 |
5 |
5 |
4 |
слабая |
0,38 |
умереннотоксична |
Рис. 4.2. Динамика изменения токсичности воды оз. Блюдечко
Таблица 4.2.Определение индекса и степени токсичности оз. Подковка за летний период 2005-2008г
Номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
2 |
2005 |
3 |
3 |
2 |
отсутствует |
0,21 |
слаботоксична |
|
2006 |
6 |
4 |
2 |
отсутствует |
0,11 |
слаботоксична |
||
2007 |
5 |
5 |
5 |
отсутствует |
0,24 |
слаботоксична |
||
2008 |
12 |
11 |
11 |
слабая |
0,25 |
слаботоксична |
Рис. 4.3. Динамика изменения токсичности воды оз. Подковка
Таблица 4.3.
Определение индекса и степени токсичности оз. Серебряное за летний период 2005-2008г
Номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
3 (Купальня) |
2005 |
6 |
5 |
5 |
отсутствует |
0,15 |
слаботоксична |
|
2006 |
5 |
4 |
4 |
отсутствует |
0,05 |
слаботоксична |
||
2007 |
6 |
6 |
6 |
отсутствует |
0,42 |
умереннотоксична |
||
2008 |
8 |
6 |
6 |
слабая |
0,1 |
слаботоксична |
||
4 (Перемычка) |
2005* |
8 |
8 |
8 |
слабая |
0,08 |
слаботоксична |
|
2006* |
3 |
3 |
3 |
слабая |
0,37 |
умереннотоксична |
||
2007* |
11 |
9 |
9 |
слабая |
0,02 |
слаботоксична |
||
2008* |
6 |
6 |
6 |
отсутствует |
0,04 |
слаботоксична |
Рис. 4.4. Динамика изменения токсичности воды оз. Серебряное
Таблица 4.4.Определение индекса и степени токсичности оз. Придорожное за летний период 2005-2008г
Номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
5 |
2005 |
18 |
16 |
16 |
слабая |
0,1 |
слаботоксична |
|
2006 |
12 |
10 |
10 |
слабая |
0,34 |
умереннотоксична |
||
2007 |
6 |
5 |
5 |
слабая |
0,47 |
умереннотоксична |
||
2008 |
6 |
6 |
5 |
слабая |
0,46 |
умереннотоксична |
||
5 (середина) |
2005* |
3 |
3 |
3 |
слабая |
0,12 |
слаботоксична |
|
2006* |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
2007* |
3 |
3 |
3 |
отсутствует |
0,5 |
умереннотоксична |
||
2008* |
7 |
5 |
5 |
слабая |
0,51 |
токсична |
Рис. 4.5. Динамика изменения токсичности воды оз. Придорожного
Таблица 4.5.Определение индекса и степени токсичности оз. Гладышевское за летний период 2005-2008г
Номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
7 |
2005 |
5 |
4 |
4 |
отсутствует |
0,11 |
слаботоксична |
|
2006 |
6 |
5 |
5 |
отсутствует |
0,34 |
слаботоксична |
||
2007 |
8 |
7 |
7 |
слабая |
0,19 |
слаботоксична |
||
2008 |
4 |
3 |
3 |
отсутствует |
0,17 |
слаботоксична |
Рис. 4.6. Динамика изменения токсичности воды оз. Гладышевское
Анализ полученных данных, позволяет дать не только токсикологическую оценку состояния исследованных водоемов, но и сопоставить с интегральными гидрохимическими показателями. Наиболее благоприятными по степени токсичности в группе озер является оз. Подковка, которое в целом находится в хорошем состоянии на протяжение всего периода исследований. Оно не испытывает сильной антропогенной нагрузки, и в целом находится в хорошем состоянии. Степень токсичности в нём колебалась от нетоксичной до умеренно токсичной (0,11<Т<0,25).
Не требует специальных исследований озеро Подковка, Озеро Гладышевское (не превышает 0,34), где за период с 2005-2008 наблюдалась слабая токсичность. Оз. Гладышевское находится в хорошем состоянии, степень токсичности его вод практически не меняется со временем.
Выявлены при анализе динамики изменения токсичности оз. Придорожное: в летний сезон это озеро является одним из неблагополучных в исследуемой группе, что связано с дополнительной нагрузкой на озеро со стороны туристов и непосредственной близости шоссе (индекс токсичности 0,1-0,51).
4.3 Характеристика водного объекта, на примере Суздальских озер
Суздальские озера находятся в черте города Санкт-Петербурга и являются излюбленным местом отдыха горожан, в связи, с чем к качеству воды в этих озерах предъявляются повышенные требования.
Водоемы: оз. Верхнее Суздальское, оз. Среднее Суздальское, оз. Нижнее Суздальское.
Основные потенциальные источники загрязнения: Урбанизированные территории, Полигон транспортно-бытовых отходов, Северное кладбище, Иловые поля северной станции аэрации, Сельскохозяйственные поля.
Характеристики исследуемых водоемов приведены ниже.
Таблица 4.7. Характеристики изучаемых водоемов
Название водоема |
Площадь зеркала (га) |
Площадь водосбора (га) |
Объем воды (106 м3) |
Время условного водообмена (мес) |
Средняя глубина (м) |
Максимальная глубина (м) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Оз.Верхнее Суздальское |
22 |
69,7 |
1,20 |
68 |
5,5 |
120 |
|
Оз. Среднее Суздальское |
15 |
97,3 |
0,65 |
14 |
4,4 |
6,5 |
|
Оз.Нижнее Суздальское |
97 |
3624 |
2,95 |
2-3 |
3,0 |
5,2 |
Комплекс озер сформировался примерно 4-5 тыс. лет назад, что может означать их относительную молодость.
1-ое Суздальское (Верхнее) озеро находится в северной части Выборгского района. Площадь водосбора 0,48 км2.
Склоны - котловины, наиболее выражены на юго-востоке и востоке, имеют высоту 7-10 м. Береговая линия слабо изрезанная, с плавными очертаниями.
Площадь зеркала озера 217 тыс. м2, объем воды 1200 тыс. м3, средняя глубина - 5,53 м. Дно озера песчано-илистое. Береговая отмель незначительно зарастает водной растительностью (шириной до 15 м). Водоем слабопроточен, кратность водообмена 1 раз за 4 года. Ширина озера - 780 м, глубина достигает 10 м. Источник питания - родники, поверхностные стоки. Форма озера овальная, берега в южной части пологие, в северной части - возвышенные. Вокруг озера находятся жилые и общественные постройки, к западу на расстоянии 300 м расположена пожарная часть и спортивная легкоатлетическая школа, с южной стороны - песчаный пляж площадью около 3000 м2 со спасательной станцией. [31]
Протока, соединяющая озера Верхнее и Среднее, имеет вид канала шириной 8,0 м. Береговые откосы высотой 2-3 м. В межень протока, как правило, пересыхает. При засорении трубы в протоке вода может подниматься выше отметок берегов озера Верхнее.
II-ое Суздальское (Среднее) озеро расположено в северной части Выборгского района.
