Меню

Экологические проблемы малых рек новосибирска

Экологические проблемы малых рек новосибирска

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук и в Новосибирском городском комитете охраны окружающей среды и природных ресурсов.

Научный руководитель: доктор биологических наук, Сысо Александр Иванович

Официальные оппоненты: Савкин Валерий Михайлович, доктор географических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук, г.н.с.

Страховенко Вера Дмитриевна, доктор геолого-минералогических наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии и минералогии Сибирского отделения Российской академии наук, с.н.с.

Ведущая организация: Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Защита диссертации состоится «22» июня 2012 года в 16-00 часов на заседании диссертационного совета Д 003.008.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук (ИВЭП СО РАН) по адресу:

656038, г. Барнаул, ул. Молодежная, 1. Факс: (3852) 240396.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИВЭП СО РАН.

Автореферат разослан «_ » мая 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета к.г.н., доцент Ротанова Ирина Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема загрязнения урбанизированных территорий актуальна во всем мире и наиболее остро стоит в крупных промышленных городах и агломерациях, где в результате сильного техногенного загрязнения природной среды формируются урбогеохимические аномалии с высоким накоплением в экосистемах органических и неорганических поллютантов. Города служат мощными источниками эмиссии загрязняющих веществ на геохимически сопряженные с ними территории и могут влиять на региональную и даже глобальную экологическую ситуацию (Башкин, 2005).

Поллютанты, перечень которых постоянно расширяется, разносторонне негативно воздействуют на компоненты городских и сопряженных с ними природных экосистем. Источники и характер загрязнения окружающей среды городов разнообразны и зависят от специфики промышленного производства, природных условий и т.д. Поэтому научный и практический интерес к изучению факторов, процессов и последствий загрязнения компонентов городских экосистем не ослабевает.

Новосибирск – крупнейший экономико-промышленный и транспортный центр Западной Сибири с населением более 1,5 млн. человек. Высокая концентрация в нем населения и промышленности, большое теплоэнергетическое и водохозяйственное потребление, сложные системы коммуникаций и коммунальных хозяйств, многочисленный автотранспорт ведут к образованию городе огромных объемов газообразных, жидких и твердых загрязнителей окружающей среды. Следствием этого стало загрязнение атмосферы, вод и донных отложений, почв и растительной продукции в Новосибирске на прилегающих к нему территориях.

Для решения проблемы загрязнения окружающей среды г. Новосибирска, актуально исследование еще недостаточно изученных факторов формирования её качества, компонентов городских экосистем и их взаимосвязи, экологогеохимической обстановки в городе, причин, вызывающих её изменение. Важно сопряженное исследование влияния загрязнения городских территорий на малые реки. Реки превратились в коллекторы сброса загрязненных городских вод, вследствие чего утратили свои рыбохозяйственные, водоснабженческие и рекреационные функции и оказывают негативное влияние на качество вод крупнейшей водной артерии региона – реки Обь.

Цель исследования. Оценить загрязнение территории Новосибирска, вод и донных отложений его малых рек, определить влияние вод малых рек и стока вод с территории города на гидрохимический сток реки Обь.

1. Определить и оценить основные источники загрязнения окружающей среды Новосибирска;

2. Изучить по снеговому покрову специфику атмосферного загрязнения территории города;

3. Выявить связи между загрязнением снегового и почвенного покрова;

4. Исследовать закономерности изменения загрязнения вод и донных отложений малых рек, дренирующих город;

5. Определить влияние малых рек и города в целом на гидрохимический сток реки Обь.

Научная новизна работы. Оценено загрязнение снегового покрова, вод и донных отложений малых рек города Новосибирска, выполнен анализ пространственного изменения содержания в них поллютантов, вклада стока вод малых рек и города в целом в гидрохимический сток Оби. Выявлено, что в общей массе гидрохимического стока малых рек Новосибирска абсолютно преобладают взвешенные вещества, а ионы фтора, хлора, цинка и хрома, нефтепродукты и фенолы, отражающие воздействие города на гидрохимический сток рек. Установлено, что на количество тяжелых металлов в донных отложениях малых рек влияют загрязнение ими снегового и почвенного покрова водосборов, а также гранулометрический состав донных отложений. Показано, что в глинистых частицах донных отложений малых рек концентрация тяжелых металлов многократно выше, чем в этих отложениях в целом и близка к их количеству в аналогичных частицах почв и твердой фракции снега.

Практическая значимость работы. Результаты исследования могут служить научной основой практических рекомендаций для составления планов и программ охраны окружающей среды города и регулирования её качества, использоваться в учебном процессе при подготовке специалистов по направлениям: геоэкология, охрана окружающей среды и рациональное природопользование. Они используются в Новосибирской государственной академии водного транспорта при чтении курсов лекций «Экологическое право», «Нормативные акты водохозяйственной деятельности».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Поллютанты в снеге и почвах, водах и донных отложениях малых рек в пределах Новосибирска однородны по составу и количественным характеристикам, увеличение загрязнения по территории происходит в направлении к центральной части города и к реке Обь.

2. В пределах Новосибирска доля стока вод с его территории в реку Обь незначителен. Вклад в загрязнение вод Оби гидрохимического стока в пределах Новосибирска значительно превышает долю водного стока.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на: XI Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ» (Новосибирск, 2006); Межвузовской студенческой научной конференции «Интеллектуальный потенциал Сибири» (Новосибирск, 2007); VII семинаре«Проблемы экологического образования и воспитания» (Новосибирск, 2008); V Международной научно-производственной конференции «Решение проблем экологической безопасности в водной отрасли» (Новосибирск, 2009).

По теме диссертации опубликовано 36 работ общим объемом 162 п.л., в том числе трех журналах из перечня, рекомендуемого ВАК РФ.

Фактический материал и личный вклад автора Работа основана на материалах, полученных лично автором, а также совместно с сотрудниками Новосибирского городского комитета охраны окружающей среды и природных ресурсов, Института почвоведения и агрохимии СО РАН при проведении экологических исследований на территории г. Новосибирска в 2003-2008 годах.

Основной фактический материал получен в рамках реализации стратегического плана устойчивого развития города, природоохранной работы, предусмотренной «Программой по улучшению экологического состояния г. Новосибирска на 2006 – 2010 годы».

Структура и объем. Диссертация включает два тома. I том – текст диссертации, изложенный на 116 страницах, состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы, включающего 135 наименований. Во II томе представлены приложения на 41 странице. Работа содержит 20 таблиц и 30 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность работы, её цель и задачи исследований, показана научная и практическая значимость.

Глава 1. Экологические проблемы крупных городов В главе рассмотрены основные экологические проблемы крупных городов. Они вызваны чрезмерной концентрацией в городах населения, транспорта и промышленных предприятий, загрязняющих компоненты окружающей среды – атмосферу, гидросферу, педосферу и литосферу. Вследствие этого в городах ухудшается качество жизни его населения, животных и растений.

Первой по значимости общей проблемой крупных промышленных городов является загрязнение атмосферы. В Новосибирске она в основном создана местными стационарными и мобильными источниками эмиссии поллютантов.

Второй выступает водно-экологическая проблема, вызванная потребностью в водных ресурсах, с одной стороны, и загрязнением вод, с другой.

Третья проблема — загрязнение почв городов, несущая опасность для здоровья населения, животных и растений, загрязнения воздуха и вод.

Четвертой проблемой можно назвать ухудшение здоровья городского населения, связанное с качеством окружающей среды. Хотя в настоящее время здоровье населения Новосибирска несколько улучшилось, благодаря сокращению промышленных выбросов в атмосферу, но в недалеком прошлом город загрязнялся многими тяжелыми металлами, в том числе Au, Sn, Sb, Bi, о чем свидетельствуют данные исследований Т.Н. Игнатовой (2010).

Глава 2. Объекты и методы исследования Основными объектами исследования служили – снеговой покров, воды и донные отложения рек города Новосибирска. Было исследовано 490 проб снега, 256 — вод и 42 — донных отложений. Дополнительно анализировались данные статистических отчетов о состоянии атмосферного воздуха, охране окружающей среды в Новосибирской области, санитарно-эпидемиологической обстановке, сведения о промышленно-хозяйственных стоках и загрязнении вод реки Обь, твердых промышленных и хозяйственных отходах, городских почвах.

Воды и донные отложения рек служили индикаторами выноса поллютантов с загрязняемых территорий водосборов. Пробы вод брались ежеквартально с 2005 по 2008 год, а донных отложений — разово в 2007 году. Отбор проб проводили в истоках и устьях рек, в соответствие РД 52.24.609-99 и Р 52.24.353-94.

Снег и речные воды анализировались в аккредитованной лаборатории Новосибирской городской специализированной инспекции аналитического контроля городского комитета охраны окружающей среды и природных ресурсов. В пробах определялись: потенциометрическим методом — реакция среды;

гравиметрическим методом — масса взвешенных веществ, сульфатов и сухого остатка солей; флуориметрическим методом — концентрация нефтепродуктов и 3,4 бенз(а)пирена; атомно-эмиссионным и атомно-абсорбционным методами содержание элементов (Al, Аs, Вi, Са, Сu, Сd, Сr, Нg, Fе, Мg, Мn, Ni, РЬ, Sn, Zn), титрометрическим методом содержание ионов CO32-, HCO3-, Cl-.

В аккредитованной испытательной лаборатории Института почвоведения и агрохимии СО РАН определялись: методом Качинского — гранулометрический состав донных отложений; атомно-абсорбционным методом — содержание Fe, Mn, Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Cd, Hg в донных отложениях и фракции 0,01 мм.

Методика оценки загрязнения окружающей среды Новосибирска включала формирование баз данных, характеризующих компоненты окружающей среды (гидросфера, атмосфера и т.д.), а так же — социальногигиенического мониторинга здоровья населения города. Учитывались изменения объема и состава выбросов промышленных предприятий, автотранспорта, данные многолетних наблюдений служб мониторинга окружающей среды о характере загрязнения атмосферного воздуха в районах размещения объектов наблюдения.

