Диссертация (Экологический мониторинг и прогнозирование качества воды в реке Толить (г.Ханой, Вьетнам)), страница 7

- т.40,020,0492,450,1080,060,10,170,110,0790,120,066Азот нитратныйс. - т.39,11,650,189,99,14,69,9159,4312,829,494,47Фосфор общийобщ.31,51,81,202,1202,321,982,041,981,862,082,288Фосфорфосфатовобщ.310,10,101,6001,831,761,111,481,631,761,359Сульфатытокс.1001,20,018,810,810,9129,810,39,39,110Железо общеетокс.0,10,252,501,1001,231,51,80,51,070,510,4811Взвешенныевеществаобщ.35,25350,991081108515513821513611112Фенолырыб.0,0010,0011,00430,0015 0,0026 0,00114 0,0012 0,00121 0,00101 0,00144 0,001014713 Нефтепродуктырыб.30,050,071,400,08000,070,090,110,0880,0920,0750,07714СПАВтокс.40,10,161,600,39000,640,220,70,960,720,430,8315Asтокс.10,050,0020,040,03600,0520,0440,0910,0280,0450,0170,01316Pbтокс.20,0010,00020,200,0006 0,00020,00040,00080,00080,00030,00070,000317Mnтокс.40,010,0111,100,0147 0,01890,01050,02240,01490,01270,01510,014418Niтокс.30,010,0010,100,00500,0020,0020,0020,0050,0050,0020,00319Znтокс.30,010,011,000,03100,0130,020,0120,0110,030,0140,01520Hgтокс.10,00050,00020,400,00800,0070,010,0040,0060,00750,007021Cdтокс.20,0010,00121,200,0025 0,00250,0030,0020,0030,00250,0050,00522Cr 3токс.30,070,040,570,05000,050,070,0640,060,0580,0540,06623Cr 6токс.30,020,010,500,01200,010,0130,010,0140,0150,0170,01524Cuтокс.30,0010,00121,200,0013 0,00130,00140,00150,0020,00250,00130,001348Из таблицы 3.3, можно констатировать:– концентрация азота общего от 22 до 33 мг/л (превышает от 1,83 до 2,75ПДК);– концентрация N  NH 4 от 1,22 до 3,75 мг/л (превышает от 3,05 до 9,4ПДК).– концентрации N  NO3 от 4,4 до 12,8 мг/л (точки №1, №4, №5, №7превышают от 1,1 до 1,18 ПДК, остальные точки не превышают ПДК).-– концентрации фосфора общего от 1,98 до 2,32 мг/л (превышают от1,32 до 1,55 ПДК).– концентрации железа общего от 0,48 до 1,8 мг/л (превышают от 4,8 до18 ПДК).– концентрации взвешенных веществ от 85 до 215 мг/л (превышают от2,41 до 6,1 ПДК).– содержания фенолов от 0,00101 до 0,0026 мг/л (превышают от 1,01 до2,6 ПДК).– концентрации Cd от 0,0025 до 0,005 мг/л (превышают от 2,5 до 5ПДК).– концентрации Cu от 0,013 до 0,025 мг/л (превышают от 1,3 до 2,5ПДК).– значения остальных показателей (фосфор фосфатов, свинец, никель,Cr3+, Cr6+) достигают ПДК.По результатам мониторинга, значение концентраций БПК5 изменялосьот 66 мг/л (водовыпуск №7) до 103 мг/л (точка №1), что привышает от 4,4 до6,9 ПДК (рисунок 3.1).49мг/л120БПК5100ПДК806040200№1№2№3№4№5№6№7Водовыпуск№8Рисунок 3.1 – Значение концентрации БПК5 сточных вод от водовыпусковЗначение концентрации ХПК изменялось от 117 мг/л (водовыпуск №7)до 224 мг/л (точка №1), что превышает от 3,9 до 4,1 ПДК (рисунок 3.2).мг/л250ХПК200ПДК150100500№1№2№3№4№5№6№7Водовыпуски№8Рисунок 3.2 – Значение концентрации ХПК сточных вод от водовыпусковN  NO2 : концентрации азота нитритного изменялись от 0,02 мг/л (точки №2 и№8) до 0,12 мг/л (точка №7), что превышает от 3 до 6 ПДК (рисунок 3.3).50мг/л0,18N-NO20,16ПДК0,140,120,10,080,060,040,020№1№2№3№4№5№6№7Водовыпуски№8Рисунок 3.3 – Значение концентрации N  NO2 сточных вод51Таблица 3.3 – Концентрация и масса сбрасываемых загрязняющих веществфактCст, г м3Вещества№1.2.3.4.Сумма массыМасса сброса  С  qст  3600, г чстсброса, тонн/годТочки выпуска№1№2№3№4№5№6№7№8Расход сточных вод qст, м3/с0,50,4160,1250,60,0370,0510,0420,351038167806888667118540012130630150161579979,2894602,82,281,223,303,202,383,7550403414,554971282,1202,321,982,041,981,862,082,2838163474,48914406,4263,74341,5314,52872,81081108515513821513611119440016473638250334800183823947420563139860БПК5172800 9057,62,385556,55Азот аммонийный317,02 587,52 359,864725193,78Фосфор общий143,59Взвешенные вещества8326525.6.7.8.9.10.0,08000,070,090,110,0880,0920,0750,077144104,8340,5237,611,722 16,89111,3497,020,39000,640,220,70,430,83702958,469915121,1001,231,51,80,519801842675388866,6196,45 77,112604,80,03600,0520,0440,0910,0280,0450,0170,01364,877,87519,8196,563,72968,2622,570416,380,00060,00020,00040,00080,0008 0,0003 0,00070,00031,0800,29950,181,7280,1066 0,0551 0,10580,3780,00250,00250,0030,0020,0030,00250,0050,0054,5003,7441,354,320,39960,4590,7566,3Нефтепродукты0,960,725,82СПАВ127,87 132,19 65,0161,070,511045,840,670,48Железо общее81,73Мышьяк3,42Свинец0,34Кадмий0,1953Таким образом, по результатом расчета фактической массы сброса БПК5по 8 водовыпускам равно 5556,55 т/год; азот амонийный, – 193,78 т/год;фосфор общий – 143,59 т/год; взвешенные вещества – 8326 т/год;нефтепродукты – 21,51 т/год; СПАВ – 40,67 т/год; железо общее – 81,73т/год; мышьяк – 3,42; свинец – 0,34; кадмий - 0,19 т/год и другие вещества.21,8Масса сброса, г/чМасса сброса, т/ч1,61,4Сст, г/м31,210,80,60,40,20№1№2№3№4№5№6№7Водовыпуска№8Рисунок 3.4 – Диаграмма концентрации и массы БПК5 сбрасываемых сточных вод21,8Масса сброса, г/ч1,61,4Масса сброса, г/ч1,2Сст, г/м310,80,60,40,20№1№2№3№4№5№6№7Водовыпуска№8Рисунок 3.5 – Диаграмма концентрации и массы железа общего сбрасываемыхсточных водОсновные загрязнения в водные объекты поступают через городскуюводосточную сеть и непосредственно по рельефу с городских территорий.Установлено низкое содержание растворенного кислорода.