Площадь водного зеркала - 850 м2, ширина - 600 м, глубина его колеблется от 1 до 13 м, длина в пределах района (в черте городской застройки) - 0,85 км2. Озеро имеет овальную форму, берега с южной и восточной стороны - возвышенные, с севера и запада - пологие. Вокруг озера располагаются жилые и общественные постройки. Площадь пляжа, расположенного на границе с 1-м Суздальским озером около 2800 м2. [31]
По данным лабораторных исследований в 2001 г. отмечена тенденция ухудшения качества воды в зонах рекреации в целом. Вместе с тем, показатели загрязнения Суздальских озер увеличились за счет ухудшения качества воды II-го Суздальского озера, дважды была выделена патогенная микрофлора - сальмонелла гр. D, в начале сезона отмечалось повышенное содержание коли-фагов (27 БОЕ), значения ОКБ превышали норматив в 1.4-4.8 раза, ТКБ в 2.3-2.4 раза. В связи с выявлением патогенной микрофлоры и нарастанием микробного загрязнения использование П-го Суздальского озера для купания было приостановлено.
Ш-е Суздальское (Нижнее) озеро Нижнее Большое (III) Суздальское озеро - озеро ледникового происхождения расположено в северной части Выборгского района, имеет общую площадь 1450 м2, в черте городской застройки (в пределах района) - 0,6 км2. Ширина озера - 677 м, глубина достигает 8 м. Амплитуда колебаний уровня воды в озере изменяется от 0,22 до 0,78 м. Кроме сообщения с другими озерами через соединительный канал, Ш-е Суздальское озеро имеет подпитку от родников, ливневых стоков и впадающего в него левобережного притока - р. Старожиловки. Озеро вытянуто с юга на север, южные и восточные берега - возвышенные, северный берег в устье р. Старожиловки - низменный, заболоченный, западный участок - исток р. Каменки незначительно возвышен. На Ш-м Суздальском озере с западной стороны расположен небольшой пляж площадью 100 м2 На расстоянии 25 м от берега с юго-западной стороны расположены жилые дома.
С восточной стороны расположены одноэтажные частные дома на расстоянии около 10 м. Часть юго-восточного побережья занимает Шуваловское 77 выборгский район кладбище, которое расположено как на гористой части в 30 м в удалении от берега, так и на самом берегу в низине, на расстоянии 5 м от воды. В северо-западной части из озера вытекает р. Каменка. [31]
Поступление загрязнений в Суздальские озера происходит за счет поверхностного и грунтового стоков с Шувалово - Озерковской террасы . Все объекты являются потенциальными источниками загрязнения озер, т.к. в микрорайоне канализация отсутствует, сбор хозяйственно-бытовых стоков осуществляется в выгреба.
Результат анализа показал, что в разные годы интенсивность процессов самоочищения колебалась в зависимости от степени загрязнения воды органическими веществами.
Нижнее озеро выполняет функцию аккумулирования веществ в верхней гидрографической сети (аккумулирует более 50% веществ из верхней части). Именно в Нижнем озере обнаруживается набольшая концентрация органического вещества (50-230 гС м/2). Вследствие чего процесс эвтрофикации в этом озере по сравнению с Верхним и Средним носит наиболее ярко выраженный характер. [31] Водоохранные зоны Суздальских озер определены распоряжением губернатора Санкт-Петербурга № 38-р от 20.01.97, прибрежная защитная полоса полоса - 10 м.
Рис. 4.7. Карта-схема точек отбора проб Суздальских озер
4.4 Результаты анализа Суздальских озер методом биотестирования с применением тест-объекта Paramecium Caudatum
Таблица 4.8. Определение индекса и степени токсичности оз. Верхнее Суздальское за летний период 2005-2008г.
Номер пробы |
Дата отбора |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
32 |
2005 |
6 |
6 |
6 |
отсутствует |
0,29 |
умереннотоксична |
|
2006 |
10 |
10 |
10 |
слабая |
0,59 |
токсична |
||
2007 |
4 |
4 |
4 |
слабая |
0,5 |
умереннотоксична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
31 |
2005 |
12 |
10 |
7 |
умеренная |
0,27 |
умереннотоксична |
|
2006 |
7 |
5 |
5 |
слабая |
0,50 |
умереннотоксична |
||
2007 |
5 |
5 |
3 |
слабая |
0,43 |
умереннотоксична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
0,45 |
умереннотоксична - |
||
30 |
2005 |
7 |
5 |
5 |
слабая |
0,36 |
умереннотоксична |
|
2006 |
6 |
6 |
5 |
умеренная |
0,61 |
токсична |
||
2007 |
2 |
1 |
0 |
сильная |
0,51 |
токсична |
||
2008 |
3 |
3 |
2 |
слабая |
0,54 |
умереннотоксична |
||
29 |
2005 |
2 |
1 |
1 |
умеренная |
0,41 |
умереннотоксична |
|
2006 |
4 |
3 |
1 |
умеренная |
0,64 |
токсична |
||
2007 |
12 |
11 |
10 |
слабая |
0,58 |
токсична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
0,59 |
токсична |
||
28 |
2005 |
4 |
1 |
1 |
сильная |
0,52 |
токсична |
|
2006 |
10 |
7 |
6 |
умеренная |
0,72 |
токсична |
||
2007 |
3 |
3 |
1 |
умеренная |
0,61 |
токсична |
||
2008 |
12 |
9 |
8 |
умеренная |
0,63 |
токсична |
Рис. 4.8. Динамика изменения токсичности воды оз. Верхнее Суздальское
Таблица 4.9.Определение индекса и степени токсичности оз. Среднее Суздальское за летний период 2005-2008г
№ пробы |
Дата отбора |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
34 |
2005 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2006 |
5 |
5 |
3 |
сильная |
0,80 |
сильнотоксична |
||
2007 |
3 |
3 |
1 |
умеренная |
0,61 |
токсична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
0,61 |
токсична |
||
35 |
2005 |
5 |
5 |
4 |
слабая |
0,09 |
слаботоксична |
|
2006 |
7 |
7 |
7 |
слабая |
0,57 |
токсична |
||
2007 |
4 |
2 |
2 |
слабая |
0,45 |
умереннотоксична |
||
2008 |
3 |
3 |
2 |
слабая |
0,37 |
умереннотоксична |
||
33 |
2005 |
15 |
13 |
12 |
слабая |
0,17 |
слаботоксична |
|
2006 |
4 |
3 |
1 |
умеренная |
0,60 |
токсична |
||
2007 |
9 |
8 |
4 |
слабая |
0,48 |
умереннотоксична |
||
2008 |
6 |
5 |
4 |
умеренная |
0,48 |
умереннотоксична |
Рис. 4.9. Динамика изменения токсичности воды оз. Среднее Суздальское
Таблица 4.10.Определение индекса и степени токсичности оз. Нижнее Суздальскоеза летний период 2005-2008г.
