ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИЧНОГО ВЛИЯНИЯ СТОЧНЫХ ВОД НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ РЕКИ УСЕНЬ В РАЙОНЕ Г. БЕЛЕБЕЯ

В связи с быстрыми темпами урбанизации и отставанием строительства очистных сооружений или их неудовлетворительной работой водные бассейны загрязняются бытовыми и сточными отходами. Особенно сильно загрязнение ощущается в водотоках с замедленным течением или в непроточных водоемах (водохранилищах, озерах). Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать субстратом для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других целей. Бытовые отходы опасны тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера). [3]

Биологические очистные сооружения ОАО «Белебеевский завод «Автонормаль» представляют собой комплекс сооружений для очистки сточных вод, обезвоживания и обработки осадка. Очистные сооружения работают по непрерывной технологической схеме и осуществляют очистку сточных вод от самого завода, а также от предприятий, организаций и населения всего города Белебея.

Очищенные, прошедшие дезинфекцию хлором и обогащённые кислородом сточные воды сбрасываются в р. Усень приток р. Ик.

Башкирской природоохранной межрайонной прокуратурой в сентябре-октябре 2011года была проведена проверка соблюдения водного законодательства со стороны ОАО «Белзан». Выяснилось, что имеющееся оборудование не обеспечивает очистку производственных стоков по 9 показателям из 26. В реку Усень попадали опасные для окружающей среды вещества. Руководство предприятия обязали провести реконструкцию биологических очистных сооружений.

Нас заинтересовал этот факт, и мы решили узнать, насколько эффективно в настоящее время производится очистка сточных вод, попадающих в реку. Наблюдения проводились в течение августа – октября 2016 года на р. Усень в районе г. Белебея.

Актуальность работы не вызывает сомнения, так как река Усень протекает в непосредственной близости от города, в его водозаборной части. На берегах реки расположены деревни, использующие воду в хозяйственно-бытовых целях, а также для водопоя скота.

Цель работы: Изучить токсичное влияние сточных вод на живые организмы в реке Усень в районе г. Белебея

В связи с этим были определены следующие задачи:

1. изучить химические методы качественного и количественного анализа, методики биотестирования, биоиндикации, сапробности;

2. определить токсичность воды химическими методами, методами биотестирования, биоиндикации, сапробности;

3. исходя из результатов исследования воды определить наиболее токсичные участки реки Усень в районе г. Белебея.

Объект исследования: вода реки Усень в районе г. Белебея.

Методы, использованные в работе:

1. изучение научных статей и материалов интернет-сайтов;
2. химические методы качественного и количественного анализа, методики биотестирования, биоиндикации, сапробности;
3. нормирование полученных результатов.

Для определения токсичности воды пробы отбирались в 5 точках. Для химического анализа пробы были взяты 8 сентября 2016 года. I проба в месте впадения реки Усень в Комсомольский пруд, II и III пробы расположены на расстоянии 940 и 480 метров до Биологических очистных сооружений, IV и V пробы расположены на расстоянии 2 и 8 километров после очистных сооружений.

При определении органолептических показателей получили следующие результаты:

- 1, 2, 3, 5 пробах вода имеет легко обнаруживаемый запах тины, в 4 пробе  – очень сильный зловонный гнилостный запах;

- цвет воды от слабо-жёлтой до мутно-белой;

- по мутности: от прозрачной в 1 и 2 пробах до мутной в 4 пробе;

- по прозрачности – от слабоопалесцирующей до мутной в 4 пробе.

Исследования химического состава воды проводилось в школьной лаборатории и аналитической лаборатории ООО «Белводоканал» ООО «Белебеевский водоканал». По результатам определения химических веществ, было выявлено наличие ионов аммония, хромат-ионов, сульфат-ионов, нитрат-ионов, нитрит-ионов, фосфат-ионов, хлорид-ионов, иодид- ионов, ионов железа, алюминия, цинка, кобальта, хрома, олова.

Определение химических веществ проводилось в школьной лаборатории и в аналитической лаборатории ООО «Белводоканал».

Были проведены качественные реакции по определению катионов ртути Hg²⁺, железа Fe²⁺ , Fe³⁺, меди Cu²⁺, бария Ba²⁺, алюминия Al³⁺, хрома Cr³⁺, цинка Zn²⁺, олова Sn²⁺, кобальта Cо²⁺.