Основными54опаснымиисточникамизагрязнениярекиявляютсябиохимичкоепотребление кислорода (более 2,79ПДК), химическое потреблениекислородаамонийный(более3,29ПДК),азот(боллее50ПДК),нефтепродукты (более 20 ПДК), фосфаты (до 10 ПДК) и другие вещества.Отмечено низкое содержание растворенного кислорода в воде (нижедопустимых минимальных значений). Поэтому необходимо создание иведение экологического мониторинга и прогнозирование качества воды вводотоке под влиянием сброса сточных вод, необходимо создание методикиопределения границ зон и карты концентрации загрязняющих веществ вводотоке для регулирования и обеспечения экологической безопасности.3.2.2.

Оценка экологического состояния отложения реки ТолитьПоверхностные воды и осадки (толщина слоя от 0 до 120 см) былиисследованы на пяти участках реки. Первая и вторая точки отбора проб былирасположены на участке реки у дамбы, куда сливается большинствохозяйственно-бытовыхсточныхвод.Третьяточканаходиласьнепосредственно перед выпуском в промышленную зону Тхуондинь.Четвертая и пятая точки отбора проб были расположены на участке рекипосле слияния рек Лы и Кимнгыу.Расход воды на каждом участке отбора проб (Q, м3/с):3Q  V  Aw , м /сгде(3.2)V – скорость потока воды, м/с;2Aw – площадь поперечного сечения потока, м .Скорость потока измеряли прибором FM101-FP201 Global Flow Probe[134].

