Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
пример.doc
Скачиваний:
69
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
3.68 Mб
Скачать

2.3. Висновки

В данних дослідженнях використовуються як хімічні методи, так і біотестування. Методика проведення експериментв є стандартизованою і відображена у КНД (керівний нормативний документ). Хімічний аналіз вод дозволяє визначити кількісний склад забруднюючих речовин,в той час як біотестування дозволяє визначити токсичність проб

Розділ ііі результати досліджень

    1. Оцінка екологічного стану за гідрохімічними дослідженнями

Дослідження проводилися по каскаду Оріхуватських ставків у вересні 2012. (Нумерація від нижче до вище розташованого).

Таблиця 18. Гідрохімічні показники по каскаду Горіхуватських ставків.

№1

№2

№3

№4

N/NH4, мг/л

0,2

0,24

0,3

0,35

N/NO3, мг/л

0,09

0,1

0,15

0,3

N/NO2, мг/л

0,01

0,02

0,03

<0,01

P/PO4, мг/л

0,3

0,2

0,35

0,4

pH

7,4

7,6

7,8

7,8

ХСК

22,0

24,0

30.0

35,0

БСК5

10,0

8,0

10,0

10,0

Cl-, мг/л

34,5

36,4

36,5

39,5

SO42-, мг/л

17,5

17,5

18,0

18,0

Сух. залишок (мінералізація)

185,0

190,0

195,0

195,0

Таблиця 19. Значення деяких ГДК в країнах Дніпровського басейну (мг/дм3)

Показники

ГДК для водних об’єктів господарсько-питного та культурно-побутового призначення,

ГДК для водних об’єктів рибогосподарського призначення

Білорусія

Росія

Україна

Білорусія

Росія

Україна

1

2

3

4

5

6

7

pH

6-9

6-9

6,5-8,5

6,5-8,5

6,5-8,5

6,5-8,5

Cl-

350

350

350

350

300

300

SO42-

500

500

500

100

100

100

Мінерал.

1000

1000

1000

1000

1000

1000

БСК5

6,0

2,0-4,0

4,0

3,0

2,0

2,0

ХСК

-

15-30

30

-

-

20

NH4 – N

1,0

1,0

2,0

0,39

0,39

0,39

NO2 – N

0,99

0,91

1,0

0,02

0,02

0,02

NO3 – N

10,2

10,2

10,2

9,1

9,1

9,1

PO4 – P

0,20

-

1,14

0,05

0,05 ол

0,15 мз

0,20 ев

1,0

Примітка: ол – оліготрофні водойми; мз – мезотроні водойми; ев – евтрофні водойми.

Таблиця 20. Екологічна класифікація якості поверхневих вод суші та естуаріїв за трофо-сапробіологічними (еколого-санітарними) критеріями.