Номер пробы |
Дата отбора |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
41 |
2005 |
10 |
6 |
5 |
умеренная |
0,23 |
слаботоксична |
|
2006 |
9 |
8 |
4 |
слабая |
0,36 |
умереннотоксична |
||
2007 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
2008 |
3 |
3 |
2 |
слабая |
0,37 |
умереннотоксична |
||
38 |
2005 |
11 |
7 |
7 |
умеренная |
0,29 |
умереннотоксична |
|
2006 |
11 |
9 |
8 |
слабая |
0,56 |
токсична |
||
2007 |
8 |
8 |
6 |
умеренная |
0,52 |
токсична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
0,49 |
умереннотоксична |
||
40 |
2005 |
4 |
3 |
3 |
слабая |
0,34 |
умереннотоксична |
|
2006 |
6 |
6 |
3 |
умеренная |
0,63 |
токсична |
||
2007 |
7 |
1 |
1 |
сильная |
0,71 |
токсична |
||
2008 |
6 |
5 |
5 |
умеренная |
0,68 |
токсична |
||
43 |
2005 |
2 |
1 |
1 |
слабая |
0,41 |
умереннотоксична |
|
2006 |
2 |
1 |
1 |
умеренная |
0,74 |
токсична |
||
2007 |
5 |
5 |
3 |
сильная |
0,76 |
сильнотоксична |
||
2008 |
5 |
5 |
2 |
сильная |
0,77 |
сильнотоксична |
||
39 |
2005 |
9 |
7 |
6 |
сильная |
0,28 |
умереннотоксична |
|
2006 |
13 |
12 |
12 |
слабая |
0,48 |
умереннотоксична |
||
2007 |
6 |
6 |
6 |
слабая |
0,49 |
умереннотоксична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
43 |
2005 |
4 |
3 |
3 |
слабая |
0,34 |
умереннотоксична |
|
2006 |
8 |
8 |
5 |
умеренная |
0,59 |
токсична |
||
2007 |
8 |
8 |
5 |
умеренная |
0,56 |
токсична |
||
2008 |
5 |
3 |
3 |
умеренная |
0,52 |
токсична |
||
39 |
2005 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2006 |
7 |
6 |
4 |
умеренная |
0,78 |
сильнотоксична |
||
2007 |
10 |
9 |
5 |
сильная |
0,85 |
сильнотоксична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
37 |
2005 |
10 |
6 |
5 |
умеренная |
0,23 |
слаботоксична |
|
2006 |
3 |
2 |
2 |
слабая |
0,41 |
умереннотоксична |
||
2007 |
5 |
3 |
3 |
слабая |
0,47 |
умереннотоксична |
||
2008 |
3 |
2 |
2 |
умеренная |
0,45 |
умереннотоксична |
Рис. 4.10. Динамика изменения токсичности воды оз. Нижнее Суздальское
Величина постоянной антропогенной нагрузки на Суздальские озера имеет довольно большое значение, по данным исследований Института Озероведения урбанизация этих озер составляет около 56%. Однако по сравнению с другими водоемами, расположенными в городской черте, Суздальские озера являются достаточно чистыми и широко используются горожанами в рекреационных целях, особенно в весеннее-летний период.
Для оценки величины антропогенной нагрузки, прежде всего, учитывают географические особенности исследуемых водоемов.
Среднее и Верхнее озера имеют склоновый сток и подземное питание. В Верхнее озеро не впадают водотоки, а канал, соединяющий его с озером Средним практически засыпан. Для этого озера характерен слабый водообмен. Нижнее озеро выполняет функцию аккумулирования веществ в верхней гидрографической сети (аккумулирует более 50% веществ из верхней части). Вследствие чего процесс эвтрофикации в этом озере по сравнению с Верхним и Средним носит наиболее ярко выраженный характер. Несмотря на то, что процесс эвтрофикации является естественным природным процессом, постоянный антропогенный стресс, который испытывают Суздальские озера, усиливает эвтрофикацию как во временном, так и в пространственном масштабах.
В работе оценены основные источники загрязнения Суздальских озер, выявила их влияние на водоем.
Инвентаризация основных источников загрязнения Суздальских озер
- Хозяйственно-бытовые стоки с урбанизированных территорий: обуславливают поступление в озера биогенов, в основном, фосфора, а так же хозяйственных чистящих и моющих средств
- Стоки с сельско - хозяйственных полей: обуславливают поступление в озера биогенных веществ, входящих в состав минеральных удобрений
- Стоки с кладбища: обуславливают накопление в озерах органики
- Полигон твердых бытовых отходов (ТБО): является ядром полиэлементной геохимической анамалии. В аномальных концентрациях в почвах присутствуют: марганец, свинец, ванадий, кобальт, хром. В дальнейшем эти вещества попадают в водоем и могут как накапливаться, так и передаваться по пищевым цепям. Также ТБО является источником поступления в водоем биогенных веществ, в основном это фосфор и азот
- Стоки с иловых полей: основной источник поступления в водоем биогенов, а так же солей тяжелых металлов. Состояние почв в районе данного источника характеризуется как «чрезвычайно опасное».
- Выпадение из атмосферных потоков, загрязненных пылегазовыми выбросами промышленных предприятий и энергетических установок: загрязнение водоема серо- и азотсодержащими веществами, тяжелыми металлами
- Несанкционированные свалки: основной источник поступления органики, а также высокотоксичных веществ, тяжелых металлов
Таблица 4.12. Локализация источников загрязнения
Источник загрязнения |
Локализация источника |
|
1 |
2 |
|
1. Хоз-бытовые стоки с урбанизированных территорий |
Суздальские озера, поселки Парголово и Лахта |
|
2. Стоки с с/х полей |
Верховье р.Каменки |
|
3.Стоки с кладбища |
Северное кладбище на р. Черной |
|
4.ТБО |
В районе р. Черной и Хайзового ручья |
|
5.Стоки с иловых полей |
Верховье р. Черной, Северная станция аэрации сточных вод СПб |
|
6. Выпадения из атм. потоков, загрязненные пылегазовыми выбросами промыш. предприятий и энергетических установок |
Выборгское и Приморское шоссе, а так же ряд других автомагистралей |
|
7. Несанкционированные свалки |
Бассейн р.Черной и р.Старожиловки, центральная усадьба совхоза «Пригородный» |
Таблица 4.13 Основные источники загрязнения водных объектов и последствия загрязнения
Источник загрязнения |
Загрязняющие вещества |
Последствия загрязнения для озер |
|
1 |
2 |
3 |
|
1.) хоз.-быт. стоки с урбанизированных территорий |
Поступление в озера биогенных веществ, в основном, азота и фосфора |
Нарушение баланса биогенных веществ, ускорение процесса эвтрофирования водоема, «цветение» воды, массовое развитие малощетинковых червей (Olygochaeta) |
|
2.) стоки с с/х полей |
Поступление в озера биогенных веществ, в основном, азота и фосфора |
Ускорение процесса эвтрофирования, экосистемные изменения на уровне видов, элиминирование некоторых видов организмов |
|
3.) стоки с кладбища |
Накопление органики в принимающем водоеме |
Нарушение баланса биогенных веществ, эвтрофирование водоема, упрощение экосистемы |
|
4.) полигон твердых бытовых отходов (ТБО) |
Поступление солей тяжелых металлов (свинец, кобальт и др.), а так же фосфора, который содержится в составе чистящих и моющих средств |
Накопление высокотоксичных металлов в донных отложениях и пищевых цепях, опасность отравления млекопитающих, нарушения баланса азота и фосфора |
|
5.) стоки с иловых полей |
Накопление органики, сероводорода |
Уменьшение содержания кислорода в водоеме, развитие анаэробных условий, гибель организмов и развитие серных бактерий, заморы рыб |
|
6.) выпадения из атм. потоков, загрязненные пылегазовыми выбросами промыш. предприятий и энергет. Установок |
Поступление азото- и серосодержащих веществ, тяжелых металлов |
Нарушение баланса биогенов, развитие анаэробных условий в водоеме, накопление высокотоксичных металлов в пищевых цепях |
|
7.)несанкционированные свалки |
Поступление биогенов, ядовитых веществ в водоем, солей тяжелых металлов |
Накопление металлов в пищевых цепях, отравление обитателей водоемов а также опасность отравления млекопитающих через пищевые цепи; нарушение баланса биогенов, развитие процесса эвтрофирования |
Как видно из приведенных выше таблиц нагрузка на Суздальские озера возрастает из-за:
- интенсивной застройки микрорайона,
- деструкции почвы, которая перестает выполнять обеззараживающую и фильтрационную функции,
- вносимых р. Старожиловкой органических и бактериальных загрязнений,
- неблагоустроенной территории (без инженерных коммуникаций, оборудованных автостоянок),
- неудовлетворительной эксплуатации станции биологической очистки пос. Торфяное,
- неорганизованного стока с полей, а также частного сектора и объектов коммунального хозяйства, расположенных в водоохранной зоне.