Результаты анализов загрязнения снега и вод статистически обрабатывались с использованием методов универсальных пакетов Excel, Statistica Глава 3. Природно-экологическая характеристика Новосибирска и компонентов его среды Новосибирск расположен на берегах реки Обь и делится ею на две части, относящиеся к разным геоморфологическим структурам. В левобережье город, поднимаясь по террасам долины Оби, выходит на Приобское плато, а в правобережье – на Колывань-Томскую возвышенность. Левобережье имеет слаборасчлененный плоский рельеф, правобережье – хорошо расчлененный с множеством балок и долин малых рек и ручьев.

По природно-климатическим условиям Новосибирск, относится к лесостепной зоне Западной Сибири, для которой характерен резко континентальный климат с продолжительной холодной зимой и коротким жарким летом.

Неблагоприятные метеорологические условия (НМУ) наблюдающиеся в городе, способствуют накоплению вредных веществ в приземном слое его атмосферы. НМУ формируются в холодные периоды года (с декабря по март) и в летний период при низкой облачности и высокой влажности воздуха. В связи с чем, Новосибирск относится к городам с повышенным потенциалом загрязнения атмосферы, с аккумуляцией техногенных выбросов на их территории.

На экологическое состояние Новосибирска существенное влияние оказывает загрязнение атмосферы автотранспортом, предприятиями топливноэнергетического комплекса, строительных материалов, черной и цветной металлургии, машиностроительной, химической, легкой и пищевой промышленности. В структуре их выбросов много твердых веществ, о чем говорит содержание пылеватых частиц в снеговом покрове, источники которых: ТЭЦ, котельные, промышенные предприятия. Все перечисленные источники ежегодно загрязняют атмосферный воздух поллютантами в количествах выше ПДК такими, как взвешенные вещества, без(а)пирен, формальдегид, диоксид азота, фенолы и другие. Атмосферные выбросы предприятий в 2008 г. достигли тыс. т в год. С учетом общей площади города – около 506,7 км2, в период 2005гг. в среднем на 1 км2 его территории приходилось около 700 т учитываемых атмосферных выбросов от стационарных и передвижных источников.

Часть выбросов осаждается на территории города и смывается с неё талыми и ливневыми водами в реки.

Почвенный покров Новосибирска образуют как естественные, так и антропогенно нарушенные и антропогенные почвы. Естественные почвы сохранились в городских лесах и парках, на склонах долин и в поймах рек. В левобережье эти почвы представлены темно-серыми почвами и черноземами, а правобережье – серыми лесными и дерново-подзолистыми почвами.

Основу растительного покрова Новосибирска составляют сосновые леса, занимающие около 74% площади городских лесов. Эти леса испытывают сильное антропогенное давление.

Территорию Новосибирска дренируют река Обь и её притоки: крупный – река Иня; малые – реки Тула, Ельцовка-1, Ельцовка-2, Каменка, Нижняя Ельцовка, Камышенка, Плющиха. Они служат приемниками загрязненных поверхностных вод, хозяйственно-бытовых и промышленных стоков. Ежегодно в реки поступает около 350 млн. м3 сточных вод, из них примерно 30 % напрямую без очистки. Более 95% поверхностного стока поступает в реки без очистки.

Малые реки Новосибирска играют важнейшую роль в выносе загрязняющих веществ с его территории в реку Обь. Через них в Обь поступает большая часть (2/3) стока поверхностных вод, так как суммарная площадь водосборов малых рек в 2 раза больше, чем Оби. В водном балансе малых рек на долю поверхностного стока приходится 77%, а на стоки производственные и хозяйственно-бытовые — 14% и 9% соответственно.

Негативное влияние на качество речных вод, гидрологический и биологический режим рек, морфометрию их русел оказывает хозяйственная деятельность предприятий и организаций, жилого сектора, садоводческих обществ и гаражных кооперативов. Она ведет к загрязнению вод и нарушению жизнедеятельности растительных и животных организмов в реках. Поэтому качество вод р. Обь на всем ее протяжении в пределах Новосибирской области оценивается как очень загрязненная и грязная. К наиболее загрязненным относятся малые реки Каменка, Камышенка, Ельцовка-2, воды которых классифицируются как грязные и очень грязные.

В Новосибирске сложилась типичная для всех городов России ситуация с утилизацией твердых бытовых отходов (ТБО). Большинство полигонов ТБО, а также золоотвалов заложены в оврагах и балках, стоки из которых через ручьи и речки попадают в малые реки или непосредственно в Обь. Наибольшие объемы этих стоков образуются в периоды снеготаяния и затяжных ливней.

Примером может послужить речка Нарнистая – приток реки Каменка, протекающая вблизи полигона ТБО «Гусинобродский» в Дзержинском районе города. В период обильных дождей и стока талых вод происходит переполнение пруда накопителя на полигоне и стоки поступают в Нарнистую, загрязняя её воды, а затем Каменки, нитритами, хлоридами, железом, цинком.

Опосредованное влияние полигона через речку Нарнистая на реку Каменка (рис. 1) особенно заметно по ХПК, БПК5, хлоридам и цинку.

сухой остаток Нефтепродукты аммоний солевой Рис. 1. Влияние вод речки Нарнистая на состояние реки Каменка Глава 4. Загрязнение водосборов, вод и донных отложений Исследование снежного покрова Новосибирска показало, что его загрязнение в разных районах города зависит от количества и специфики техногенных выбросов промышленных предприятий, густоты транспортной сети и её нагрузки. В снеговых водах реакция среды и содержание различных компонентов на территории Новосибирска варьируют в широких пределах (табл.1).

Предельные и средние значения реакции среды и концентрации компонентов в снеговых водах г. Новосибирска и фоновых территорий 3,4 Бенз(а)пирен 0,000002 0,00032 0,000012 0,000002 0,000002 0, Примечание: н.о. – показатель не определялся Из-за поступления в атмосферу большого количества твердых выбросов содержание взвешенных веществ (пыли) в снеге города в среднем в 6 раз выше, чем на фоновых территориях, а вдоль автомагистралей — больше фона в 50 раз.

В снеге города концентрация нефтепродуктов превышает фон в 10 раз, а в близи магистралей — в 200 раз. Транспортные зоны в целом наиболее загрязнены, в них содержание в снеге твердой фракции (пыли или взвешенных веществ) и нефтепродуктов в среднем в 2-4 раза выше, чем в селитебных зонах.

Определение связей между показателями состава снега показало, что с автомагистралями — автотранспортом связано загрязнение снега нефтепродуктами, а с ТЭЦ и автотранспортом — пылью. Мышьяк, висмут и олово служат индикаторами загрязнения окружающей среды предприятиями цветной металлургии, в частности Новосибирским оловянным комбинатом (НОК) – главным источником эмиссии в атмосферу города названных и других тесно связанных с ними элементов. Выбросы НОК, хотя и незначительные по своей массе, имеют чрезвычайно высокую концентрацию токсичных элементов в пылеватых частицах зафиксированных в снеге (рис.2). Она превышает фоновую в сотни и тысячи раз (Сысо, Артамонова, Сидорова и др., 2005).

Поэтому, несмотря на низкую запыленность атмосферы и снега в зоне воздействия НОК, из-за чрезвычайно высокой концентрации тяжелых металлов и мышьяка (ТМ и As) в техногенных аэрозолях значения показателя суммарного загрязнения (Zc) снега здесь достигают среднего и даже высокого уровня.

Схожая картина наблюдается и вблизи завода «Цветных металлов». Вокруг этих предприятий сформировались техногенные геохимические аномалии с высоким содержанием ТМ и As в снеге и почвах (Ильин, Сысо, 2001). Несмотря на резкое уменьшение выбросов этих предприятий, аномалии в снеге обнаруживаются до сих пор, что связано с попаданием в снег педогенных и техногенных частиц из загрязненных почв.

Концентрация элементов, мг/кг (в логарифмическом масштабе Рис. 2. Изменение концентрации мышьяка (As) и олова (Sn) в почвах и взвешенных веществах (ВВ) снега Новосибирска с удалением от НОК Около 50% общей массы ТМ и As в снеге и почвах сосредоточено в частицах размером менее 10 мкм, имеющих максимальную концентрацию поллютантов. Во фракциях твердых веществ в снеге концентрация загрязнителей близка и выше, чем в аналогичных почвенных частицах. Это обусловлено более высокой концентрацией поллютантов в техногенной пыли, нежели в почвенных частицах. Изучение пространственного распределения твердых аэрозолей техногенных выбросов НОК, идентифицируемых по концентрации в них As и Sn, показало, что твердые частицы выбросов способны мигрировать в северовосточном направлении на расстояние 10 км и более (рис. 2). Поэтому НОК загрязнил снег и почвы как левобережья, так правобережья города.

ТМ и As, содержащиеся в частицах атмосферной пыли в снеге и в поверхностном слое загрязненных почв служат вторичным источником загрязнения атмосферы города, вод и донных отложений его водоемов, что подтверждают наши и ранее проведенные исследования рек Новосибирска (Экологогеохимические условия…, 1997, Девятова, 2006).

Полученные данные о составе и свойствах снеговых и речных вод Новосибирска говорят о различиях средних значений концентраций тяжелых металлов в водах в истоках и устьях малых рек (табл. 2). При этом концентрация свинца, хрома, никеля, меди и цинка в снеговых водах водосборов оказалась выше, чем в речных водах, а — марганца, напротив, ниже.

Первое, вероятно, обусловлено более щелочной реакцией речных вод и наличием в них веществ, сорбирующих ТМ или образующих с ними нерастворимые соединения, а второе – с поступлением в реки грунтовых вод, обогащенных ионами марганца.

Общим для снеговых и речных вод является: 1) повышение концентрации ТМ и других поллютантов от истоков, находящихся на относительно экологически чистых территориях, к устьям, расположенным в загрязненных районах города; 2) превышение концентрации свинца, меди, марганца и цинка ПДК для вод рыбохозяйственного назначения.

Оценка суммарного уровня загрязнения вод ТМ по Zc подтвердила, что снег на водосборах и воды малых рек в истоках более чистые, чем устьях.