Класи якості води

І

II

III

IV

V

Категорії якості води

1

2

3

4

56

7

Показники

Гідрофізичні показники

прозорість, м

> 1,50

1,00–1,50

0,65–0,95

0,50–0,60

0,35–0,450,20–0,30

<0,20

завислі речовини, мг/дм

<5

5–10

11–20

21–30

31–5051–100

> 100

Гідрохімічні показники

рН

6,9–7,0 7,1–7,5

6,7–6,8 7,6–7,9

6,5–6,6

8,0–8,1

6,3–6,4

8,2–8,3

6,1–6,2 8,4–8,55,9–6,0 8,6–8,7

<5,9

>8,7

азот амонійний, мг N/дм3

<0,10

0,10–0,20

0,21–0,30

0,31–0,50

0,51–1,001,01–2,50

>2,50

азот нітритний, мг N/дм

< 0,002

0,002–0,005

0,006–0,010

0,011–0,020

0,021–0,0500,051–0,100

> 0,100

азот нітратний, мг N/дм3

<0,20

0,20–0,30

0,31–0,50

0,51–0,70

0,71–1,001,01–2,50

>2,50

фосфор фосфатів, мг Р/дм3

< 0,015

0,015–0,030

0,031–0,050

0,051–0,100

0,101–0,2000,201–0,300

> 0,300

розчинений кисень, мг О2/дм3,

>8,0

7,6–8,0

7,1–7,5

6,1–7,0

5,1–6,04,0–5,0

<4,0

насичення киснем, %

96–100 101–105

91–96 106–110

81–90 111–120

71–80 121–130

61–70 131–14040–60 141–150

<40

>150

перманганатна окисненість, мг О/дм3

<3,0

3,0–5,0

5,1–8,0

8,1–10,0

10,1–15,015,1–20,0

>20,0

біхроматна окисненість,

мг О/дм

<9

9–15

16–25

26–30

31–4041–60

>60

БСК5, мг О2/дм3

<1,0

1,0–1,6

1,7–2,1

2,2–4,0

4,1–7,07,1–12,0

> 12,0

Гідробіологічні показники

біомаса фітопланктону,

мг/дм3

<0,5

0,5–1,0

1,1–2,0

2,1–5,0

5,1–10,010,1–50,0

>50,0

індекс самоочищення-самозабруднення (A/R)

1

0,9

1,1

0,8

1,2

0,7

1,3–1,5

0,50,6

2,1–2,5

1,6–2,0

<0,5 >2,5

Бактеріологічні показник

чисельність бактеріопланктону, млн.

кл/см3

<0,5

0,5–1,5

1,6–2,5

2,6–5,0

5,1–7,07,1–10,0

> 10,0

чисельність сапрофітних бактерій, млн. кл/см3

<1,0

1,0–3,0

3,1–5,0

5,1–10,0

10,1–25,025,1–100,0

> 100,0

Біоіндикація єапробності (індекси сапробностп

за Пантле-Букком

<1,0

1,0–1,5

1,6–2,0

2,1–2,5

2,6–3,03,1–3,5

>3,5

за Гуднайтом-Уітлеєм

1–20

21–45

46–60

61–70

71–8081–90

91–100

Сапробність

Олігосапробні

β- мезосапробні

α- мезосапробні

Полісапробні

β- олігосапробні

α- олігосапробні

β'- мезосапробні

β"- мезосапробні

α'- мезосапробніα"- мезосапробні Політрофні

Полісапробні Гіпертрофні

Трофність (переважаючий тип)

Оліготрофні

Мезотрофні

Евтрофні

Оліготрофні-оліго-мезотрофні

Мезотрофні

Мезо-евтрофні

Евтрофні

Ев-політрофніПолітрофні

Гіпертрофні

Таблиця 21. Класифікація якості прісних гіпо- та олігогалинних вод за критеріями забруднення компонентами сольового складу.

Класи якості

води

І

II

III

IV

V

Категорії якості води

1

2

3

45

6

7

Показники мг/дм3

Сума іонів, мг/дм3

500

501–750

751–1000

1001–12501251–1500

1501–2000

>2000

Хлориди, мг/дм3

<20

21–30

31–75

76–150151–200

201–300

>300

Сульфати, мг/дм

<50

51–75

76–100

101–150151–200

201–300

>зоо

Таблиця 22. Екологічна класифікація якості поверхневих вод суші та естуаріїв за критеріями вмісту специфічних речовин токсичної дії, мкг/дм3

К

ласи якості води

І

II

III

IV

V

Категорії якості води

1

2

34

5

6

7

Показники, мкг/дм3

Ртуть

<0,02

00,2–0,05

0,06–0,200,21–0,50

0,51–1,00

1,01–2,50

>2,5

Кадмій

<0,1

0,1

0,20,3–0,5

0,6–1,5

1,6–5,0

>5,0

Мідь

<1

1

23–10

11–25

26–50

>50

Цинк

<10

10–15

16–2021–50

51–100

101–200

>200

Свинець

<2

2–5

6–1011–20

21–50

51–100

> 100

Хром (загальний)