По результатам биотестирования,наиболее высокие показатели по степени токсичности оз.Суздальское Нижнее. Индекс токсичности колеблится в пределах 0,23-0,85. Оз. Суздальское Верхнее в пределах 0,27-0,72, а Нижнее 0,17-0,80.
4.5 Характеристика водного объекта, на примере рек Финского залива
· Река Гладышевка: Река имеет средний расход воды, ширина реки составляет 20 метров, глубина до 2 метров. Дно каменистое. В прибрежной растительности преобладают сосны и березы.
· Река Рощинка: Река имеет большой расход воды. Ширина реки составляет 17 метров, а глубина до 1 метра. Дно каменистое (преобладание валунов). В прибрежной растительности преобладают ели, сосны и березы.
· Река Черная: Образовалась при слиянии рек Рощинка и Гладышевка. Река имеет довольно большой расход воды, ширина реки составляет 30 метров, глубина до 5 метров. Дно в основном песчаное, но с преобладанием древесной и травянистой органикой, имеется значительное количество водорослей. В прибрежной растительности преобладают ели, сосны и березы. Испытывает большую антропогенную нагрузку. Насчитывается более 30 источников загрязнения. Вода имеет темно-бурую окраску из-за содержания в ней гумусовых веществ, соединений и других элементов.
· Смолячков ручей: Ручей имеет незначительный расход воды, ширина до 6 метров (устье реки), глубина менее 1 метра ( устье реки).Дно каменистое , присутствие большого количества древесной и травянистой органики. В прибрежной растительности преобладают ели, сосны и березы. Испытывает большую антропогенную нагрузку: в основном бытовые сточные воды домов отдыха, несанкционированные свалки бытовых отходов.
· Река Приветная: Река имеет незначительный расход воды, ширина менее 10 метров, глубина до 1 метра. Дно песчаное, частичное преобладание каменистого дна. В Прибрежной растительность представляет ели, сосны и березы. Высокая антропогенная нагрузка вследствие бытовых сточных отходов, наличие автомобильной трассы также влияет.
· Финский залив (район домов отдыха, «Буревестник» и «Восток-6» ) : Дно песчаное, местами каменистое. Глубина на расстояние 1 км от берега составляет 1,5 метра. В зоне отдельных водных областей произрастают некоторые виды водорослей. Площадь пляжа составляет 5,2 га. При отборе проб погода была ясной и ветреной. Испытывают довольно значительную антропогенную нагрузку вследствие бытовых сточных вод домов отдыха.
Рис.4.11. Карта-схема точек отбора проб Финского залива и рек
4.6 Результаты анализа рек Финского залива и методом биотестирования с применением тест-объекта Paramecium Caudatum
Таблица 4.14.Определение индекса и степени токсичности р. Гладышевка за летний период 2005-2008г.
Название объекта |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
8 |
2005 |
3 |
3 |
2 |
слабая |
0,40 |
умереннотоксична |
|
2006 |
5 |
4 |
4 |
слабая |
0,32 |
умереннотоксична |
||
2007 |
5 |
5 |
5 |
отсутствует |
0,23 |
слаботоксична |
||
2008 |
3 |
3 |
3 |
отсутствует |
0,21 |
слаботоксична |
||
9 |
2005 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2006 |
7 |
6 |
4 |
умеренная |
0,43 |
умереннотоксична |
||
2007 |
9 |
8 |
8 |
слабая |
0,30 |
умереннотоксична |
||
2008 |
5 |
5 |
3 |
умеренная |
0,29 |
умереннотоксична |
Рис. 4.12. Динамика изменения токсичности воды р. Гладышевка
Таблица 4.15.Определение индекса и степени токсичности р. Черная за летний период 2005-2008г.
Номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
(выше ОС "Маяк") |
2005 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2006 |
4 |
3 |
3 |
слабая |
0,20 |
слаботоксична |
||
2007 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
12 (у выпуска) |
2005 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2006 |
5 |
4 |
4 |
слабая |
0,48 |
умереннотоксична |
||
2007 |
5 |
5 |
4 |
слабая |
0,45 |
умереннотоксична |
||
2008 |
7 |
6 |
6 |
умеренная |
0,49 |
умереннотоксична |
||
14 (50 м ниже вып.) |
2005 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2006 |
8 |
8 |
8 |
слабая |
0,52 |
токсична |
||
2007 |
4 |
3 |
3 |
слабая |
0,47 |
умереннотоксична |
||
2008 |
5 |
4 |
4 |
умеренная |
0,51 |
токсична |
||
14* (200 м ниже вып.) |
2005 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2006 |
4 |
1 |
1 |
сильная |
0,53 |
токсична |
||
2007 |
8 |
8 |
8 |
слабая |
0,5 |
умереннотоксична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
15 (у моста) |
2005 |
9 |
8 |
4 |
сильная |
0,66 |
токсична |
|
2006 |
10 |
9 |
9 |
сильная |
0,87 |
сильнотоксична |
||
2007 |
8 |
7 |
4 |
умеренная |
0,74 |
токсична |
||
2008 |
8 |
8 |
6 |
умеренная |
0,72 |
токсична |
||
16 (устье) |
2005 |
12 |
11 |
11 |
слабая |
0.26 |
умереннотоксична |
|
2006 |
3 |
2 |
2 |
слабая |
0,75 |
токсична |
||
2007 |
5 |
3 |
2 |
умеренная |
0,48 |
умереннотоксична |
||
2008 |
4 |
3 |
2 |
умеренная |
0,7 |
токсична |
Рис. 4.13. Динамика изменения токсичности воды р. Черная
Рис. 4.14. Динамика изменения токсичности воды р. Черная
Таблица 4.16.Определение индекса и степени токсичности руч. Смолячковза летний период 2005-2008г.
Номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
(устье) 26 |
2005 |
7 |
7 |
6 |
слабая |
0,19 |
слаботоксична |
|
2006 |
6 |
2 |
2 |
умеренная |
0,73 |
токсична |
||
2007 |
5 |
3 |
3 |
умеренная |
0,63 |
токсична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
|||
Ручей Смолячков (30 м v ОС) 24 |
2005 |
3 |
4 |
4 |
отсутствует |
0,23 |
слаботоксична |
|
2006 |
13 |
12 |
10 |
умеренная |
0,79 |
сильнотоксична |
||
2007 |
10 |
9 |
7 |
умеренная |
0,71 |
токсична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
(300 м v ОС) |
2005 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2006 |
4 |
3 |
1 |
умеренная |
0,63 |
токсична |
||
2007 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
(выше ОС) |
2005 |
4 |
7 |
5 |
умеренная |
0,47 |
умереннотоксична |
|
2006 |
6 |
1 |
1 |
сильная |
0,80 |
сильнотоксична |
||
2007 |
5 |
3 |
1 |
сильная |
0,9 |
сильнотоксична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Рис. 4.15. Динамика изменения токсичности воды руч. Смолячков
Таблица 4.17.Определение индекса и степени токсичности Финского заливаза летний период 2005-2008г.
Номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Коллектор (ДОЛ "Буревес-тн.") 22 |
2005 |
7 |
6 |
4 |
умеренная |
0,51 |
токсична |
|
2006 |
5 |
5 |
4 |
слабая |
0,54 |
токсична |
||
2007 |
7 |
3 |
3 |
сильная |
0,62 |
токсична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
("Буревестник") 23 |
2005 |
6 |
2 |
2 |
слабая |
0,41 |
умереннотоксична |
|
2006 |
9 |
8 |
4 |
сильная |
0,86 |
сильнотоксична |
||
2007 |
8 |
4 |
4 |
сильная |
0,78 |
сильнотоксична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
("Восток-6") 20 |
2005 |
4 |
2 |
2 |
слабая |
0,41 |
умереннотоксична |
|
2006 |
11 |
7 |
7 |
умеренная |
0,57 |
токсична |
||
2007 |
10 |
6 |
6 |
умеренная |
0,6 |
токсична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Рис. 4.16. Динамика изменения токсичности воды Финский залив
Таблица 4.18.Определение индекса и степени токсичности р. Приветная за летний период 2005-2008г.
Номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
(мост пансион.) 18-19 |
2005 |
2 |
5 |
3 |
умеренная |
0,57 |
токсична |
|
2006 |
15 |
12 |
12 |
умеренная |
0,55 |
токсична |
||
2007 |
6 |
4 |
4 |
умеренная |
0,54 |
токсична |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
(мост на шос.) 17 |
2005 |
6 |
4 |
3 |
слабая |
0,68 |
токсична |
|
2006 |
7 |
6 |
4 |
умеренная |
0,62 |
токсична |
||
2007 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
2008 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Рис. 4.17. Динамика изменения токсичности воды р. Приветная
Таблица 4.19.Определение индекса и степени токсичности р. Рощинка
за летний период 2005-2008г.
номер пробы |
Дата отбо-ра |
Морфофизиологический метод |
Заключение о токсичности |
Хемотаксический метод |
||||
Наблюдения |
Индекс токсичности |
Степень токсичности |
||||||
10-15 мин. |
5-6 час. |
24 часа |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
10 |
2005 |
5 |
4 |
4 |
слабая |
0,31 |
умереннотоксична |
|
2006 |
8 |
7 |
7 |
слабая |
0,23 |
слаботоксична |
||
2007 |
9 |
8 |
6 |
умеренная |
0,37 |
умереннотоксична |
||
2008 |
10 |
8 |
7 |
умеренная |
0,63 |
токсична |
Рис. 4.18. Динамика изменения токсичности воды р. Рощинка
Постепенно ухудшается состояние реки Чёрная за последний год в среднем воды этой реки оказывались умереннотоксичными и токсичными, индекс колеблился в пределах 0,2-0,87.
Довольно ощутимые различия между результатами анализа проб у моста и в устье можно объяснить наличием на коротком отрезке течения реки (от моста до устья можно пройти пешком по берегу за 15-20 минут) большого количества домов отдыха, а так же стоянки рыбаков. Стоит отметить, что на результаты не могло не повлиять то обстоятельство, что под воздействием вод Финского залива в устье увеличивается солёность, а это в свою очередь уменьшает интенсивность хемотаксической реакции в экспериментальной пробе, которое влечёт за собой увеличение рассчитываемого индекса токсичности.
В данной группе водных объектов, заметная тенденция к увелечению степени токсичности.
5.Экономическая часть
5.1 Стоимость выполнения работ по анализу проб объектов исследований методами биотестирования
В своей дипломной работе я предложила применение методов биотестирования для оценки экотоксикологического состояния водных объектов, направленных на выявление токсичности.
В экономической части дипломной работы я оценила затраты, которые необходимы на выполнение работ по анализу проб объектов исследования методами биотестирования.
Химико-аналитические методы, как правило, трудоемки, не всегда экспрессны, требуют дорогостоящего, иногда дефицитного оборудования и реактивов. Но главный их недостаток в том, что эти методы не могут гарантировать достоверной оценки экологической опасности, сколь бы широким не был спектр анализируемых веществ, из-за недостаточно высокой их чувствительности. Ведь важны не сами уровни загрязнений и воздействий, а те биологические эффекты, которые они могут вызвать и о которых не может дать информацию даже самый точный химический или физический анализ. Лишь живые организмы способны воспринимать более низкие концентрации веществ, чем любой аналитический датчик, в связи с чем биота может быть подвержена токсическим воздействиям, не регистрируемым техническими средствами. В табл. 5.1. и 5.2. представлена стоимость на выполнение работ по анализу проб объектов исследования методами биотестирования.
Анализы выполняются в течении 15 рабочих дней, при срочном выполнении работ применяется коэффициент К срочности = 1,5. Работы выполняются на договорной основе.
Таблица 5.1.Стоимость выполнения работ по анализу проб объектов исследований методами биотестирования
№п/п |
Определяемые показатели |
объект исследования |
единицыизмерения |
стоимость выполнения анализа, руб. (без НДС)** |
|
Воды питьевые, природные, морские, сточные, технологические |
|||||
Токсикологические показатели |
|||||
1. |
Токсичность острая |
природная вода |
слаботоксичная-гипертоксичная |
4000 |
|
сточная вода |
слаботоксичная-гипертоксичная |
4000 |
|||
почва, донные отложения |
мг/кг |
4000 |
|||
отходы производства и потребления |
мг/кг |
4000 |
|||
2. |
Первичное обследование источника промышленных выбросов |
- |
1 источник |
600 |
|
3. |
Отбор проб, проба руб./час. |
- |
- |
324-420 |
|
4. |
Транспортные расходы руб/час. |
- |
- |
368 |
|
5. |
Заключение при определении острой токсичности природных и сточных вод |
- |
1 анализ |
1000 |
|
6. |
Заключение при определении острой токсичности почв, донных отложений, отходов производства и потребления |
- |
1 анализ |
2000 |
* - В зависимости от местоположения точек отбора
** - Вся стоимость указана без НДС (18%).
Таблица 5.2.