Читайте также:  Лодка с рубкой для небольших рек

Самыми загрязненными тяжелыми металлами являются воды реки Ельцовка – 1, от её истока к устью происходит увеличение значения Zc от низкого до очень высокого (рис. 3). Менее загрязнены воды рек Тула и Каменка, где значения Zc меняются от низкого до высокого, а река Ельцовка- 2 может быть отнесена к не загрязненной, Zc не выходит за уровень низкого загрязнения.

Проведенное исследование позволяет сделать вывод о том, что загрязнения малых рек и снежного покрова их водосборов в целом схожи. Это дает основание полагать, что аккумулированные в снеге за зимний период тяжелые металлы и другие полютанты могут загрязнять с поверхностным стоком водоемы, загрязняя их воды и донные отложения.

Изучение речных вод позволило выявить различие среднегодовых показателей качества вод между реками, изменение показателей по годам, увеличение загрязнения вод от истоков к устьям рек. Установлено, что в большинстве рек приоритетными загрязнителями вод, с учетом массы веществ и превышений их ПДК в водах рыбохозяйственного значения, являются: взвешенные вещества, легко окисляемые органические соединения (определяемые по биологическому потреблению кислорода — БПК), азот аммонийный, фосфаты, марганец. Обнаружено, что качественные и количественные характеристики загрязнения рек, в том числе кратность превышения поллютантами ПДК различны и зависят от загрязненности снега и почв их водосборов, характера и количества, талых, ливневых и сточных вод, поступающих в водоемы с прилегающих территорий. Поэтому малые реки Новосибирска наряду с общими чертами имеют индивидуальные особенности загрязнения их вод и донных отложений.

Анализ результатов наших исследований и данных Центра гидрометеорологической службы (ЦГМС) выявил существенное и поликомпонентное загрязнении вод малых рек. На это указывают высокие значения коэффициента комплексного загрязнения вод (ККЗВ) в речных водах — от 25,0 до 50,0 % (рис. 4).

Рис. 3. Уровни суммарного загрязнения (Zc) снеговых и речных вод в истоках и устьях малых рек Новосибирска Оценка вод малых рек по удельному комбинаторному индексу загрязнённости воды (УКИЗВ) подтвердила выявленный по другим критериям высокий уровень их загрязнения, а также тенденцию повышения его за изученный период и от верховьев к устьям рек. УКИЗВ воды малых рек Новосибирска за период с 2004 по 2007 гг. варьировался от очень загрязненного до грязного.

Наибольший вклад в общий уровень загрязненности речных вод вносили легкоокисляемая органика, аммонийный и нитритный азот, нефтепродукты, сероводород. Воды постоянно загрязнялись железом, периодически – фенолами и магнием, а также ртутью и другим тяжелым металлам. Концентрация этих поллютантов, особенно марганца, в водах малых рек, многократно превышала ПДК. Анализ причин загрязнения вод как малых рек, так — Обь и Иня показал, что к ним относятся следующие: 1) попадание в реки неочищенных промышленных и хозяйственно-бытовых стоков, загрязненных талых и ливневых вод;

2) загрязнение долин и пойм рек свалками бытовых, промышленных и строительных отходов; 3) проведение в долинах и поймах рек строительных и других работ, усиливающих эрозию водную почв и грунтов. По этим же причинам загрязняются донные отложения рек, в которых поллютанты могут аккумулироваться и негативно влиять на качество вод и жизни водной флоры и фауны.

Оценка загрязнения речных вод по комплексному показателю загрязнения (КПЗ), показала, что из 6 поллютантов наибольший оценочный балл имеет марганец – 12,7, а алюминий – 11,2, медь -10, аммонийный азот, свинец и взвешенные вещества – по 9,6 баллов. Эти поллютанты по их массовой доле и превышениям ПДК определяют общий уровень загрязнения вод по КПЗ.

Донные отложения водоемов часто являются конечным звеном миграции веществ в ландшафтах, а их химический состав отражает геохимические особенности водосбора, они традиционно используются при экологогеохимических и санитарно-гигиенических исследованиях, в качестве индикатора состава, интенсивности и масштаба техногенного загрязнения окружающей среды на водосборных бассейнах, особенно малых рек (Янин, 2003).

Исследование донных отложений малых рек Новосибирска выявило, что они имеют слабо- и средне-щелочную реакцию среды, песчаный гранулометрический состав, повышенное для песчаных отложений содержание ТМ и высокую насыщенность ими глинистых частиц, диаметром менее 10 мкм (табл. 3).

Эти частицы, хорошо мигрирующие в воздушных и водных потоках, преобладают в составе твердых веществ снега, талых, ливневых и речных вод и насыщены ТМ и другими поллютантами. Поэтому они играют важнейшую роль в миграции химических веществ с загрязняемых водосборов в водоемы.

В донных отложениях рек Новосибирска накопление ТМ и их миграция в составе взвешенных веществ может происходить и вследствие нейтральной или слабощелочную реакцию среды вод малых рек. В этих условиях ионы Fe и Al – могут полностью осаждаться в форме гидроксидов и захватывать ионы Zn, Ni и Cd. Накоплению ТМ в донных отложениях способствует присутствие в водах ионов аммония и фосфатов, органических и органоминеральных веществ, способных образовывать с ионами Cu и Cr не растворимые соединения.

Сопоставление количества ТМ в донных отложениях малых рек Новосибирска с их средним содержанием в супесчаных и песчаных почвообразующих породах региона (медь – 11, цинк -24, свинец -7, никель – 16, хром – 16, марганец 160 мг/кг) показало, что отложения рек Ельцовка-1, Каменка и Тула можно отнести к категории загрязненных. Основными причинами этого, как было сказано выше, являются смыв с водосборов обогащенных ТМ глинистых частиц поверхностного слоя почв и взвешенных веществах снегового покрова, а также образование и осаждение нерастворимых в воде форм химических соединений ТМ.

Средние концентрации тяжелых металлов в снеговых и речных водах Новосибирска в 2006-2008 годах.

Компо- ПДК, ненты нец Рис. 4. Изменение значений ККЗВ в водах малых рек с 2005 по 2007 гг.

Насыщенность тяжелыми металлами донных отложений и их глинистой фракции (числитель — отложения в целом, знаменатель – глинистая фракция) Расчеты масс загрязняющих веществ, выносимых в 2005-2008 гг. малыми реками Новосибирска, учитывавшие загрязнение вод, скорость и объем их стока в устье малых рек, показали, что эти массы крайне незначительны по сравнению с массой веществ, переносимых Обью (табл. 4).

Формально несущественное влияние малых рек Новосибирска на гидрохимический сток текущих через него вод Оби можно объяснить, прежде всего, незначительным суммарным объемом стока вод малых рек, составляющим 0,43% от стока Оби. С учетом этого проведена оценка воздействия малых рек на воды Оби. Оценка была основана на следующих положениях. При равной концентрации компонентов в водах малых рек и Оби, доля в их выносе ею должна составить 0,43%. Если же воды малых рек грязнее вод Оби по какому-либо компоненту, его доля будет в ней больше указанной величины, а если – чище, то быть ниже её.

Доля вклада (в % от общего стока загрязняющих веществ рекой Обь) стоков вод малых рек, реки Иня, право- и левобережья Оби в Новосибирске Исходя из выше сказанного, малые реки Новосибирска загрязняют воды Оби следующими 10 компонентами (по убыванию вклада): фторид-ион, цинк, хлорид-ион, фенолы, нефтепродукты, хром, взвешенные вещества, медь, нитратион, сухой остаток (табл. 4). Другими веществами малые реки не загрязняют воды Оби, поскольку в ее воде концентрации данных элементов выше.

Анализ многолетних данных выявил высокое варьирование концентрации загрязняющих веществ и их массы в водах, поступающих в разные годы с территории Новосибирска и его зависимость от многих факторов. Во-первых, от изменений гидрологических условий года, интенсивности снеготаяния и ливневых дождей, усиливающих или снижающих водную эрозию поверхности водосбора и снос с неё загрязняющих веществ в реки. Во-вторых, от хозяйственной деятельности на водосборе, в долине, пойме и русле Оби. Втретьих, от несанкционированных и аварийных сбросов загрязняющих веществ непосредственно в Обь.

Расчетные данные показали, что среднегодовой общий поверхностный сток загрязняющих веществ, поступающий с территории города Новосибирска в реку Обь равен – 58 млн. тонн в год. За период с 2005 по 2008 годы, в последний год произошло самое значительное загрязнение обских вод. Произошедшее усиление загрязнение вод Оби, скорее всего, было обусловлено активизировавшейся деятельностью в её долине (строительство), а также расчисткой русел малых рек.

Глава 5. Предложения по улучшению качества городской среды, вод Анализ загрязнения атмосферы, снегового и почвенного покрова, вод и донных отложений малых рек Новосибирска показал, что для уменьшения негативного влияния на них города и улучшения в нем экологической ситуации, необходим следующий комплекс мероприятий. К ним относятся: разработка целевых программ по улучшению водной и воздушной среды, почвенного покрова города; реализация основных направлений Генерального плана развития города и проектов его детальной планировки, обеспечивающей экологически безопасное транспортное и промышленное развитие города; повышение ответственности и активности горожан в области охраны окружающей среды и природопользования.

Для выполнения указанных мероприятий предлагается: создать информационноаналитическую систему экологического мониторинга и единую систему планирования и финансирования природоохранных мероприятий; разработать и реализовать предложения по упорядочению дорожно-транспортной и маршрутной сети, с учетом экологической обстановки в городе; закрытие и вывод за пределы города экологически вредных предприятий и производств, не сокращающих выбросы до нормативных; продолжить реализацию водоохранных мероприятий по снижению объема и качества сбросов сточных вод; развивать системы ливневой и бытовой канализации, включая строительство для них очистных сооружений; обустройство прибрежной полосы в водоохранной зоне реки Обь и малых рек в черте города, включая расчистку и берегоукрепление рек и развитие вблизи них зон рекреации;

решить проблемы организации свалок бытовых отходов на территории прибрежных зон рек и др.

ВЫВОДЫ

1. Основными источниками загрязнения окружающей среды г. Новосибирска служат атмосферные выбросы автотранспорта, предприятий промышленности и теплоэнергетики, сформировавшие на территории города разные по конфигурации и составу приоритетных поллютантов техногенные геохимические аномалии.