<2

2–3

4–56–10

11–25

26–50

>50

Нікель

<1

1–5

6–1011–20

21–50

51–100

> 100

Миш'як

<1

1–3

4–56–15

16–25

26–35

>35

Залізо (загальне)

<50

50–75

76–100101–500

501–1000

1001–

2500

>2500

Марганець

<10

10–25

26–5051–100

101–500

501–1250

> 1250

Фториди

< 100

100–125

126–150151–200

201–500

501–10000

> 1000

Ціаніди

1–5

6–1010–25

26–50

51–100

> 100

Нафтопродукти

<10

10–25

26–5051–100

101–200

201–300

>300

Феноли (леткі)

0

<1

12

3–5

6–20

>20

СПАР

0

<10

10–2021–50

51–100

101–250

>250

Назви, дані класам і категоріям якості вод за їх станом, є такими:

І клас з однією категорією (1) - відмінні;

ІІ клас - добрі, з двома категоріями: дуже добрі (2) і добрі (3);

ІІІ клас - задовільні, з двома категоріями: задовільні (4) і посередні (5);

ІV клас з однією категорією (6) - погані;

V клас з однією категорією (7) - дуже погані.

Назви, дані класам і категоріям якості води за ступенем їх чистоти (забрудненості), є такими:

І клас з однією категорією (1) - дуже чисті;

ІІ клас - чисті, з двома категоріями: чисті (2) і досить чисті (3);

ІІІ клас - забруднені, з двома категоріями: слабко забруднені (4) і помірно забруднені (5);

ІV клас з однією категорією (6) - брудні;

V клас з однією категорією (7) - дуже брудні. [37]

Амонійний азот. У поверхневих водах амонійний азот знаходиться головним чином у вигляді іонів амонію (NH4+) та недисоційованих молекул NH4OH. Кількісне співвідношення цих форм має важливе екологічне значення і визначається величиною рН і температурою води.

Наявність у незабруднених поверхневих водах іонів амонію зумовлена насамперед процесами біохімічної деградації білкових речовин. Збільшення вмісту іонів NH4+ спостерігається, як правило, в періоди відмирання водяних організмів, особливо в зонах їх скупчення. Іони амонію можуть утворюватись внаслідок анаеробних процесів відновлення нітратів і нітритів. Значна їх кількість може надходити в природні води з поверхневим стоком, побутовими стічними водами, промисловими стоками підприємств харчової, коксохімічної та хімічної промисловості. Підвищений вміст іонів NH4+ свідчить про погіршення санітарного стану водойми.

Графік 1. Порівняння концентрацій амонійного азоту у Горіхуватських ставках с ГДК рибогосподарським і культурно-побутовим.

В Горіхуватських ставках концентрація амонійного азоту знаходиться в межах 0,2-0,35 (найбільше у верхньому ставку), що не перевищує ГДК. За екологічною класифікацією це відповідає 3-4 категорії (досить читсті і слабко забрудненні) та ІІ – ІІІ класу якості води..

Нітратний азот. Наявність нітратних іонів у природних водах пов’язана з внутрішньоводоймними процесами нітрифікації амонійних іонів у присутності кисню під впливом нітрифікуючих бактерій. Другим важливим джерелом є атмосферні опади. Значна кількість нітрат-іонів може надходити з промисловими та господарсько-побутовими стічними водами і стоком із сільськогосподарських угідь, на яких застосовуються азотні добрива.

Графік 2. Порівняння концентрацій нітратного азоту у Горіхуватських ставках с ГДК рибогосподарським і культурно-побутовим.

Концентрація нітратного азоту знаходяться в межах 0,09-0,03 мг/л (найбільше у верхньому озері, до останнього зменшується), що значно менше ГДК. За екологічною класифікацією це відповідає І класу і 1 категорії якості води (дуже чисті).

Нітритний азот. Нітрити (NO2–) є проміжним продуктом біохімічного окиснення аміаку або відновлення нітратів. Їх наявність у водоймах свідчить про фекальне забруднення вод.