Смета на стоимость выполнения анализов воды методами биотестирования
Плановая стоимость работ по биотестированию |
||||
№ п/п |
Наименование |
Стоимость 1 анализа |
||
[ В руб.] |
[%] |
|||
1 |
Оплата труда |
847,45 |
20,00 |
|
2 |
Начисление на ФОТ (26,2%) |
222,03 |
5,24 |
|
3 |
Материалы для биотестирования |
960,00 |
22,66 |
|
4 |
Оборудование |
1337,81 |
31,57 |
|
5 |
Прочее |
870,00 |
20,53 |
|
6 |
Итого |
4237,29 |
- |
|
7 |
НДС 18% |
762,71 |
- |
|
8 |
Всего |
5000,00 |
- |
Как видно из приведенных затрат на биологические методы контроля качества среды не требуют предварительной идентификации конкретных химических соединений или физических воздействий, они достаточно просты в исполнении, многие экспрессны, дешевы и позволяют вести контроль качества среды в непрерывном режиме. Вместе с тем после выявления общей токсичности образцов почвы или воды для определения ее причин следует применить аналитические методы.
Методы биотестирования могут дополнить, а в отдельных случаях и существенно повысить качество комплексной оценки токсикологического состояния водных объектов. Подобные методы могут обеспечить оперативность обнаружения опасного уровня загрязнения водных объектов с целью принятия экстренных мер по предотвращению их дальнейшего загрязнения и уменьшения воздействия обнаруженного загрязнения на разных потребителей при продолжении использования ими воды данного водного объекта путем введения резервных мощностей очистки, предупреждения потребителей. Позволяют увеличить периодичность отбора проб для физико-химического контроля воды и соответственно снизить затраты на физико-химический контроль при подтверждении биотестами сохранения стабильного по нормативным показателям безопасности воды данного водного объекта.
При выборе для использования тех или иных методов биотестирования необходимо учитывать их возможности, цели и задачи. Целесообразно при оценке состояния природных вод использование отдельных универсальных биотестов с широким диапазоном чувствительности к большому спектру токсикантов или комплексное применение нескольких биотестов, взаимно дополняющих друг друга по чувствительности к различным группам загрязнителей. Во всех случаях следует иметь в виду, что использование методов биотестирования не могут полностью заменить аналитический физико-химический контроль за качеством вод, установленный действующими нормативными документами, однако биотесты могут существенно дополнить его результаты экспресс-оценкой общего токсикологического состояния исследуемой воды на предварительной стадии изучения состояния водного объекта.
6.Охрана труда
Данная работа проводилась в:
· Лаборатории №1 - Санкт-Петербургского государственного технологического университета Растительных Полимеров по охране окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.
· Лаборатории №2 - Центра лабораторного анализа и технических измерений по Северо-Западному федеральному округу. Отдела биотестирования.
В ходе работы проводилось определение токсичности сточной и природной воды, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов.
6.1 Опасные и вредные производственные факторы, имеющие место при выполнении работы
При выполнении работы имели место опасные и вредные факторы: физические, психофизиологические, химические.
К опасным и вредным физическим факторам следует отнести использование стеклянной посуды, отсутствие или недостаток естественного света, действие электрического тока, движущиеся машины и механизмы (центрифуга, шейкер).
Психофизиологические факторы включали физические перегрузки (статические, динамические), нервно-психические (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
Группа опасных и вредных химических факторов связана с вредным воздействием на организм человека химических веществ, используемых во время работы. При работе с химическими веществами и сточными водами необходимо соблюдать требования техники безопасности по ГОСТ 12.4.021.
Сведения о свойствах веществ, использовавшихся в работе, приведены в табл. 6.1. и 6.2.
6.2 Категория помещения по взрывопожароопасности
На примере лаборатории № 1: относится к категории В1, то есть пожароопасное помещение, где находятся горючие и трудногорючие жидкости, вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, с кислородом воздуха или друг с другом воспламенятся и гореть. Удельная пожарная нагрузка q=2500 МДж/м2.
Класс взрывоопасной зоны лабораторного помещения В-1Б, то есть зона, расположенная в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации не образуется взрывоопасных смесей, где горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ проводится в вытяжных шкафах.
На случай возникновения пожара лаборатория снабжена средствами для тушения пожара: огнетушители марки ОУ-5 (углекислотный) и специальными ящиками для легковоспламеняющихся жидкостей, ящиками с песком.
6.3 Требования к среде лаборатории по биотестированию
Требования к лаборатория, где проводится биотестирование проб, оговариваются в отдельных разделах стандарта ISO. Окружающая среда не должна содержать вредных веществ; опыты должны проводиться при определенных температуре и влажности. В частности, следует обратить внимание на летучие вещества промышленного (пары кислот, соединения тяжелых металлов, летучие углеводороды), сельскохозяйственного (антибиотики, пестициды, токсины плесеней), бытового и санитарно-гигиенического (инсектициды, дезинфецирующие вещества) происхождения, на наличие ультрафиолетовых ламп или излучений с УФ-составляющей спектра. Любые опыты со сверхмалыми концентрациями веществ (мкг/л) должны трактоваться с учетом влияния фона помещения и остаточного фона воды.
Биотестирование проводится в нормальных лабораторных условиях в соответствии с ГОСТ 15150. Помещение не должно содержать токсичных паров и газов. Температура окружающего воздуха в лаборатории от 17 до 27°С. Относительная влажность воздуха 80±5%. Атмосферное давление 84-106 кПа (630-800 мм рт.ст.). При использовании электроприборов частота переменного тока 50±1 Гц. Напряжение сети 220±10 В.
6.4 Вентиляция
В помещении лаборатории имеется вентиляция - вытяжной шкаф. Скорость движения воздуха в рабочем проеме вытяжного шкафа составляет 0,65 м/с (скорость по норме до 0,75 м/с).
6.5 Освещение помещения
В помещении лаборатории используется совмещенное естественное и искусственное освещение. Естественное освещение осуществляется через оконные проемы, расположенные сбоку от рабочего места. Искусственное освещение создается люминесцентными лампами. Разряд зрительных работ - IVВ, так как размер наименьшего объекта, используемого в работе, составляет 0,5-1мм.
Норма освещенности составляет 200 Лк. Коэффициент естественной освещенности КЕО - 0,5%.