2. Состав и свойства вод снегового покрова города хорошо отражают уровень и специфику загрязнения его атмосферы, пространственное изменение количества и состава поллютантов с удалением от источника их эмиссии.

3. Техногенные геохимические аномалии по концентрации ТМ и As в твердых веществах снегового покрова города совпадают с контурами аналогичных аномалий в почвах, указывая на их аэротехногенный генезис.

4. Состав и количество поллютантов в снеге, почвах, водах и донных отложениях малых рек возрастают по направлению к центру города и реке Обь.

5. Из-за загрязнения, захламления и антропогенного нарушения поверхности водосборов и её эрозии воды малых рек Новосибирска по концентрации фтор, хлорид- и нитрат- ионов, цинка, фенолов, нефтепродукты, хрома, взвешенных веществ, меди, сухого остатка грязнее вод Оби, а в их руслах формируются загрязненные поллютантами наносы, что говорит о неудовлетворительном экологическом состоянии малых рек и необходимости его улучшения.

6. Общий сток вод с территории Новосибирска составляет 1,6% от стока вод Оби, поэтому влияние города на сток реки незначителен. Город загрязнет воды Оби ионами фтора, хлора, цинка и хрома, нефтепродуктами и фенолами, вклад которых в гидрохимический сток реки превышает значения доли водного стока.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Сидорова М.Ю., Сысо А.И., Артамонов В.С., Ермолов Ю.В., Черевко А.С. Загрязнение атмосферы, снегового и почвенного покрова г. Новосибирска // Оптика атмосферы и океана. – 2005. – Т. 18. – № 8. – С. 663-669.

2. Сидорова М.Ю., Бортникова К.С., Шамова В.В. Влияние климатических условий и рельефа на экологическую ситуацию г. Новосибирска // Сибирский научный вестник. – 2004. – Вып.7, – Новосибирск. – С. 199-203.

3. Сидорова М.Ю., Шамова В.В. Состояние атмосферного воздуха г. Новосибирска по результатам снеговой съемки // Сибирский научный вестник. – 2005. – Вып. 8. – Новосибирск. – С. 197-199.

4. Сидорова М.Ю., Шамова В.В Состояние атмосферы по результатам снеговой съемки // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2006. – Вып. 1. – С. 92-96.

5. Сидорова М.Ю. Оценка степени загрязнённости атмосферного воздуха г. Новосибирска по результатам снеговой съемки // Сборник материалов XI Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ». – 2006. – Новосибирск. – С.

6. Сидорова М.Ю., Полянская А.С., Ершова И.А. Негативное влияние полигона твердых бытовых отходов на поверхностные водные объекты // Сибирский научный вестник. – 2007. – Вып.10. – Новосибирск. – С. 371-372.

7. Сидорова М.Ю. Водные объекты г. Новосибирска // Сибирский научный вестник. – 2007. – Вып.10. – Новосибирск. – С. 372-374.

8. Сидорова М.Ю. Оценка степени влияния урбанизированных территорий на состояние водных объектов, на примере г. Новосибирск // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2011. – Вып. 1. – С. 376-378.

«ЕРМОЛИН Евгений Юрьевич ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ АУДИОМАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ И МАГНИТОВАРИАЦИОННЫХ ДАННЫХ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДВУМЕРНЫХ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СРЕД (НА ПРИМЕРЕ РАЙОНА ПАТОМСКОГО КРАТЕРА) Специальность 25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2011 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном. »

«МИНЕНКО Александр Анатольевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ Специальность 25.00.36 – Геоэкология А ВТ О РЕФ ЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тула 2007 Работа выполнена на кафедре Геоинженерия и кадастр в ГОУ ВПО Тульский государственный университет Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Ирина Анатольевна. »

«МУХАМЕТШИН АЛМАЗ АДГАМОВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАРЕЗКИ БОКОВЫХ СТВОЛОВ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ КЛИНОВЫХ ОТКЛОНИТЕЛЕЙ Специальность 25.00.15 – Технология бурения и освоения скважин АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Бугульма — 2009 2 Работа выполнена в Татарском научно-исследовательском и проектном институте нефти (ТатНИПИнефть) ОАО Татнефть Научный руководитель : кандидат технических наук, с.н.с. Самигуллин. »

«Соломенцев Дмитрий Валентинович АНСАМБЛЕВАЯ АССИМИЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ИОНОСФЕРЫ Специальность 25.00.29 – Физика атмосферы и гидросферы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико- математических наук Москва — 2013 Работа выполнена в Федеральном Государственном Бюджетном Учреждении Центральная Аэрологическая Обсерватория, г. Долгопрудный Научный руководитель : Хаттатов Вячеслав Усеинович Заведующий отделом исследования состава атмосферы ФГБУ ЦАО, кандидат. »

«Бондарева Галина Леонтьевна ГИДРОГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ И ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЯТИГОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД Специальность 25.00.07 – Гидрогеология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук Пермь 2011 Работа выполнена в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) на кафедре геоэкологии, гидрогеологии и инженерной геологии доктор геолого-минералогических. »

«ГРИЦУН Андрей Сергеевич МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ К МАЛЫМ ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ Специальность 25.00.29 – Физика атмосферы и гидросферы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук г. Москва, 2011 г. Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте вычислительной математики РАН Научный консультант доктор физико-математических наук, академик РАН Дымников В.П. Официальные оппоненты . »

«Кузовкин Владимир Валерьевич ЭМИССИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И НАКОПЛЕНИЕ УГЛЕРОДА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТОПЛИВНОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ, НЕ СВЯЗАННОМ С ПРОЦЕССАМИ СЖИГАНИЯ 25.00.36 – Геоэкология Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва 2013 Работа выполнена в Федеральном Государственном Бюджетном Учреждении Институт глобального климата и экологии Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. »

«Нафикова Резеда Абузаровна Совершенствование методов извлечения жидких углеводородородов из промысловых нефтешламов Специальность: 25.00.17 — Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Бугульма – 2011 Работа выполнена в филиале Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования (ФГБОУ ВПО) Уфимский государственный нефтяной. »

«УДК 622.276.654.001.57 622.276.5.001.5 АФАНАСКИН ИВАН ВЛАДИМИРОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДА НАПРАВЛЕННОЙ ЗАКАЧКИ ВОЗДУХА В НЕФТЯНЫЕ ПЛАСТЫ НА ОСНОВЕ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И РЕЗУЛЬТАТОВ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН Специальность: 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – Работа выполнена в Открытом Акционерном Обществе. »

«Андрейчик Михаил Федорович ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ПРИРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИСТЕМ МЕЖГОРНЫХ КОТЛОВИН РЕСПУБЛИКИ ТЫВА Специальность 25.00.36 – геоэкология (наук и о Земле) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук Томск – 2012 Работа выполнена на кафедре экономической географии и геоинформационных систем Тувинского государственного университета доктор географических наук, Научный консультант : доцент Парфенова Галина Кирилловна. »

«Шинкарев Алексей Александрович СТРУКТУРНАЯ И ФАЗОВАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ ОРГАНО-СМЕКТИТОВ В ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТАХ Специальность 25.00.05 – Минералогия, кристаллография АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Москва – 2011 Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском институте геологии нерудных полезных ископаемых (ФГУП ЦНИИгеолнеруд) доктор геолого-минералогических наук, профессор Научный руководитель : Лыгина Талия. »

«ЧЕРКАШИН ВАСИЛИЙ ИВАНОВИЧ МИНЕРАЛОГИЯ ОРУДЕНЕНИЯ МЕЗО-КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОЧНОГО КАВКАЗА Специальность 25.00.05 – Минералогия, кристаллография Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук Казань – 2007 Работа выполнена в Институте геологии Дагестанского научного центра Российской академии наук Официальные оппоненты : доктор геолого-минералогических наук, профессор Анатолий Иосифович Бахтин доктор геолого-минералогических. »

«ЧУДНЯВЦЕВА Ирина Игоревна ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ СУХОСТЕПНЫХ ЛАНДШАФТОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ УРАНОВЫХ РУД (НА ПРИМЕРЕ СТРЕЛЬЦОВСКОГО МОЛИБДЕН-УРАНОВОГО РУДНОГО ПОЛЯ) 25.00.36 – Геоэкология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Москва – 2009 Работа выполнена в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН Научный руководитель : доктор геолого-минералогических наук. »

«УДК 552.578.1:533.1/.2 БУЛЕЙКО ВАЛЕРИЙ МИХАЙЛОВИЧ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ В НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТАХ РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ) Специальность 25.00.17 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Москва, 2007 Работа выполнена в Научно-исследовательском институте природных газов и газовых технологий (ВНИИГАЗ) и Институте. »

«НАУМОВ Юрий Анатольевич АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПРИБРЕЖНО-ШЕЛЬФОВЫХ ГЕОСИСТЕМ ОКРАИННЫХ МОРЕЙ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ 25.00.36 – Геоэкология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук Томск 2008 Работа выполнена на кафедре экологии и природопользования Владивостокского государственного университета экономики и сервиса Научный консультант : доктор географических наук, профессор Кочуров Борис Иванович Официальные оппоненты : доктор. »

«КОРОЛЕВА Инна Сергеевна КАДАСТРОВАЯ ОЦЕНКА РЕКРЕАЦИОННЫХ ЗЕМЕЛЬ С УЧЕТОМ ИХ ЦЕННОСТИ (на примере Белгородской области) 25.00.26 – землеустройство, кадастр и мониторинг земель АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Белгород – 2009 2 Работа выполнена на кафедре географии и геоэкологии Белгородского государственного университета Научный руководитель кандидат географических наук, профессор Петин Александр Николаевич Официальные оппоненты. »

«УДК 911.3:33 ЧУКАНОВА Ольга Анатольевна Функциональное зонирование Черноморского побережья России для рационального природопользования Специальность 25.00.24 – Экономическая, социальная и политическая география АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва – 2004 Работа выполнена на кафедре экономической и социальной географии России географического. »

«БЕЛОУСОВ Иван Александрович ПЕТРОЛОГИЯ И ГЕОХИМИЯ ПОРОД МАНТИЙНОГО РАЗРЕЗА ВОЙКАРО-СЫНЬИНСКОГО МАССИВА (ПОЛЯРНЫЙ УРАЛ) Специальность 25.00.09 – геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Москва – 2012 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской Революции Институте геохимии и аналитической химии. »

Читайте также:  Какая река протекает по оренбургу

«РЫЧКОВА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА СТРАТИГРАФИЯ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ ВЕРХНЕГО МЕЛА СРЕДНЕГО ПАЛЕОГЕНА ЮГО-ВОСТОКА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ 25. 00. 02 — палеонтология и стратиграфия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Томск — 2006 1 Работа выполнена в ГОУ ВПО Томский государственный университет на кафедре палеонтологии и исторической геологии и в ГОУ ВПО Томский политехнический университет на кафедре общей и экономической геологии Научный. »

«Пнюшков Андрей Васильевич МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАРЕНЦЕВА МОРЯ 25.00.28 – Океанология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Санкт-Петербург — 2008 Работа выполнена в ГУ “Арктический и антарктический научноисследовательский институт” Научный руководитель д.ф.-м.н., профессор Доронин Юрий Петрович Официальные оппоненты : д.ф.-м.н. Рябченко Владимир Алексеевич к.ф.-м.н. Кулаков. »

© 2013 www.diss.seluk.ru — «Бесплатная электронная библиотека — Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.