Графік 3. Порівняння концентрацій нітритного азоту у Горіхуватських ставках с ГДК рибогосподарським.

Концентрація нітратного азоту знаходяться в межах 0,01-0,03 мг/л, що не перевищує ГДК культурно-побутове, але у Горіхуватському ставку №3 перевищує рибогосподарське ГДК, а у ставку №2 дорівнює ГДК р.г. Щодо екологічної класифікації, то Горіховатський ставкок №1 і №2 відноситься до ІІІ класу, 4 категорії (слабко забруднені), №3 – до ІІІ класу 5 категорії (помірно забруднений), №4 – ІІ класс 3 категорія (досить чисте) або чистіше.

Фосфати. Фосфати надходять у поверхневі води головним чином з грунтів, різних стічних вод або з органічної маси після її розкладу. Широке застосування синтетичних миючих засобів стало причиною забруднення поверхневих вод поліфосфатами, які повільно гідролізують з утворенням ортофосфатів. Потрапляючи у водойми, фосфати сприяють розмноженню синьо-зелених водоростей, які руйнують екосистему водойм.

Графік 4. Порівняння концентрацій фосфатів у Горіхуватських ставках с ГДК рибогосподарським і культурно-побутовим.

В данному випадку значення концентрацій порівнювалося з ГДК не тільки України, а і Росії і Білорусії, так як значення ГДК саме по фосфатам дуже відрізняються. Концентрація фосфатів знаходиться у межах 0,2-0,4 мг/л, що не перевищує ГДК України, але майже у всіх ставках перевищено ГДК Білорусії і Росії (лише концентрація фосфатів у ставку №2 дорівнює ГДК культурно-побутовому Білорусії). Щодо екологічної класифікації, то Горіховатські ставок №1відноситься до ІVкласу 6 категорії (брудні), №2 – ІІІ класу 5 категорії (помірно забруднені), а №3 і №4 – до V класу 7 категорії (дуже брудні).

БСК5. Біохімічне споживання кисню (БСК5) - це кількість кисню в міліграмах, потрібна для окиснення органічних речовин, що містяться в 1 л води, аеробними бактеріями до СО2 і Н2О впродовж 5 діб без доступу повітря і світла.

БСК5 - важливий екологічний показник стану природних водойм. За високого вмісту органічних речовин у воді швидко розмножуються аеробні бактерії, для життєдіяльності яких необхідний кисень. Це може зумовити зниження вмісту розчиненого кисню, створити гіпоксичні умови і загибель окремих видів гідробіонтів. БСК5 не включає витрат на нітрифікацію.

Графік 5. Порівняння концентрацій БСК5 у Горіхуватських ставках с ГДК рибогосподарським і культурно-побутовим.

Концентрація БСК 5 коливається від 8 до 10 мгО2/л, що значно перевищує ГДК. За екологічною класифікацією це IV клас 6 категорія (брудні).

ХСК. Хімічне споживання кисню (ХСК) або біхроматна окислюваність є одним із сумарних критеріїв забруднення води органічними та неорганічними речовинами, які здатні окислюватися. ХСК є кисневим еквівалентом загальної кількості у стічних водах органічних речовин.

Графік 6. Порівняння концентрацій ХСК у Горіхуватських ставках с ГДК рибогосподарським і культурно-побутовим.

Концентрація ХСК коливається в межах 22-35 мг/л (найвища у верхньому озері). У всіх озерах концентрації перевищують ГДК рибогосподарське. Щодо ГДК культурно-побутового, то воно перевищене у Горіхуватському ставку №4, а у ставку №3 дорівнює ГДК. Згідно екологічної класифікації Горіховатський став №1 і №2 – це ІІ класс 3 категорія (досить чисті), №3 – ІІІ класс 4 категорія (слабко забруднений), №4 – ІІІ класс 5 категорія (помірно забруднений).

Співвідношення ХСК/БСК від 2,2 до 3,5(додаткових досліджень з пошуку органічних забрудників не потрібно).