Таблица 6.1 Характеристика физико-химических, пожаровзрывоопасных и токсичных свойств веществ, используемых при выполнении работы
Вещество |
Физико-химические свойства |
Пожаровзрывоопасные свойства |
Токсические свойства |
|||||||||||
Агрегатное состояние |
Температура кипения, оС |
Температура плавления, оС |
Плотность, кг/м3 |
Температура, оС |
Пределы распространения пламени |
Характер действия на организм человека |
Класс опасности |
ПДК р.з., мг/м3 |
||||||
вспышки |
самовоспламенения |
Темпера- турные, оС |
Концентра-ционные, об. % |
|||||||||||
нижний |
верхний |
нижний |
верхний |
|||||||||||
Калия бихромат (калий двухромовокислый) |
тв |
500 |
398 |
2676 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
могут вызвать тяжелые отравления, вызывая заболевания органов дыхания, желудочно-кишечного тракта и кожи. действуют раздражающе на кожу и слизистые оболочки глаз и носа. Попадание на кожу соединений ведет к образованию трудно заживающих язв. |
1 |
- |
|
Вещество |
Физико-химические свойства |
Пожаровзрывоопасные свойства |
Токсические свойства |
|||||||||||
Агрегатное состояние |
Температура кипения, оС |
Температура плавления, оС |
Плотность, кг/м3 |
Температура, оС |
Пределы распространения пламени |
Характер действия на организм человека |
Класс опасности |
ПДК р.з., мг/м3 |
||||||
вспышки |
самовоспламенения |
Темпера- турные, оС |
Концентра-ционные, об. % |
|||||||||||
нижний |
верхний |
нижний |
верхний |
|||||||||||
Соляная кислота |
ж |
110 |
- |
1022 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Способствует раз- дражению слизистых, при попадании на кожу вызывает ожоги |
3 |
5 |
|
Уксусная кислота |
ж |
118,1 |
-16,8 |
1049 |
40 |
465 |
35 |
76 |
4,0 |
19,9 |
Общее токсическое действие |
3 |
5 |
|
Аммиак, 25% водный раствор |
ж |
61,2 |
-31,0 |
905 |
- |
750 |
-2 |
10 |
- |
- |
Общее токсическое действие |
4 |
20 |
|
Калий азотнокислый |
тв |
- |
334°C |
2110 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Опасен при вдыхании, попадании на кожу и в глаза. Пыль действует раздражающе. Химический ожог. |
3 |
5 |
Таблица 6.2
Классификация опасности веществ, извлечение из ГОСТ 12.1.007-76
Наименование показателя |
http://kodeks:8000/ - C10Нормы для класса опасности |
||||
|
1-го |
2-го |
3-го |
4-го |
|
http://kodeks:8000/ - C11Предельно http://kodeks:8000/ - C12допустимая концентрация (ПДК) вредных http://kodeks:8000/ - C13веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м |
Менее 0,1 |
0,1-1,0 |
1,1-10,0 |
Более 10,0 |
|
Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг |
Менее 15 |
15-150 |
151-5000 |
Более 5000 |
|
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг |
Менее 100 |
100-500 |
501-2500 |
Более 2500 |
|
Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м3 |
Менее 500 |
500-5000 |
5001-50000 |
Более 50000 |
|
Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) |
Более 300 |
300-30 |
29-3 |
Менее 3 |
|
Зона острого действия |
Менее 6,0 |
6,0-18,0 |
18,1-54,0 |
Более 54,0 |
|
Зона хронического действия |
Более 10,0 |
10,0-5,0 |
4,9-2,5 |
Менее 2,5 |
6.6 Аптечка и ее содержание
В лаборатории обязательно должна быть аптечка, в ней должны находиться стаканчик воды, раствор этанола, нашатырный спирт, 2% раствор соды, 3-5% раствор уксусной кислоты, 1-3% раствор борной кислоты, 5% раствор йода, 3% раствор перманганата калия, альбуцид, раствор перекиси водорода, настойка валерианы, валидол, перевязочный материал - 5 штук, ватно-марлевый бинт - 3штуки, чайная ложка для приготовления растворов, вата - 5 пачек, шины - 3-4 штуки, резиновый жгут - 1 штука.
6.7 Безопасность выполнения работы
При выполнении работы следует соблюдать следующие инструкции по технике безопасности:
1.Инструкция по охране труда и технике безопасности при эксплуатации электроприборов и электроустановок и оказании первой помощи пораженным электрическим током;
2.Инструкция по технике безопасности при работе в биохимических лабораториях кафедры технологии микробиологического синтеза;
3.Инструкция по технике безопасности при работе со стеклянной химической посудой и ампулами;
4.Инструкция по технике безопасности при работе с органическими растворителями;
5.Инструкция по работе с легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) и горючими жидкостями (ГЖ);
6.Инструкция по охране труда для операторов ПЭВМ.
6.8 Правила работы с электрооборудованием
К каждому прибору имеется инструкция по его правильной и безопасной работе. Помещение, в котором проводилась работа при использовании электрооборудования, по опасности поражения электрическим током относится к категории «без повышенной опасности», так как оно не пыльное, не влажное, с токоизолирующими полами, а также в нем отсутствует опасность одновременного прикосновения к токоведущим частям электрооборудования и конструкция, соединенным с землей.
При работе с электрооборудованием, необходимо соблюдать следующие правила:
1.Запрещается работать с электроприборами одному человеку (в комнате должно находиться, как минимум, два человека).
2.Необходимо следить за исправностью работы приборов, розеток, проводов, включать прибор разрешается в ту сеть, напряжение которой соответствует напряжению, указанному на приборе.
3.При пользовании электроприборами необходимо убедиться в исправности электропроводки и в целостности изоляции.
4.При пользовании электроприборами необходимо убедиться в подключении заземления, а также в правильности подключения шлангов питания и всех высоковольтных соединений.
5.Запрещается оставлять без присмотра включенное электрооборудование оборудование.
6.В случае перерыва в подаче электротока или выхода из строя одной фазы все электроприборы и электромоторы должны быть немедленно выключены.
6.9 Правила безопасности при работе с огнеопасными и легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ)
1.ЛВЖ и горючие жидкости должны хранится в толстостенных сосудах с притёртыми пробками.
2.Емкости ЛВЖ более 50 мл должны хранится в железных ящиках со специальной надписью.
3.Запрещается хранить горючие вещества в вытяжном шкафу, в котором находятся нагревательные приборы.
4.Запрещается работать с ЛВЖ без включенной вентиляции.
5.Перед началом работы с ЛВЖ следует подготовить огнетушащие средства.
6.10 Правила работы со стеклом
1.Категорически запрещается использовать посуду, имеющую трещины, не допускать применение физической силы при работе со стеклянной посудой.
2.Стеклянные приборы и посуду больших размеров можно переносить только двумя руками. Поднимать бутыли за горло запрещается.
3.Процессы, требующие нагревания до высоких температур, рекомендуется проводить в посуде из термостойкого стекла. Следует избегать неравномерного нагревания стеклянной посуды.
6.11 Меры первой помощи в случае травматизма
При ранении стеклом и других механических травмах, приводящих к возникновению ран, обмыть кожу вокруг раны 3%-ым раствором перекиси водорода, смазать йодом и забинтовать. При сложных травмах немедленно обратиться к врачу.
При ожоге едким веществом обожженное место промывают большим количеством воды, затем 2%-ным раствором соды (если вещество кислотного характера) или 2%-ным раствором борной кислоты (если вещество щелочного характера). При ожоге глаз и полости рта действовать аналогично. При отравлении парами вредных веществ пострадавшего следует немедленно вынести на свежий воздух.