Источник

Экологические проблемы Новосибирска

Основные экологические проблемы Новосибирска заключаются в том, что город размещен на гранитной плите, почва которой содержит большой уровень радона. Поскольку на территории города есть лесная зона, то происходит регулярная эксплуатация леса и вырубка деревьев, что приводит к изменению всех взаимосвязанных экосистем. Кроме того, как в Новосибирске, так и в области находятся месторождения различных полезных ископаемых:

  • глины;
  • мрамора;
  • нефти;
  • золота;
  • природного газа;
  • торфа;
  • угля;
  • титана.

Радиоактивное загрязнение

В Новосибирске наиболее остро стоит проблема радиоактивного загрязнения. Оно происходит по причине большой концентрации в атмосфере радона. Он тяжелее воздуха, а потому собирается в подвалах, расщелинах, низинах. Поскольку он не имеет ни цвета, ни запаха, его невозможно обнаружить, что является весьма опасным. Вместе с воздухом и питьевой водой он проникает в организм людей и животных.

На территории города было обнаружено около десяти мест, где газ радон выходит на поверхность земли, загрязняя почву, атмосферу, воду. Несмотря на то, что много предприятий атомной промышленности уже не функционируют, осталось огромное количество зон радиоактивного загрязнения.

Загрязнение воздуха

В Новосибирске, как и в других городах, атмосфера загрязняется выбросами и промышленных предприятий, и транспортной системы. С каждым годом количество легковых автомобилей на дорогах увеличивается. Это способствует увеличению концентрации в воздухе диоксида углерода и азота, пыли и фенола, формальдегида и аммиака. Содержание этих соединений в воздухе превышает предельно допустимую норму в восемнадцать раз. Кроме того, существенному загрязнению атмосферы способствуют котельные, коммунальные предприятия, а также электростанции.

Загрязнение воздуха в Новороссийске

Загрязнение отходами

Актуальной проблемой для Новосибирска является загрязнение окружающей среды бытовыми отходами. Если деятельность предприятий сокращается, то и промышленных отходов становиться меньше. Однако количество твердых бытовых отходов ежегодно возрастает, увеличивается численность мусорных полигонов. Со временем требуется больше территорий для свалок.

Улучшить экологию города может каждый житель, если будет экономить электроэнергию, воду, выбрасывать мусор в урну, сдавать макулатуру, не вредить природе. Минимальный вклад каждого человека поможет сделать окружающую среду лучше и благоприятнее.

Источник

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ НОВОСИБИРСКА И ЕГО МАЛЫХ РЕК

Автореферат кандидатской диссертации

На правах рукописи

Сидорова Мария Юрьевна

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ

НОВОСИБИРСКА И ЕГО МАЛЫХ РЕК

Специальность 25.00.36. ? Геоэкология

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук и в Новосибирском городском комитете охраны окружающей среды и природных ресурсов.

Научный руководитель: доктор биологических наук,

Сысо Александр Иванович

Официальные оппоненты: Савкин Валерий Михайлович,

доктор географических наук, доцент,

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт водных и

экологических проблем Сибирского отделения

Российской академии наук, г.н.с.

Росляков Николай Александрович,

доктор геолого-минералогических наук,

профессор, Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук, г.н.с.

Ведущая организация: Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Защита диссертации состоится «22» июня 2012 года в 16-00 часов на заседании диссертационного совета Д 003.008.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук (ИВЭП СО РАН) по адресу: 656038, г. Барнаул, ул. Молодежная, 1. Факс: (3852) 240396.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИВЭП СО РАН.

Автореферат разослан «18 » мая 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

к.г.н., доцент Ротанова Ирина Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема загрязнения урбанизированных территорий актуальна во всем мире и наиболее остро стоит в крупных промышленных городах и агломерациях, где в результате сильного техногенного загрязнения природной среды формируются урбогеохимические аномалии с высоким накоплением в экосистемах органических и неорганических поллютантов. Города служат мощными источниками эмиссии загрязняющих веществ на геохимически сопряженные с ними территории и могут влиять на региональную и даже глобальную экологическую ситуацию (Башкин, 2005).

Поллютанты, перечень которых постоянно расширяется, разносторонне негативно воздействуют на компоненты городских и сопряженных с ними природных экосистем. Источники и характер загрязнения окружающей среды городов разнообразны и зависят от специфики промышленного производства, природных условий и т.д. Поэтому научный и практический интерес к изучению факторов, процессов и последствий загрязнения компонентов городских экосистем не ослабевает.

Новосибирск – крупнейший экономико-промышленный и транспортный центр Западной Сибири с населением более 1,5 млн. человек. Высокая концентрация в нем населения и промышленности, большое теплоэнергетическое и водохозяйственное потребление, сложные системы коммуникаций и коммунальных хозяйств, многочисленный автотранспорт ведут к образованию городе огромных объемов газообразных, жидких и твердых загрязнителей окружающей среды. Следствием этого стало загрязнение атмосферы, вод и донных отложений, почв и растительной продукции в Новосибирске на прилегающих к нему территориях.

Для решения проблемы загрязнения окружающей среды г. Новосибирска, актуально исследование еще недостаточно изученных факторов формирования её качества, компонентов городских экосистем и их взаимосвязи, эколого-геохимической обстановки в городе, причин, вызывающих её изменение. Важно сопряженное исследование влияния загрязнения городских территорий на малые реки. Реки превратились в коллекторы сброса загрязненных городских вод, вследствие чего утратили свои рыбохозяйственные, водоснабженческие и рекреационные функции и оказывают негативное влияние на качество вод крупнейшей водной артерии региона – реки Обь.

Цель исследования. Оценить загрязнение территории Новосибирска, вод и донных отложений его малых рек, определить влияние вод малых рек и стока вод с территории города на гидрохимический сток реки Обь.

Задачи исследования:

1. Определить и оценить основные источники загрязнения окружающей среды Новосибирска;

2. Изучить по снеговому покрову специфику атмосферного загрязнения территории города;

3. Выявить связи между загрязнением снегового и почвенного покрова;

4. Исследовать закономерности изменения загрязнения вод и донных отложений малых рек, дренирующих город;

5. Определить влияние малых рек и города в целом на гидрохимический сток реки Обь.

Научная новизна работы. Оценено загрязнение снегового покрова, вод и донных отложений малых рек города Новосибирска, выполнен анализ пространственного изменения содержания в них поллютантов, вклада стока вод малых рек и города в целом в гидрохимический сток Оби. Выявлено, что в общей массе гидрохимического стока малых рек Новосибирска абсолютно преобладают взвешенные вещества, а ионы фтора, хлора, цинка и хрома, нефтепродукты и фенолы, отражающие воздействие города на гидрохимический сток рек. Установлено, что на количество тяжелых металлов в донных отложениях малых рек влияют загрязнение ими снегового и почвенного покрова водосборов, а также гранулометрический состав донных отложений. Показано, что в глинистых частицах донных отложений малых рек концентрация тяжелых металлов многократно выше, чем в этих отложениях в целом и близка к их количеству в аналогичных частицах почв и твердой фракции снега.

Практическая значимость работы. Результаты исследования могут служить научной основой практических рекомендаций для составления планов и программ охраны окружающей среды города и регулирования её качества, использоваться в учебном процессе при подготовке специалистов по направлениям: геоэкология, охрана окружающей среды и рациональное природопользование. Они используются в Новосибирской государственной академии водного транспорта при чтении курсов лекций «Экологическое право», «Нормативные акты водохозяйственной деятельности».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Поллютанты в снеге и почвах, водах и донных отложениях малых рек в пределах Новосибирска однородны по составу и количественным характеристикам, увеличение загрязнения по территории происходит в направлении к центральной части города и к реке Обь.

2. В пределах Новосибирска доля стока вод с его территории в реку Обь незначителен. Вклад в загрязнение вод Оби гидрохимического стока в пределах Новосибирска значительно превышает долю водного стока.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на: XI Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ» (Новосибирск, 2006); Межвузовской студенческой научной конференции «Интеллектуальный потенциал Сибири» (Новосибирск, 2007); VII семинаре«Проблемы экологического образования и воспитания» (Новосибирск, 2008); V Международной научно-производственной конференции «Решение проблем экологической безопасности в водной отрасли» (Новосибирск, 2009).

По теме диссертации опубликовано 36 работ общим объемом 162 п.л., в том числе трех журналах из перечня, рекомендуемого ВАК РФ.

Фактический материал и личный вклад автора

Работа основана на материалах, полученных лично автором, а также совместно с сотрудниками Новосибирского городского комитета охраны окружающей среды и природных ресурсов, Института почвоведения и агрохимии СО РАН при проведении экологических исследований на территории г. Новосибирска в 2003-2008 годах. Основной фактический материал получен в рамках реализации стратегического плана устойчивого развития города, природоохранной работы, предусмотренной «Программой по улучшению экологического состояния г. Новосибирска на 2006 – 2010 годы».