На основі порівняння даних якості води Горіхуватських ставків та відповідних нормативів значення показників якості води проводимо класифікацію води за відповідними категоріями.

Таблиця 22. Класифікація води Горіхуватських ставків за категоріями.

№1

№2

№3

№4

N/NH4, мг/л

3

3

3

4

N/NO3, мг/л

1

1

1

2

N/NO2, мг/л

4

4

5

3

P/PO4, мг/л

6

5

7

7

pH

1

2

2

2

ХСК

3

3

4

5

БСК5

6

6

6

6

Cl-, мг/л

3

3

3

3

SO42-, мг/л

1

1

1

1

Отже, за критеріями забруднення компонентами сольового складу Горіховатський каскад відноситься до ІІ класу 2 категорії: дуже добрі (за станом) і чисті (за ступенем чистоти).

Розрахуємо комплексний екологічний індекс (за трофо-сапробіологічними показниками). Спочатку розрахуємо еколого-санітарну складову за формулою:

Iв=(∑Fiфакт/Fiопт)/n,

де: Fiфакт - фактичні значення трофо-сапробіологічних характеристик (БСК5, NH4+, тощо);

Fiопт - оптимальні значення трофо-сапробілогічних характеристик - приймаються по І класу якості води.

Примітка: Якщо фактор трофо-сапробіологічних характеристик позитивний, то Ів=Fiопт/ Fiфакт. Якщо фактор трофо-сапробіологічних характеристик негативний, то Ів = Fiфакт/ Fiопт

Після визначення комплексного екологічного індексу (Іе) можна визначити клас якості води, стан водного середовища і рівень антропогенного навантаження:

Іе = 1.0, І клас якості води, еталонний стан, рівень антропогенного навантаження- нормальні сенгетичні сукцесії;

Іе = 1.0-3.0, II клас якості води, стан добрий, рівень антропогенного навантаження- розхитування екосистеми;

Іе = 3.0-8.0, III клас якості якості води, стан задовільний, рівень антропогенного навантаження - випадання особливо чутливих видів з екосистеми;

Іе = 8.0-21.0, IV клас якості води, стан перехідний, рівень антропогенного навантаження - порушення трофічних зв’язків у екосистемі;

Іе = 21.0 і більше, V клас якості води, стан незадовільний, рівеньантропогенного навантаження - криза. [53]

Далі за аналогічною формулою сольову складову і токсилогічну. Дані по мікроелементам взяті з роботи [54]. І в результаті комплексний екологічний індекс Іе (середнє значення попередніх трьох).

Для Горіхуватського ставу №1:

.

Таким чином вода Горіхуватського ставу №1 відноситься до ІІ класу, 3 категорії: добра (за станом) та досить чиста(за ступенем чистоти) , рівень антропогенного навантаження- розхитування екосистеми.

Для Горіхуватського ставу №2:

.

Таким чином вода Горіхуватського ставу №2, так як і №1, відноситься до ІІ класу, 3 категорії: добра (за станом) та досить чиста(за ступенем чистоти), рівень антропогенного навантаження- розхитування екосистеми.

Для Горіхуватського ставу №3:

.

Таким чином вода Горіхуватського ставу №3, відноситься до ІІІ класу, 4 категорії: задовільна (за станом) та слабко забруднена (за ступенем чистоти) , рівень антропогенного навантаження - випадання особливо чутливих видів з екосистеми.

Для Горіхуватського ставу №4:

.

Таким чином вода Горіхуватського ставу №4, так як і №3, відноситься до ІІІ класу, 4 категорії: задовільна (за станом) та слабко забруднена (за ступенем чистоти), рівень антропогенного навантаження - випадання особливо чутливих видів з екосистеми

З данних гідрохімічного аналізу основним забруднювачем води є фосфати, які сприяють цвітінню води і, як наслідок, погіршенню кисневого режиму ставків.