На каждом участке отбора проб для получения среднего значенияскорости потока были проведены измерения в трех точках по ширине реки(одна в центре и по одной в каждом створе на расстоянии 3 м от берега). Дляизмерения ширины водной поверхности использовалась мерная лента, дляизмерения глубины потока и толщины слоя осадка – мерная линейка(рисунок 3.6). Толщина осадка на каждом участке отбора проб принималасьравной глубине самого глубокого осадочного слоя.

Уклон обоих берегов55реки измерялся на каждом участке отбора проб для определения площадипоперечного сечения потока воды и слоя осадков. Общая характеристикамерных сечений реки Толить приведена в таблице 3.4.Рисунок 3.6 – Поперечное сечение рекиТаблица 3.4 – Общая характеристика мерных сечений реки ТолитьПоказательРасстояние от устья реки, кмГлубина потока, мСкорость течения, м/сРасход воды, м3/сОбщее время пути потока отистока до устья, сут*Толщина слоя осадка, мПлощадь поперечногосечения слоя осадка, м2Средняя площадь сеченияслоя осадка, м2**Общий объем осадков вконкретном створе, м3***Средняя плотность осадка наконкретном участке,кг/м3****Мерное сечениеR1R2R3R4R53,10,750,0150,185,10,840,0390,579,10,980,0491,1613,81,050,1173,5315,51,340,1316,68–0,851,050,660,181,21,21,20,90,616,161826,5723,621,03–17,0822,2925,0822,31–34,16189,139117,88842,395–1053119512421357* Отношение длины, м, к среднему значению скорости воды, м/с, в первой и последнейточках отдельного участка реки.** Среднее значение первой и последней площади поперечного сечения осадка отдельногоучастка реки.*** Длина участка реки, умноженная на поперечное сечение слоя осадка.**** Оценка сухого веса объема осадка.56На каждом участке отбора проб площадь поперечного сечения слояводы, м2, рассчитывалась по формуле:W  2WtgS   W WDAw  ,2Aw  W  WD 2tgS ,где(3.3)W – ширина поверхности воды, м;WD – глубина слоя воды, м;S – уклон речного берега, град.На каждом участке отбора проб площадь поперечного сечения слояосадка, м2, рассчитывалась по формуле:As W  2WDtgS   2SDtgS   W  2WtgS  WD ,2As  SD  W  tgS  2W D  SD  SD 2  ,где(3.4)SD – глубина слоя осадка, м.Фактическиречныезагрязненияподвергаютсязначительномуиспарению и (или) размыванию, поэтому для повышения точности расчетавыражение было модифицировано в виде [65]:nQd  C d  Qu  Cu  e  kt   Li ,(3.5)i 1гдеk – коэффициент затухания (распада) загрязнения;t – время пути до устья, сут;Qd  Cd – суммарная нагрузка в низовьях и (или) в конце участка реки.В каждом исследовании для оценки общего экологического состоянияреки анализировалось качество не только речной воды, но и осадка.

Дляэтого было введены параметры: индекс качества воды (WQI) и индекскачества донных отложений (SQI) с учетом семи загрязняющих веществ: дляводы – хрома (Cr), никеля (Ni), марганца (Mn), меди (Cu), цинка (Zn),мышьяка (As) и свинца (Pb); для осадка – Cr, Ni, Cu, Zn и Pb [55, 65].Индексы WQI и SQI рассчитывали следующим образом:Индекс воды.металлi C Me i в году AC Me i в году B,(3.6)57WQI где7i 1Индекс воды.металлi7,(3.7)Индексводы. металлi – показатель количества металла i в воде;CМе.i – концентрация металла i в воде, A > B.И ндекс осадка.металл i SQI где7i 1C М е .i в году AC М е .i в году BИндекс осадка.металлi7,(3.8),(3.9)Индексосадка.металлi – показатель количества металла i в осадке;'С Ме.i– концентрация металла i в осадке, A > B.Показатель состояния реки:RQI WQI  SQI,2(3.10)В случаях, когда WQI, SQI и (или) RQI = 1, качество воды, осадка и (или)состояние реки не изменяются; если значения RQI < 1, то состояние рекиулучшается; если RQI > 1 оно становится хуже [6].На отдельных участках реки Толить накоплено огромное количествоорганического углерода и тяжелых металлов в отложениях (таблица 3.5).Наибольшее загрязнение отмечено по органическому углероду (общееколичество в целом по речным отложениям составило 12745 тонн).