Структура и объем. Диссертация включает два тома. I том – текст диссертации, изложенный на 116 страницах, состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы, включающего 127 наименований. Во II томе представлены приложения на 37 страницах. Работа содержит 54 таблицы и 29 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность работы, её цель и задачи исследований, показана научная и практическая значимость.

Глава 1. Экологические проблемы крупных городов

В главе рассмотрены основные экологические проблемы крупных городов. Они вызваны чрезмерной концентрацией в городах населения, транспорта и промышленных предприятий, загрязняющих компоненты окружающей среды – атмосферу, гидросферу, педосферу и литосферу. Вследствие этого в городах ухудшается качество жизни его населения, животных и растений.

Первой по значимости общей проблемой крупных промышленных городов является загрязнение атмосферы. В Новосибирске она в основном создана местными стационарными и мобильными источниками эмиссии поллютантов.

Второй выступает водно-экологическая проблема, вызванная потребностью в водных ресурсах, с одной стороны, и загрязнением вод, с другой.

Третья проблема — загрязнение почв городов, несущая опасность для здоровья населения, животных и растений, загрязнения воздуха и вод.

Четвертой проблемой можно назвать ухудшение здоровья городского населения, связанное с качеством окружающей среды. Хотя в настоящее время здоровье населения Новосибирска несколько улучшилось, благодаря сокращению промышленных выбросов в атмосферу, но в недалеком прошлом город загрязнялся многими тяжелыми металлами, в том числе Au, Sn, Sb, Bi, о чем свидетельствуют данные исследований Т.Н. Игнатовой (2010).

Глава 2. Объекты и методы исследования

Основными объектами исследования служили – снеговой покров, воды и донные отложения рек города Новосибирска. Было исследовано 490 проб снега, 256 — вод и 42 — донных отложений. Дополнительно анализировались данные статистических отчетов о состоянии атмосферного воздуха, охране окружающей среды в Новосибирской области, санитарно-эпидемиологической обстановке, сведения о промышленно-хозяйственных стоках и загрязнении вод реки Обь, твердых промышленных и хозяйственных отходах, городских почвах.

Воды и донные отложения рек служили индикаторами выноса поллютантов с загрязняемых территорий водосборов. Пробы вод брались ежеквартально с 2005 по 2008 год, а донных отложений — разово в 2007 году. Отбор проб проводили в истоках и устьях рек, в соответствие РД 52.24.609-99 и Р 52.24.353-94.

Снег и речные воды анализировались в аккредитованной лаборатории Новосибирской городской специализированной инспекции аналитического контроля городского комитета охраны окружающей среды и природных ресурсов. В пробах определялись: потенциометрическим методом — реакция среды; гравиметрическим методом — масса взвешенных веществ, сульфатов и сухого остатка солей; флуориметрическим методом — концентрация нефтепродуктов и 3,4 бенз(а)пирена; атомно-эмиссионным и атомно-абсорбционным методами содержание элементов (Al, Аs, Вi, Са, Сu, Сd, Сr, Нg, Fе, Мg, Мn, Ni, РЬ, Sn, Zn), титрометрическим методом содержание ионов CO32-, HCO3-, Cl-.

Малые реки Новосибирска играют важнейшую роль в выносе загрязняющих веществ с его территории в реку Обь. Через них в Обь поступает большая часть (2/3) стока поверхностных вод, так как суммарная площадь водосборов малых рек в 2 раза больше, чем Оби. В водном балансе малых рек на долю поверхностного стока приходится 77%, а на стоки производственные и хозяйственно-бытовые — 14% и 9% соответственно.

Негативное влияние на качество речных вод, гидрологический и биологический режим рек, морфометрию их русел оказывает хозяйственная деятельность предприятий и организаций, жилого сектора, садоводческих обществ и гаражных кооперативов. Она ведет к загрязнению вод и нарушению жизнедеятельности растительных и животных организмов в реках. Поэтому качество вод р. Обь на всем ее протяжении в пределах Новосибирской области оценивается как очень загрязненная и грязная. К наиболее загрязненным относятся малые реки Каменка, Камышенка, Ельцовка-2, воды которых классифицируются как грязные и очень грязные.

В Новосибирске сложилась типичная для всех городов России ситуация с утилизацией твердых бытовых отходов (ТБО). Большинство полигонов ТБО, а также золоотвалов заложены в оврагах и балках, стоки из которых через ручьи и речки попадают в малые реки или непосредственно в Обь. Наибольшие объемы этих стоков образуются в периоды снеготаяния и затяжных ливней. Примером может послужить речка Нарнистая – приток реки Каменка, протекающая вблизи полигона ТБО «Гусинобродский» в Дзержинском районе города. В период обильных дождей и стока талых вод происходит переполнение пруда накопителя на полигоне и стоки поступают в Нарнистую, загрязняя её воды, а затем Каменки, нитритами, хлоридами, железом, цинком. Опосредованное влияние полигона через речку Нарнистая на реку Каменка (рис. 1) особенно заметно по ХПК, БПК5, хлоридам и цинку.

Рис. 1. Влияние вод речки Нарнистая на состояние реки Каменка

Глава 4. Загрязнение водосборов, вод и донных отложений рек Новосибирска

Исследование снежного покрова Новосибирска показало, что его загрязнение в разных районах города зависит от количества и специфики техногенных выбросов промышленных предприятий, густоты транспортной сети и её нагрузки. В снеговых водах реакция среды и содержание различных компонентов на территории Новосибирска варьируют в широких пределах (табл.1).

Предельные и средние значения реакции среды и концентрации

компонентов в снеговых водах г. Новосибирска и фоновых территорий

концентрация в мг/дм3 снеговых вод

Проведенное исследование позволяет сделать вывод о том, что загрязнения малых рек и снежного покрова их водосборов в целом схожи. Это дает основание полагать, что аккумулированные в снеге за зимний период тяжелые металлы и другие полютанты могут загрязнять с поверхностным стоком водоемы, загрязняя их воды и донные отложения.

Изучение речных вод позволило выявить различие среднегодовых показателей качества вод между реками, изменение показателей по годам, увеличение загрязнения вод от истоков к устьям рек. Установлено, что в большинстве рек приоритетными загрязнителями вод, с учетом массы веществ и превышений их ПДК в водах рыбохозяйственного значения, являются: взвешенные вещества, легко окисляемые органические соединения (определяемые по биологическому потреблению кислорода — БПК), азот аммонийный, фосфаты, марганец. Обнаружено, что качественные и количественные характеристики загрязнения рек, в том числе кратность превышения поллютантами ПДК различны и зависят от загрязненности снега и почв их водосборов, характера и количества, талых, ливневых и сточных вод, поступающих в водоемы с прилегающих территорий. Поэтому малые реки Новосибирска наряду с общими чертами имеют индивидуальные особенности загрязнения их вод и донных отложений.

zc

Рис. 3. Уровни суммарного загрязнения (Zc) снеговых и речных вод в истоках и устьях малых рек Новосибирска

Анализ результатов наших исследований и данных Центра гидрометеорологической службы (ЦГМС) выявил существенное и поликомпонентное загрязнении вод малых рек. На это указывают высокие значения коэффициента комплексного загрязнения вод (ККЗВ) в речных водах — от 25,0 до 50,0 % (рис. 4).

Оценка вод малых рек по удельному комбинаторному индексу загрязнённости воды (УКИЗВ) подтвердила выявленный по другим критериям высокий уровень их загрязнения, а также тенденцию повышения его за изученный период и от верховьев к устьям рек. УКИЗВ воды малых рек Новосибирска за период с 2004 по 2007 гг. варьировался от очень загрязненного до грязного.

Наибольший вклад в общий уровень загрязненности речных вод вносили легкоокисляемая органика, аммонийный и нитритный азот, нефтепродукты, сероводород. Воды постоянно загрязнялись железом, периодически – фенолами и магнием, а также ртутью и другим тяжелым металлам. Концентрация этих поллютантов, особенно марганца, в водах малых рек, многократно превышала ПДК. Анализ причин загрязнения вод как малых рек, так — Обь и Иня показал, что к ним относятся следующие: 1) попадание в реки неочищенных промышленных и хозяйственно-бытовых стоков, загрязненных талых и ливневых вод; 2) загрязнение долин и пойм рек свалками бытовых, промышленных и строительных отходов; 3) проведение в долинах и поймах рек строительных и других работ, усиливающих эрозию водную почв и грунтов. По этим же причинам загрязняются донные отложения рек, в которых поллютанты могут аккумулироваться и негативно влиять на качество вод и жизни водной флоры и фауны.

Оценка загрязнения речных вод по комплексному показателю загрязнения (КПЗ), показала, что из 6 поллютантов наибольший оценочный балл имеет марганец – 12,7, а алюминий – 11,2, медь -10, аммонийный азот, свинец и взвешенные вещества – по 9,6 баллов. Эти поллютанты по их массовой доле и превышениям ПДК определяют общий уровень загрязнения вод по КПЗ.

Донные отложения водоемов часто являются конечным звеном миграции веществ в ландшафтах, а их химический состав отражает геохимические особенности водосбора, они традиционно используются при эколого-геохимических и санитарно-гигиенических исследованиях, в качестве индикатора состава, интенсивности и масштаба техногенного загрязнения окружающей среды на водосборных бассейнах, особенно малых рек (Янин, 2003).

Исследование донных отложений малых рек Новосибирска выявило, что они имеют слабо- и средне-щелочную реакцию среды, песчаный гранулометрический состав, повышенное для песчаных отложений содержание ТМ и высокую насыщенность ими глинистых частиц, диаметром менее 10 мкм (табл. 3).

Читайте также:  Пока умный раздевался дурак реку перешел

Эти частицы, хорошо мигрирующие в воздушных и водных потоках, преобладают в составе твердых веществ снега, талых, ливневых и речных вод и насыщены ТМ и другими поллютантами. Поэтому они играют важнейшую роль в миграции химических веществ с загрязняемых водосборов в водоемы.

