Экспериментальные исследования динамики концентрации тяжелых металлов в поверхностном слое воды в Таганрогском заливе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экспериментальные исследования динамики концентрации тяжелых металлов в поверхностном слое воды в Таганрогском заливе

В.Ю. Вишневецкий, В.С. Ледяева

Таганрогский залив - расположен в северо-восточной части Азовского моря и является его крупнейшим и наиболее изолированным заливом. Таганрогский залив отделён от моря косами Долгой и Белосарайской. Длина залива составляет около 140 км, ширина у входа 31 км. Таганрогский залив мелководнее, чем Азовское море и имеет очень ровный рельеф дна. Его средняя глубина составляет 4,9 м, объём 25 кмі. Площадь Таганрогского залива 5600 кмІ. Как правило, замерзает с декабря по март, хотя в мягкие зимы может почти не замерзать совсем. Для залива характерны шееобразные течения с суточным периодом, направленные днем к реке, а ночью в море, вызывающие суточные колебания уровня, достигающие у Таганрога амплитуды 50-80 см. При сильном ветре такие колебания исчезают.

Рисунок 1 - Карта Таганрогского залива с исследуемыми точками отбора проб

В Таганрогский залив впадают реки Дон, Кальмиус, Миус и Ея. Основной причиной возникновения течений является ветер, вызывающий течения, в основном, смешанного типа: непосредственно от воздействия ветрового поля на воду, так и образующиеся после сгонно-нагонного перемещения водных масс (компенсационного типа). Стоковые течения заметны только при штилевой погоде или ледовом покрове.

В работах [1, 2] разработана система для экологического мониторинга вод Таганрогского залива, использованная для сбора данных. Рассмотрим динамику изменения концентрации тяжелых металлов по точкам отбора проб:

Точка 259 - В районе влияния шлакоотвала ОАО «Тагмет»

По данным, полученным в ходе исследований, воды, поступающие из реки Б. Черепаха в Таганрогский залив пересыщены тяжелыми металлами. Оказалось, что существует коллектор, в который поступает ливневые, грунтовые и точные воды с территории ОАО "Тагмет". Так, в устье реки Б.Черепаха, в донных отложениях свинец находится в количествах, превышающих фоновые в 66 раз, кадмий - в 7 раз, марганец - в 7 раз, хром - в 5 раз, нефтепродукты - в 6 раз.

Точка 260 - Бухта Андреева

В районе бухты Андреева Таганрогского залива морские воды загрязнены нефтепродуктами, алюминием, марганцем, в донных осадках большое количество цинка. В этом районе находится шламонакопитель металлургического завода, дренажные воды которого, поступающие в Таганрогский залив Азовского моря загрязнены нефтепродуктами, цинком. Дренажные воды шламонакопителя, поступающие в Таганрогский залив, обладают повышенной щелочностью (рН 11.63), содержат загрязняющих веществ больше допустимых норм.

Точка 262 - Яхт-клуб

Результаты многолетних исследований Азовского моря показывают, что основными загрязнителями морской среды являются нефтепродукты (НП) и тяжелые металлы. В районе Яхт-клуба - превышения средне годовых концентраций по меди - 5,34 ПДК, цинку - 2,48 ПДК.

Точка 263 - Порт Таганрога

В пункте наблюдения, расположенного рядом с санкционированной свалкой морского грунта порта Таганрог. В 2006 г. превышение среднегодовых концентраций в данном пункте наблюдения отмечено только по меди - 1,03 ПДК, ванадию - 2,3 ПДК и молибдену - 2,4 ПДК.

Точка 267 - В районе выпуска очистных сооружений

Проблема несанкционированных сбросов неочищенных стоков через ливневый коллектор в воды Таганрогского залива Азовского моря в районе села Петрушино является предметом надзорных проверок как органов прокуратуры, так и контролирующих органов на протяжении уже нескольких лет. Однако до недавнего времени конкретного решения она не имела, в том числе в связи с отсутствием средств на строительство очистных сооружений.

Проведенная нами проверка показала, что проблема не только в отсутствии самих очистных сооружений, но и в том, что не была проведена инвентаризация сетей ливневой канализации, не зарегистрировано право собственности муниципалитета на нее. А это мешает контролировать пользователей системы и позволяет хозяйствующим субъектам несанкционированно использовать ее для сброса своих неочищенных стоков.

В месте выпуска очищенных вод от городских очистных сооружений обнаруживались превышения по цинку (до 2,4 ПДК), ванадию (до 3,5 ПДК) и молибдену (до 1,7 ПДК).

Точка 275 - Устье р. Самбек

Самбек - река в Ростовской области России. Впадает в Таганрогский залив Азовского моря. Длина 19,2 км.

Самбек в своих водах несет большое количество сульфитов, нефтепродуктов, меди, железа, ртути, марганца. По данным мониторинга качества вод в 2005 г. воды малых рек Таганрога содержали превышение по марганцу (до 6,3 ПДК), железу (до 2,4 ПДК), никелю (до 2,3 ПДК), ванадию (до 18,9 ПДК), молибдену (до 8 ПДК). Соответственно сильно загрязнены тяжелыми металлами и донные отложения.

Результаты обработки экспериментальных данных с учетом дисперсии [3] d поверхностном слое по годам приведены на следующих рисунках.

Рисунок 2 - Динамика концентрации железа

тяжелый металл поверхностный вода

Рисунок 3 - Динамика концентрации меди

Рисунок 4 - Динамика концентрации молибдена

Рисунок 5 - Динамика концентрации никеля

Рисунок 6 - Динамика концентрации свинца

Рисунок 4.7 - Динамика концентрации хрома

Полученные данные позволяют выявить тенденцию в динамике концентрации тяжелых металлов и в дальнейшем перейти к прогнозным исследованиям.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (ГК П1205 от 04.06.2010 г.).

Литература

1. Вишневецкий В.Ю., Ледяева В.С., Старченко И.Б. Принципы построения системы экологического мониторинга водной среды // Известия ЮФУ. Технические науки. - Ростов-на-Дону: Изд. ЮФУ, 2012. - № 9 (134). - С. 195-200.

2. Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б. Информационная система мониторинга экологического состояния водной биосреды. // Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Таганрог: ТРТУ, 2000. № 4(18). С. 164-165.

3. Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б. Модель дисперсии загрязняющих веществ в реке // Известия ТРТУ. - 2006. - № 11 (66). - C. 178-180.

Размещено на Allbest.ru