Порядин А.Ф., Хованский А.Д. - Оценка и регулирование качества окружающей природной среды (1044943), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Взвешенная составляющая в техногенном водном потоке, по сравнению с растворенной, характеризуется меньшей динамичностью и большей представительностью для многих В Р В Р В Р р В Р В Р 6,14 0,55 0,73 63,5 5,63 3,53 6,32 19,5 15,7 25,5 368 1,11 13,1 2,56 Таблица 4.7 Концентрация химических элементов в донных отлохгениях малых рек 1'7! Тяжелое ма- Нйи» шиностроение, А~из металлообработка, кабельная, аккумуляторная строительная, пищевая промыш- ленность Город с населе- нием 100 тыс. человек Сд„, Спм, Епи Х!г4 РЬси Бп,„ БЬ,„, Беи У, Еп, Сг, ХЬ, В, %, В1, Бг, Ва, Т1 Со, Ве, Мо, Бс, "1'Ь, Р' Город с Металлообранаселе- ботка, машинанием 30- строение, стро- 100 тыс.
ительная прочеловек мышленность Ак44 С 612, Се11 Еп, Си, Бс, Ня, Бг, Ег, БЬ, Т1, Со, Бп, В1, Ы1, РЪ, Ва Бе 126 элементов. Аномальные концентрации взвешенных форм образуются как за счет общего увеличения количества взвеси, так н за счет более высоких концентраций элементов во взвешенном материале, где они находятся преимущественно в подвижных, легко извлекаемых формах, имеют высокую миграционную способность н потенциальную экологическую опасность.
В реке техногенные элементы из раствора в результате химических превращений, сорбции, бногенного поглощения переходят во взвешенное состояние. На участках реки с пониженной транспортирующей способностью взвешенныс вещества осаждаются на дно, образуя техногенные потоки рассеяния в донных отложениях.
Донныс отложения являются наиболее стабильным компонентом водной системы, чутко реагируют на все антропогенные воздействия, концентрируют в себе широкий комплекс элементов, содержания которых в зоне загрязнения могут превышать фоновые в десятки и сотни раз (табл. 4.7) Окончание табл.
4.7. Нбп В~,9 Аяц Св, Бг, Мо, %, Со, Ва, Сг, Ьц РЬ, Хп, Бп р Город с Ткацкая нассле- Фабрика наем до 30 тыс. человек Нами Нцз Сдм~ Хп, Бп Сг, Ав~м Бг„РЬ в1 Химическая промышлен- ность Поселок Вторичная пе- Н~м, город- рсработка Акп, ского цветных метал- типа лов РЬги Сии, БЬ, Со, ВЬ4 Ри, Бп, Сг, Хп,~ Ва, Бг Сб Ак, У, Хп, Со, РЬ, Ва, Р, Оа,Мп, Сп У, ЪЬ Поселок Ссльскохозяйсельс- ственное прокого нзводство типа Техногенные потоки рассеяния в осадках малых рек характеризуются высокой вариантностью содержания элементов, обусловленной дискретностью поступления загрязнителей, различным гранулометрическим составом отложений и геоморфологическим строением русла. Повышенные содержания элементов в донных отложениях рек приурочены к выполненным нли расширенным участкам русла затонам, отмелям, на которых снижается транспортирующая способность потока, происходит осаждсние взвешенного материала н аккумуляция его на дне.
Такие участки являются геохимическими барьерами. Для большинства элементов характерно закономерное увеличение нх содержания при уменьшении крупности осадков от песков к глинистым илам. В крупных реках наибольшие антропогенные изменения наблюдаются в степной зоне, где ощущается острый дефицит воды н где на речные системы приходится максимальная техногенная нагрузка.
На берегах расположены крупные промышленные зоны, в бассейне рек ведется интенсивное сельскохозяйственное производство, распространено орошаемое земледелие, в руслах созданы водохранилища и гидроузлы, осуществляется глубокое регулирование и использование водного стока. В результате совместного действия указанных факторов кардинально изменяется гидрохимический режим рек.
В естественных условиях в реках наблюдалась четкая связь между содержанием главных ионов и изменением водного стока. В половодье минерализация воды уменьшалась, а межень увеличивалась (рис. 4.3 а). За счет перемешивания меженных и паводковых вод и усреднения нх химического состава в водохранилигцах эта связь нарушилась. Содержание главных ионов в реках ниже водохранилища на протяжении года изменяется меньше и не зависит от водного стока (рис. 4.3 б).
Максимальные содержания ионов отмечаются зимой, при малых расходах воды или весной во время паводка, минимальные — летом, при возросших расходах воды (рис. 4.3 в). За счет регулирования н сокращения водного стока, а также увеличивающегося объема сточных вод повышается минерализация речной воды. Возрастают концентрации практически всех ионов, но в наибольшей степени увеличивается количество натрия„ сульфатов и хлорицов (табл.4.8). Воды из гидрокарбонатно-кальциевых превращаются в сульфатнокальцнево-натриевые, хлоридно-сульфатно-натриевые. Под действием техногенеза глубокие преобразования претерпевает и режим бногенных элементов.