В донных отложениях рек Новосибирска накопление ТМ и их миграция в составе взвешенных веществ может происходить и вследствие нейтральной или слабощелочную реакцию среды вод малых рек. В этих условиях ионы Fe и Al – могут полностью осаждаться в форме гидроксидов и захватывать ионы Zn, Ni и Cd. Накоплению ТМ в донных отложениях способствует присутствие в водах ионов аммония и фосфатов, органических и органоминеральных веществ, способных образовывать с ионами Cu и Cr не растворимые соединения.

Сопоставление количества ТМ в донных отложениях малых рек Новосибирска с их средним содержанием в супесчаных и песчаных почвообразующих породах региона (медь – 11, цинк -24, свинец -7, никель – 16, хром – 16, марганец 160 мг/кг) показало, что отложения рек Ельцовка-1, Каменка и Тула можно отнести к категории загрязненных. Основными причинами этого, как было сказано выше, являются смыв с водосборов обогащенных ТМ глинистых частиц поверхностного слоя почв и взвешенных веществах снегового покрова, а также образование и осаждение нерастворимых в воде форм химических соединений ТМ.

Средние концентрации тяжелых металлов в снеговых и речных водах Новосибирска в 2006-2008 годах.

Источник



В Новосибирской области выявлено экстремально высокое загрязнение рек

Фото: novo-sibirsk.ru

Малые реки Новосибирской области: Каргат, Плющиха, Ельцовка 1, Нижняя Ельцовка, Бердь и Тула пострадали от экстремально высокого загрязнения. Так, по данным на начало 2020 года, в этих водных объектах зафиксировано превышение ионов марганца в десятки раз. Об этом говорится в исследовании FinExpertiza.

Как сообщили РБК Новосибирск в Минприроды региона, чтобы выяснить, причину загрязнения в апреле 2020 года было проведено исследование воды на наличие марганца. Аккредитованная лаборатория взяла пробы, которые были отобраны с условием отсутствия выше по течению объектов хозяйственной деятельности.

«По результатам исследований было выявлено превышение предельно допустимых концентраций марганца от 4 до 67 раз. Полученные результаты свидетельствуют о природном происхождении марганца в указанных выше реках», — рассказали в Минприроды.

Владимир Кириллов, кандидат биологических наук, доцент, заведующий лабораторией водной экологии Института водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук подтвердил, что территория водосборного бассейна Оби по сравнению с другими бассейнами Евразии имеет повышенную концентрацию марганца в почвах. Реки вымывают эти частицы, в итоге фиксируется превышение ПДК.

«Теоретически предприятия также могут загрязнять реки, — рассказывает Кириллов. — Но в этом случае марганец окажется последним из загрязняющих веществ, которые сбрасывают предприятия. Поэтому справедливо, что его относят к аномалии нашей территории».

По словам ученого, при попадании в питьевую воду, марганец ухудшает ее качество. Он окисляется, и эти окиси оседают в трубопроводах. Специалисты знают об этой особенности и при подготовке воды это учитывают: например, в Академгородке при строительстве очистных сооружений был установлен специальный блок, где марганец окисляется и выпадает в осадок.

Источник

Экологические проблемы малых рек новосибирска

    Главная
  • Список секций
  • География
  • ГЕОЭКОЛОГИЯ МАЛЫХ РЕК (НА ПРИМЕРЕ Р. ИНЯ, Г. НОВОСИБИРСК)

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ШКОЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ГЕОЭКОЛОГИЯ МАЛЫХ РЕК (НА ПРИМЕРЕ Р. ИНЯ, Г. НОВОСИБИРСК)

  • Авторы
  • Руководители
  • Файлы работы
  • Наградные документы

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Постановка проблемы. Малые реки играют огромную и важную роль в стабилизации природной среды и устойчивого развития любой территории, в том числе и такой сложной, как городская среда. В пределах развивающихся урбанизированных территорий малые реки испытывают значительный прессинг со стороны хозяйственной и рекреационной деятельности общества. Основные загрязнения поступают в малые реки, протекающие по территории городов, через городскую водосточную сеть и непосредственно по рельефу местности с городских территорий. Тем самым водные объекты городов становятся естественными приемниками городских загрязнений. Их масштаб привел к тому, что в настоящее время экологические функции существующей водной системы городов и прилегающих территорий частично утрачены 1 .

Таким образом, рассмотреть проблему устойчивости жизнедеятельности малой реки в пределах большого города и направленна настоящая работа. Объектом исследования выбран участок реки Иня, которая является одним из крупных притоков Оби в пределах города, и которая находится в непосредственной близости ДЮЦ «Планетарий», где мы посещаем занятия по образовательной программе «Геоэкология малых рек».

Актуальность темы. Актуальность темы и направление исследования непосредственно согласуется с проведением года Экологии в России.

По сравнению с большими реками, озерами и водохранилищами малые реки до сих пор остаются наименее исследованными водными объектами. Имеющиеся сведения о малых реках освещены с различных направлений: гидрологии, гидробиологии, гидрохимии. Но геоэкологическое исследование рек неразрывно еще связано и с геоморфологией русла, то есть с его береговой линии, что мало освещено в литературных источниках. В нашей работы обращено внимание и на состояние береговой линии.

Работа выполнена силами учащихся города Новосибирска в рамках обучения их по образовательной программе «Геоэкология малых рек» МКУ ДЮЦ «Планетарий». На основе собственного исследования и имеющихся научных и учебных источников, авторами проведена работа по изучению геоэкологического состояния участка на примере р. Иня (г. Новосибирск).

Тема направления исследования актуальна с позиций сохранения и рационального использования малых рек, являющихся притоками 1 порядка для крупной, протекающий через города Новосибирск, реку Иня.

Цель поисково-исследовательской работы – изучить геоэкологические особенности участка р. Иня на современном этапе с целью дальнейшего рекреационного использования реки.

Задачи научно-исследовательской работы:

— дать краткую физико-географическую характеристику рек Иня;

— ознакомиться с методикой изучения водотоков;

— изучить геоморфологические и гидрологические особенности исследуемого участка реки;

— рассмотреть геоэкологические особенности участка р. Иня;

— определить дальнейший этап исследования выбранного объекта.

Краткий обзор используемой литературы и источников.

В ходе изучения материала о реках, авторами работы были взяты:

— учебное пособие «География Новосибирской области» 2 , в котором приводится общая информация о реках региона;

— книга Лапшенкова В. С. «Без малых рек нет рек больших», раскрывается взаимосвязь водотоков различных величин 1 ;

— научная статья Неустроева М.В., Деева У.В. Ландшафтный подход в геоэкологических исследованиях бассейнов малых рек 7 // Фундаментальные исследования. – 2008, приводится методика исследования рек;

— Сидорова М. Ю. «Геоэкологическая оценка загрязнения территории Новосибирска и его малых рек» 4 , приведены результаты исследования о загрязнении рек;

— и информация из интернета – источников о реке Иня.

Степень изученности данного вопроса. Изучением экологического состояния реки Иня имеются немногочисленные источники. В частности, рассмотрение вопроса о загрязнении реки раскрывается в работе Сидоровой М. Ю. «Геоэкологическая оценка загрязнения территории Новосибирска и его малых рек» / Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук. Барнаул – 2012., а также отдельные общие сведение о реках города из электронных ресурсов.

Но геоэкологические исследования не заключаются только в изучении загрязнения воды в реках, так как, когда речь о геоэкологии, то необходимо в комплексное решение проблемы. Комплексное изучение выбранного участка и направлено наше исследование. Конечно же это, мы понимаем, чтобы просмотреть динамику изменения качества реки необходимо минимум хотя бы 3 года исследования. На первом этапе, в этом году мы исследовали береговую линию, гидрологические особенности и отметили антропогенное воздействие на выбранный участок.

В решение избранной проблемы участвовало 3 учащихся: Царегородцева Виталина, Пивоварова Алиса и Браун София. Нами совместно изучена береговая линия участка реки, процессы оврагообразования, проведено элементарное гидрологическое измерение реки, взяты пробы воды на мутность и прослежено начало ледостава реки. Результаты исследования сопровождаются собственным фотоматериалом.

1 Краткая физико-географическая характеристика р. Иня

Длина реки Иня в Новосибирской области: 663 км., площадь бассейна: 17 600 кв.км., имеет хорошо разработанную долину со множеством пойменных озёр и стариц. В реку Иня в Новосибирской области впадает несколько притоков, самые крупные: Ур, Касьма, Большой и Малый Бачаты, Изыла. В пределах города длина реки Иня составляет – 11 км. На значительном протяжении правый берег выше и круче левого (рисунок 1).

Рисунок 1. Река Иня

Иня – река в Азиатской части России, в Западной Сибири, в Кемеровской и Новосибирской областях; правый приток Оби. Иня берёт начало на южном склоне Тарадановского увала Кузнецкой котловины. Впадает в Обь в районе Новосибирска. Длина реки 663 км, площадь бассейна 17,6 тыс. км 2 – 12-й по длине и 23-й по площади бассейна приток Оби. Основные притоки: Большой и Малый Бачат, Ур, Касьма, Изыла, Тарасьма, Мереть, Ора, Камысла, Южная Унга (правые); Забобуриха, Уроп, Еловка (левые). Бассейн реки находится в основном в пределах Кузнецкой котловины. В верхнем и среднем течении русло реки извилистое 2 .

Извилистое русло сохраняется и в низовье реки, появляется много одиночных разветвлений русла. Вершины излучин интенсивно размываются 3 .

В нескольких километрах от устья реки находится каменистый порог. Русловые отложения изменяются по длине реки от галечно-валунных (верховье) до песчаных. В верхнем и среднем течении ширина реки составляет 20–30 м, а глубина составляет в среднем 0,5–2,0 м. В устье ширина русла достигает 110 м.

Климат континентальный с холодной продолжительной зимой и коротким жарким летом. Ежегодно выпадает в среднем 300–400 мм. Летом возможно выпадение ливневых осадков. Зима продолжается около пяти месяцев, средняя температура в январе равна — 19ºС (минимальная температура -55ºС). Самый тёплый месяц года – июль, среднемесячная температура составляет +19ºС (максимальная +40ºС). Преобладают ландшафты степей и лесостепей.