При поражении электрическим током необходимо отключить ток и отстранить пострадавшего от токоведущей части при помощи любого сухого предмета, непроводящего ток. При легких поражениях - вынести пострадавшего на воздух, растереть его тело и укрыть. При прекращении дыхания использовать искусственное дыхание, вызвать врача. Если на теле пострадавшего имеются ожоги, первую помощь следует оказать так же, как и при термических ожогах. В случае ожогов первой степени и второй степени обожженный участок смазывают этиловым спиртом или 2%-ным раствором поваренной соли с последующим наложением стерильной повязки. При ожогах третьей и четвертой степени пострадавшему на обожженную поверхность накладывают стерильную повязку, пострадавшего направляют в больницу.
6.12 Требования к квалификации лиц, проводящих биотестирование
Определение токсичности по настоящей методике выполняется оператором с квалификацией лаборант, имеющий опыт работы в области водной токсикологии.
Заключение
Были сформулированы приоритетные задачи в области биотестирования охраны среды, предполагающие расширение использования биотехнических методов охраны окружающей среды.
В результате данных исследований были сделаны следующие выводы:
1. Проведенный анализ экспериментальных исследований и теоретических проработок позволил выделить общую схему этапов и основных характеристик биотестирования, обеспечивающих гарантии качества получаемой биологической информации.
2. Метод биотестирования является простым и доступным для определения качества воды в короткий промежуток времени.
3. Сравнение пригодности двух методов для использования их в условиях работы показало, что используемая основная методика с применением в качестве тест-культуры - инфузории Paramecium Caudatum, имеет ряд неоспоримых преимуществ в сравнении с общепринятыми биотестами на дафниях:
- доказано, что в качестве тест-объекта целесообразно использовать более чувствительный организм (инфузория Paramecium Caudatum).
- показано преимущество получения синхронной культуры тест-объекта возможно короткий срок (за 2-3 часа, а на дафниях этот процесс занимает несколько суток). Использование синхронной культуры тест-объекта значительно повышает достоверность полученных результатов токсичности водной среды
возможно проведение исследований в полевых условиях, поскольку данный способ менее материалоемок.
показано, чтовозможно проведение анализа микрообъемов проб порядка 2-5 мл (для общепринятого способа требуется не менее 1,5 л воды на одну пробу)
несомненным преимуществом является временной показатель- для случаев острой токсичности возможно за 2-24 часа, хронической - за 5-7 суток (в общепринятом способе на дафниях это занимает, соответственно, 96 часов и 30 суток и более).
- непрерывность способа, т.е. отсутствие необходимости в постановке отдельных экспериментов по установлению острого и хронического токсического действия является также несомненным преимуществом предлагаемого способа.
-оценка результатов биотестирования по комплексу двух показателей морфофизиологическому и хемотоксическому, и в сопряженности со временем по шкалам токсичности.
Особую роль биотестирование приобретает в контроле за состоянием природных систем, поскольку чрезвычайная чувствительность микроорганизмов и в частности инфузорий позволила выявить столь малые изменения состояния водной среды (на примере гр. Голубых озер), что обнаружение их с помощью стандартных методов анализа очень затруднительно, почти не возможно.
Анализ результатов методами биотестирования позволил выявить наиболее уязвимые точки, где антропогенный пресс вызывает наиболее значимые биологические эффекты, в таких водных объектах, как реки и притоки Финского залива, Суздальские озера.
Список литературы
1. Абакумов В.А., Сущеня Л.М. Гидробиологический мониторинг пресноводных экосистем и пути его совершенствования // Экологические модификации и критерии экологического нормирования: Тр. Междунар. симпоз. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 41-51 с.
2. Аксенова Е.И., Идрисова Н.Х., Бакаева Е.Н.. Ах. 1698757 МКИ5 С 01 N 33.18. Способ определения токсичности водной среды // Заявл. 15,12.87; Зарегистр. 15.08.91; Опубл. 15.12.91, Бюл. № 46.
3. Бакаева Е.Н. Определение токсичности водных сред: Метод, рекомендации. Ростов н/Д, 1999а. - 48 с.
4. Брагинский Л.П., Крайнюкова А.Н. Методы оценки токсичности сточных вод и перспективы их использования в природных водах // Методы биоиндикации и биотестирования природных вод: Сб. науч. тр. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. Вып. 2.
Подобные документы
Основные методические подходы к геоэкологической оценке состояния природной среды административных территорий. Особенности хозяйственного освоения и трансформации природной среды Речицкого района. Физико-географическая характеристика Речицкого района.
курсовая работа [513,7 K], добавлен 19.01.2016Географические особенности р. Касколовка как среды обитания гидробионтов. Проведение гидрологических и гидробиологических работ на реке. Определение качества воды методом биоиндикации. Гидрохимическая оценка воды. Антропогенные факторы, влияющие на реку.
презентация [4,1 M], добавлен 06.02.2014Оценка качества воды в используемых источниках, изучение их экологического состояния. Проведение химических и органолептических исследований. Проведение мероприятий для улучшения качества и условий использования родниковой воды микрорайона Казанки.
курсовая работа [5,9 M], добавлен 06.11.2014Влияние антропогенных и техногенных факторов на экологическое состояние водоемов Калининградской области. Исследование гидрохимических показателей, организационно-правовые, санитарно-технические и профилактические мероприятия по улучшению качества воды.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.09.2013Исследование влияния водотока р. Ибреда на экосистему р. Пара методом биоиндикации по методике С.Г. Николаева. Определение качества водной среды: внешний вид водотока, замеченные источники загрязнения, зарастание водной растительностью, состояние грунта.
курсовая работа [7,4 M], добавлен 25.07.2010Антропогенное загрязнение природной среды: масштабы и последствия. Цели, задачи и направления муниципального экологического контроля. Система управления качеством окружающей природной среды. Система экологического контроля и экологическая экспертиза.
курсовая работа [133,1 K], добавлен 05.06.2009Проведение экологического мониторинга состояния питьевой воды. Выявление основных загрязнителей. Установление соответствия качества питьевой воды санитарным нормам. Характеристика основных методов очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
презентация [1,1 M], добавлен 12.04.2014История изучения и освоения курорта Боровое в дореволюционное время. Исследования качества воды озер Щучье, Бол. Чебачье и Боровое. Анализ экологического состояния главных озер ГНПП "Бурабай". Радиационная обстановка, оборудование для отбора проб.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 02.07.2015Нормативный механизм регулирования состояния водоемов. Контроль качества воды. Организация пунктов наблюдения за загрязнением поверхностных вод. Нормирование и регулирование качества воды в водоемах. Прогнозирование и контроль состояния водоемов.
реферат [47,4 K], добавлен 03.10.2011Основные понятия о мониторинге окружающей среды, методы контроля загрязнений окружающей среды. Анализ методов контроля загрязнений. Рациональное и комплексное использование полезных ископаемых и энергетических ресурсов. Понятие экологического риска.
курсовая работа [47,4 K], добавлен 15.03.2016