Аналогічно оцінимо якість води інших 2 каскадів нпп "Голосіївський" за літературними данними протягом року. На основі порівняння даних якості води Дідорівських ставків та відповідних нормативів значення показників якості води проводимо класифікацію води за відповідними категоріями.

Таблиця 22. Класифікація води Дідорівських ставків за категоріями.

№1

№2

№3

№4

З

В

Л

О

З

В

Л

О

З

В

Л

О

З

В

Л

О

N/NH4, мг/л

2

-

3

-

1

2

2

-

2

-

2

-

2

3

2

-

N/NO2, мг/л

3

-

3

-

4

3

2

-

3

-

3

-

4

5

3

-

N/NO3, мг/л

6

-

1

-

5

3

1

-

6

-

3

-

5

3

1

-

P/PO4, мг/л

4

-

3

-

3

5

3

-

3

-

3

-

3

7

3

-

За комплексним екологічним індексом всі озера Дідорівського каскаду відносяться до ІІ класу 3 категорії: добрі (за станом) та досить чисті(за ступенем чистоти). Зимою у всіх ставках Дідорівського каскаду спостерігається підвищенний вміст нітратів, що найімовірніше пов'язано з відсутністю біологічною активності вищих водних рослин і мінералізацією відмерлих решток гідробіонтів. Водночас весною спостерігається підвищенний вміст фосфатів (особливо Дідорівський став №4)

На основі порівняння даних якості води Китаївських ставків та відповідних нормативів значення показників якості води проводимо класифікацію води за відповідними категоріями.

Таблиця 23. Класифікація води Китаївських ставків за категоріями.

№1

№2

№3

№4

З

В

Л

О

З

В

Л

О

З

В

Л

О

З

В

Л

О

N/NH4, мг/л

2

1

1

2

2

1

1

1

3

2

1

1

3

1

1

1

N/NO2, мг/л

3

2

3

4

2

2

2

3

2

2

2

2

3

2

2

3

N/NO3, мг/л

3

1

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

1

1

P/PO4, мг/л

4

4

6

5

4

4

2

1

5

5

3

4

5

5

5

5

За комплексним екологічним індексом озера Китаївського каскаду №1 і №4 відносяться до ІІ класу 3 категорії: добрі (за станом) та досить чисті (за ступенем чистоти), а озера №2 і №3 до ІІ класу 2 категорії: дуже добрі (за станом) і чисті (за чистотою). В цьому каскаді спостерігається підвищенний вміст фосфатів в озерах № 1 і №4 протягом року,а в озерах №2 і №3 взимку.

На основі порівняння даних якості води Горіховатських ставків та відповідних нормативів значення показників якості води проводимо класифікацію води за відповідними категоріями.

Таблиця 23. Класифікація води Горіховатських ставків за категоріями.

№1

№2

№3

№4

З

В

Л

О

З

В

Л

О

З

В

Л

О

З

В

Л

О

N/NH4, мг/л

3

2

2

2

5

2

3

2

2

2

2

2

3

2

4

2

N/NO2, мг/л

4

4

4

1

5

4

4

4

5

5

4

5

6

5

5

5

N/NO3, мг/л

3

1

1

1

4

1

1

2

5

4

1

3

5

4

1

4

P/PO4, мг/л

5

4

6

5

4

5

6

5

4

3

5

4

5

4

5

5

За комплексним екологічним індексом озера Горіховатського каскаду відносяться: №1 до ІІ класу 3 категорії: добрі (за станом) та досить чисті (за ступенем чистоти),а всі інші (№2,№3,№4) до ІІІ класу, 4 категорії: задовільна (за станом) та слабко забруднена (за ступенем чистоти), що практично збігається з експериментальнми данними (гірший стан Горіховатського озера №2 за усередненими данними спостерігається за рахунок погіршення стану взимку). Взагалі показники по Горіховатському каскаду є найгіршими серед усіх 3 каскадів Голосіївського лісу. Тут спостерігається забруднення взимку та підвищенний вміст фосфору фосфатами протягом року.