В результате опытов в 4 и 5 пробах были обнаружены катионы железа Fe²⁺ , Fe³⁺, меди Cu²⁺, алюминия Al³⁺, хрома Cr³⁺, цинка Zn²⁺, олова Sn²⁺, кобальта Cо²⁺. Катионы бария и ртути не обнаружены.

Были проведены качественные реакции по определению анионов хлора Cl^- , брома Br ^-, йода J^-, сульфид S^2-, хромат CrO₄^2-, сульфат SO₄^2- и нитрит NO₂^- ионов. Данные ионы присутствуют во всех пробах, но с различной концентрацией.

Из органических веществ определяли наличие фенолов. Фенолы не обнаружены.

Для определения pH среды и растворённого кислорода использовали цифровую лабораторию «Архимед». Полученные данные соответствует норме.

По жёсткости – вода средней жёсткости.

Для оценки качества воды в реке были использованы методики биотестирования, биоиндикации и сапробности. В роли тест-объектов использовали кресс-салат и ряску. [2] В качестве аналитического контроля использована дистиллированная вода, а в качестве экологического контроля – водопроводная.

С кресс-салатом троекратно проводилось два опыта. В первом выкладывали по 50 семян в чашки Петри,  заполненные исследуемой водой, во втором - в ил с мест взятия проб. В течение двух недель следили за проростками, подсчитали число всхожих и невсхожих семян в каждой чашке, а так же измерили длину всех проростков. Далее определили относительную всхожесть семян. Токсичного влияния на кресс-салат не выявлено.

При проведении биотестирования с помощью ряски одинаковые особи по 5 штук помещали в контейнеры с 30 мл исследуемой воды. Контейнеры выставили на рассеянный свет. Ежедневно учитывали: выживаемость, изменение окраски листецов, образование и количество гиалиновых нитей, количество корней и их длину.

В результате опыта возникла ответная реакция на ионы цинка, бария, марганца, кобальта, меди.

Также для определения токсичности воды использовали метод сапробности по биотическому индексу Вудивисса и индексу Майера. Вода на различных участках оценивается как  полисапробная,  бета-мезосапробная и альфа-мезосапробная, т.е. 3-6 классы качества воды (от умеренно загрязнённой до грязной). [1]

По результатам, полученным в ходе исследования и результатам представленными в Схеме водоснабжения и водоответвления городского поселения город Белебей до 2025 года /Москва, 2014г./  мы сделали следующие выводы:

- концентрации загрязнителей в реке Усень превышают ПДК от 0,6 до 40 раз по 13 показателям, т.е. оказывается токсичное влияние на живые организмы, проживающие в реке;

- по степени загрязнённости вода в реке Усень в районе г. Белебея по различным показателям оценивается от умеренно загрязнённой (3, 5 пробы 470 м до Биологических очистных сооружений и 8 км после очистных сооружений) до очень загрязнённой (4 проба – 2 км после очистных сооружений);

- наиболее токсичным участком является участок, расположенный в 2 км после Биологических очистных сооружений;

- вода в р. Усень в районе г. Белебея (на расстоянии более 2 км после Биологических очистных сооружений) пригодна для использования в рекреационных целях и водопоя скота;

- решения суда от 23.12.2011 не выполнены или выполнены не в полной мере, т.к. Биологические очистные сооружения не справляются с очисткой сточных вод.

Проведённые исследования охватили в основном только определение неорганических веществ в воде и их воздействие на  небольшую группу животных.  Биологические методы просты в исполнении, не требуют дорогостоящего оборудования, но позволяют собрать информацию о состоянии окружающей среды, о влиянии крупных источников загрязнения на окружающую среду.

Список литературы:

1. Петин А.Н., Лебедева М.Г., Крымская О.В. Анализ и оценка качества поверхностных вод: учеб. пособие – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006.– 252 с.
2. Тарарина Л.Ф.Экологический  практикум для студентов и школьников  (Био-индикация загрязненной среды). – М.: Аргус, 1997. – 80 с.
3. Черников В.А.  Антропогенное перераспределение органического вещества в биосфере. - СПб.: Наука, 1993. - 206 с.