Среднемноголетний расход воды (119 км от устья) равен 195 м 3 /с (объём стока 6,154 км 3 /год). Питание реки, смешанное с преобладанием снегового. Западносибирский тип водного режима. Основная фаза водного режима – весеннее половодье (май). Максимальный расход воды 701 м 3 /с. Длительная летне-осенняя межень переходит в зимнюю межень. Минимальный расход воды 8,6 м 3 /с (февраль). Диапазон сезонных изменения уровня воды достигает 609 см. Река замерзает в октябре. К концу зимы толщина льда достигает 107 см. Река вскрывается в мае. Ледоход обычно проходит в один день. Ледовые явления на реке продолжаются 158 суток.

Река очень мутная. Максимальная мутность воды составляет 789 г/м 3 . Минерализация воды в период максимального стока мала. По химическому составу вода относится к гидрокарбонатному классу и кальциевой группе. Иня принимает городские сточные воды, в частности в районе добычи угля в Кузнецкой котловине. По качеству вода соответствует сильно загрязнённой и грязной. На реке сооружено Беловское водохранилище (1964 г.) и Беловская ГРЭС. В настоящее время водохранилище – рекреационный водоём. В реке водятся окунь, щука, налим, голец, карп, толстолобик, елец 2 .

2 Геоэкология реки Иня

2.1 Исследование береговой линии участка реки

Исследование участка реки на этапе предоставления проекта на конкурс пришлось с сентября по ноябрь. Ход исследования и полученные результаты приведены в данной работе.

Объект исследования авторами выбрана река Иня, в пределах города Новосибирска (южная оконечность Ключ-Камышенского плато), на участке под мостовым переходом, удобном и безопасном для перехода с целью исследования реки и имеющий объекты антропогенного происхождения. Все данные записывались в полевую книжку. Схема участка исследования и космоснимок приведены на рисунке 1.

Рисунок 1. Участок исследования реки Иня (схема, космоснимок) 3

В ходе изучения реки авторами была изучена береговая линия, исследован имеющийся на участке овраг. Использованы такие средства измерения, термометр для измерения температуры воды, футшток (рейка с делениями, в см.) и мерная лента, пластиковые бутылки для проб воды, секундомер и поплавки для измерения скорости течения (Приложение А.).

Береговая линия сильно изрезана на правобережье и пологая на левом берегу. Представлена рыхлыми отложениями, четвертичного возраста: супесь, песок, суглинок, глина. Наблюдаются процессы оврагообразования. Причины образования оврагов могут быть различными. В нашем случае природно-антропогенное. В основном образование оврага произошло в результате снеготаяния, дождей и ливневых стоков. О последнем, говорит проходящая на глубине оврага коллекторная труба.

Ниже дается описание исследуемого оврага (Приложение Б).

Овраг шириной от 4,5 метра (в головной части) до 50 см., длиной 22 метра, глубиной 1,5 м. Дно оврага представлено более устойчивыми горными породами (гранитами), чем склоны. Склоны, заросшие травой. Овраг растущий. Овраг и береговая линия в целом замусорены. Растительность береговой линии представлена травой, рогозой, ивовые кустарники.

Динамику дальнейшего развития оврага, мы продолжим на следующих этапах исследования. Мы понимаем, что безусловное влияние на образование оврагов оказывают климатические условия, в частности зимний период, сопровождающий с промерзанием грунта и с накоплением снежного покрова.

Береговая линия интересна для рекреационной деятельности. Так, настоящее время на правобережье исследуемого участка имеется горнолыжная база. Но в тоже время береговая линия не обустроена для зон отдыха, пляжей, процветает неорганизованный туризм.

2.2 Гидрологическое исследование реки

Исследование реки на данном этапе, нами, заключалось в измерении температуры воды, глубины воды у берега, ширину реки, скорость течения воды, взятия проб воды на мутность, наблюдение начала ледового режима реки (Приложение В).

Донные грунты представлены супесью, песком и илистыми отложениями (у береговой линии). Скорость течение воды исследовалось с использованием пробковых поплавков и секундомера, составила 2, 5 метра в секунду.

За период исследования, температура воды изменялась с +6 0 С (20 сентября) до минус 2 0 С. Ширина русла на участке исследования измерена шагомером по автомобильному мосту. Ширина участка река составила 60 метров. Глубина русла у береговой линии измерялась футштоком, изменялась от 15 см до 20 см. На одной из мостовых опор имеется прикрепленный футшток, измеряющий уровень воды во время половодья, паводков и меженного периода (Приложение В). В русле реки имеются небольшие островки и осередки.

Пробы воды на мутность отбирались оъёмом 1 литр. Отбирались пробы каждые 10 дней, с одного и того же опорного места (с 20 сентября до 10 ноября). Взято 6 проб воды, до наступления ледового режима. Результаты показали, что мутность воды не значительная 5-7 грамм донных отложений на литр воды.

Состояние ледового покрытия изучался с начала ледостава с 13 октября (начало ледостава) по 13 ноября 2017 года (Приложение Г).

Ледовый режим, на исследуемом участке реки начался с покрытием воды льдом у берега реки – забереги. Скопления льда наблюдалось у опор моста. Отельные тонкие поля льдин плыли по реке, которые в течения месяца практически соединились – поверхностная шуга, в начале ноября формировалась внутренняя шуга. Толщина ледовых образований составило визуально от 1 до 5 см. Замерзание реки неравномерное. Наиболее позже замерзание идет глубоких мест реки – плесов.

3 Антропогенное воздействие на р. Иня

Антропогенное воздействие на участок исследования заключается в наличие мостов и коллекторных сооружений, зон отдыха людей (Приложение Д).

В районе исследуемого участка реку пересекают 2 действующих моста (железнодорожный и автомобильный) на расстоянии 25-30 метров и в непосредственной близи от автомобильного моста стоят опоры от бывшего деревянного моста, который простоял до 1960 года. Опоры моста являются барьером задерживающий различный мусор и части деревьев.

Река непрерывно исчезает, ее русло интенсивно мелеет. Формируется слой донных отложений техногенного происхождения с высоким содержанием тяжёлых металлов, хлорорганических соединений, нефтепродуктов, пестицидов 8 .

Малые водные объекты – коллекторы сточных вод, используются как канал транспортировки сточных вод 6 (Приложение Д). На участке исследования тоже имеются дренажные системы, очищенные сточные воды с которых поступают в реку Иня.

Основными источниками загрязнения реки являются сточные воды промышленных предприятий и ЖКХ. Объем сбросов загрязняющих веществ в реку Иня в по Новосибирской области – 17 млн куб.м сточных вод. Проблема загрязненности реки Иня и её притоков обостряется малой емкостью или полным отсутствием очистных сооружений на предприятиях промышленности, объектах сельского хозяйства, населенных пунктов Кемеровской и Новосибирской областей, расположенных в бассейне реки Иня (города Ленинск-Кузнецкий, Белово, Тогучин, Беловская ГРЭС и др.) 9 .

Для вод реки Иня характерен высокий естественный фон содержания металлов, по пяти элементам он превышает ПДК: медь, цинк, молибден, железо, алюминий.

Заключение

Проведенное нами исследование, направленное на изучение геоэкологических особенностей реки Иня, в пределах такой сложной системы, как городская среда, представленная взаимодействием многих природно-антропогенных комплексов, как лесные массивы, гидротехнические сооружения, водохозяйственные объекты, промышленные объекты, социальная сфера.

В проекте приводятся результаты начального этапа исследования, выбранного объекта. Проведены первичные измерения гидрологических параметров реки и начальное геоморфологическое описание береговой линии. Определены объекты антропогенного происхождение, влияние которых будет изучено на последующих этапах.

Проведения исследования объекта, мы ознакомились с методикой исследования водотока, анализа полученных данных, узнали какие экологические проблемы существуют на реке. В дальнейшем намерены более глубокое изучение реки на территории исследования с целью определения возможного рекреационного использования ее для нашего города. Результаты исследования будут донесены до учащихся наших школ, публикации научных статей.

Список использованных источников и литературы

1 Лапшенков В. С. Без малых рек нет рек больших. Ростов-на-Дону: Ростовское книж. изд-во, 1983. – 128 с.

2 Кравцова В.М., Донукалова Р.П. География Новосибирской области / Учебное пособие для общеобразовательных учреждений, 3-е изд. исправ.и доп. – Новосибирск: «ИНФОЛИО-пресс», 2000 – 205 с.

3 «Вода России» — Иня[Электронный ресурс]. – Режим доступа: water-rf.ru/Водные_объекты/385/Иня– Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 10.11.2017).

4 Геоэкологическая характеристика малых рек Новосибирска [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 10.11.2017).

5 Научно-популярная энциклопедия «Вода России» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://water-rf.ru. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 15.09.2017).

6 Река Иня в Новосибирской области [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org. – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 15.09.2017).

7 Экология города: [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://wiki.darlingcity.ru – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 10.11.2017).

8 Экскурсия по Ключ-Камышенскому плато Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://star-voyage.ru/Novosibirsk/Kluch-Kamyshinskoe-plato.html – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 15.10.2017).

9 Река Иня в центре внимания Общественного совета: [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ecodelo.org – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 10.11.2017).

Приложение А

Средства измерения

Термометр для воды

Емкость для воды

Приложение Б

Исследование оврага

Измерение длины и глубины головной части оврага

Измерение параметров оврага срединной части

Овраг покрытый снегом (10 ноября)

Приложение В

Исследование реки

Измерение температуры воды

Снятие показаний температуры с термометра

Взятие пробы воды на мутность

Острова в русле реки

Гидрометрическая рейка на опоре моста (футшток)

Приложение Г

Изучение ледового режима

(период с 01 по 16 ноября)

Приложение Д

Антропогенные объекты

Коллектор спуска точных вод

Старт в науке

Учредителями Конкурса являются Международная ассоциация учёных, преподавателей и специалистов – Российская Академия Естествознания, редакция научного журнала «Международный школьный научный вестник», редакция журнала «Старт в науке».

Источник

Adblock
detector