Во многих реках, на которых построены водохранилища, сокращается содержание и сток минерального фосфора и увеличивается концентрация и сток азота (табл. 4.9).Это связано с тем, что основная часть фосфора, мигрирующего в реках преимущественно во взвешенной форме, осаждается в водохранилищах. В отличие от фосфора, общее содержание азота в воде рек возрастает, в основном за счет органических н аммонийных форм. Увеличение концентрации азота в речных водах обусловлено его поступлением с промышленными, бытовыми, сельскохозяйственными стоками, смывом части удобрений с поверхности водосборов.
128 ли, мг/л 500 4 ОО ЗОО 200 1 и й)4 )ООО 500 ь и аоо 700 еоо 500 1 й Рнс. 4.3. Годовой режим минерализации и расхода воды 0 в Дону а) — у г, Калача, б) — ниже Цимлянской ГЭС; в) — у г. Ак- сая. б жа, 1иа )гр мг/л ЗОО 200 юо мг/л 1ООО 900 ~н ц и и иа ип гд а и~ ги и и п влип )и к х) и и) ъч ч р1 рп ил му л'гдл О, ~ф !500 1000 500 Оа $ф 1500 1000 500 Тайница 4.8 Измеяения химического состава воды рек под влиянием аятроногеяных фак- торов 1989 р. Ку- 1936-1954 бань г.Невин- 1963-1966 но- мысск 1985-1989 48,4 19,1 36,6 129,3 109,3 22,0 365,0 Таблица 4.9. Среднегодовое содергкание и сток общего азота и гросфора в р. Дон 781 1940-1941 30,1 1050 275 34,17 11,30 1956-1970 21,1 1934 185 39,26 4,04 1971-1975 14,4 2420 155 33,22 2,03 Негативное влияние техногенеза проявляется в резком увеличении содержания микрозлементов, в т.ч. тяжелых металлов, присутствовавших ранее в реках в малых количествах.
Кроме того, сейчас в водных объектах находятся такие химические вещества (нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), фенолы, пестициды), которые в природных условиях вообще отсутствуют. В настоящее врсмя большая часть водных объектов существенно !зо Р.Дон 1938-1952 Раз- 1965-1975 дор- ская 71,7 12,2 42,9 182,4 94,8 46,1 450,0 75,5 17,8 78,2 178,5 131,9 99,6 587,0 82,4 30,5 150,0 257,5 171,6 169,5 861,2 27,7 5,6 10,7 94,4 29,8 2,8 173,0 39,1 13,! 29,9 106,0 67,4 26,7 282,0 загрязнена нефтепродуктами, тяжелыми металлами, содержания которых в воде могут превышать ПДК или фоновые значения в сотни раз.
Периодически в воде рек обнаруживаются высокие концентрации пестицидов, СПАВ, фенолов. Большое влияние на миграцию взвешенных веществ в реках оказывают водохранилища и гидроузлы. На зарегулированиых участках рек условия миграции механического материала значительно отличаются от природных. Перед гидроузлами и в водохранилищах в результате снижения скорости течения осаждается 65 — 95 У, взвешенных наносов, а ниже гидроузлов увеличивается эрозионная способность потока, происходит интенсивный размыв берегов. В воде р. Волги среднегодовая концентрация взвешенных веществ сократилась с 93 до 29 мг/л, а твердый сток уменьшился с 19,3 до 7,8 млн.т/год. В Дону после создания водохранилища и гидроузлов сток взвешенных наносов снизился почти в 3 раза.
В естественных условиях русла рек в большинстве своем сложены крупнозернистым песчаным и алевритовым материалом, в котором содержание мелких фракций не превышает 10 — 30;4. В составе таких осадков преобладает кремнезем. Концентрация многих элементов минимальна, они жестко закреплены в кристаллических решетках минералов и поэтому малоподвижны, В результате перекрытия рек плотинами и осаждения основной массы взвесей перед гидроузлами и в водохранилищах образуются тонкодисперсиониые илы. Вместе со взвесью в осадках накапливаются органическое вещество, тяжелые металлы, редкие и рассеянные элементы.
В илах многие элементы находятся в подвижных реакционноспособиых формах и накапливаются в иловых растворах. В зонах влияния крупных промышленных центров за счет поступления большого количества органического вещества в водс рек снижается содержание растворенного кислорода, величина окислительно-восстановительного потенциала, уменьшается рН воды.
В илистых осадках образуется сероводородная обстановка. С различными видами стоков в водныс обьекты поступает много химических элементов и соединений, которые загрязняют водную среду, накапливаются в осадках и живых организмах. В крупной реке техногенные потоки рассеяния элементов представляют собой не единичный, монотонно убывающий от источника загрязнения ореол, а сложное дискретное геохимическое поле.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
