Оценка загрязнения донных отложений рек памятников природы Республики Татарстан нефтепродуктами
Автор: Иванов Д.В., Шамаевч Д.Е., Валиев В.С., Зиганшин И.И., Хасанов Р.Р., Марасов А.А., Маланин В.В., Богданова О.А.
Журнал: Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии @ssc-sl
Рубрика: Водные экосистемы
Статья в выпуске: 2 т.30, 2021 года.
Бесплатный доступ
Выполнена апробация методики расчета показателей загрязнения донных отложений рек - памятников природы Республики Татарстан нефтепродуктами с использованием региональных нормативов их фонового содержания. Дана оценка степени загрязнения донных отложений рек нефтяными углеводородами.
Донные отложения, нефтепродукты, фоновое содержание, коэффициент загрязнения
Короткий адрес: https://sciup.org/148322205
IDR: 148322205 | УДК: 504.45 | DOI: 10.24412/2073-1035-2021-10399
The assessment of oil pollution of bottom sediments of rivers that are recognized as natural monuments of the Republic of Tatarstan
Approbation of the methodology for calculating the indicators of oil pollution of bottom sediments of rivers that are recognized as natural monuments of the Republic of Tatarstan using regional standards for their background matter content is made. The estimation of the pollution concentration of bottom sediments of rivers with oil hydrocarbons is given.
Текст научной статьи Оценка загрязнения донных отложений рек памятников природы Республики Татарстан нефтепродуктами
металлов и нефтепродуктов) в составе донных отложений установлены только в нескольких регионах РФ.
В Республике Татарстан (РТ) специалистами Института проблем экологии и недропользования АН РТ были разработаны и приказом Министерства экологии и природных ресурсов РТ установлены региональные нормативы фонового содержания нефтепродуктов в донных отложениях поверхностных водных объектов с учетом литологических характеристик донных отложений и для различных видов поверхностных водных объектов РТ [4].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалом для исследования послужили образцы поверхностных донных отложений 12 малых рек – памятников природы регионального значения, расположенных в пределах Предкамья, Предволжья и Закамья РТ.
В образцах определяли гранулометрический состав, содержание органического вещества (по величине потерь при прокаливании) и нефтепродуктов методом ИК-спектрометрии [2].
Расчет степени химического загрязнения донных отложений водных объектов РТ и нефтепродуктами производен путем сравнения фактической концентрации элемента (вещества) в пробе с фоновой (табл. 1). Последняя учитывает содержание в пробе органического вещества и частиц пелитовой размерности (<0.01 мм), в зависимости от которых находится распределение в речных отложениях нефтяных углеводородов природного и антропогенного происхождения.
Если содержание нефтепродуктов в образце превышал верхний предел фонового содержания, установленного для соответствующего класса (типа) донных отложений, определяется коэффициент загрязнения (Кз) , рассчитываемый как от- ношение фактической концентрации НП (Сi) к фоновому значению (Сф ) по формуле (1):
К з = С i / C ф (1)
При этом используется следующая классификация коэффициентов загрязнения: К з < 3 ‒ умеренный; 3 ≤ К з < 6 – значительный; К з ≥ 6 – высокий.
Если содержание нефтепродуктов не превышало установленный для определенной литологической группы верхний предел, то донные отложения были отнесены к незагрязненным.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Донные отложения исследуемых рек были представлены минеральными и органическими осадками с содержанием пелитовой фракции от 3.1 до 59.1% и органического вещества от 0.04 до 11.4% (табл. 2).
Таблица 1
Региональные нормативы фонового содержания нефтепродуктов в донных отложениях рек и водохранилищ РТ, мг/кг [4]
|
Характеристика донных отложений |
Фон, C ф |
Верхний предел |
|
Содержание органического вещества менее 8%, содержание частиц <0.01 мм менее 30% |
45 |
100 |
|
Содержание органического вещества менее 8%, содержание частиц <0.01 мм более 30% |
65 |
115 |
|
Содержание органического вещества более 8%, содержание частиц <0.01 мм менее 30% |
160 |
305 |
|
Содержание органического вещества более 8%, содержание частиц <0.01 мм более 30% |
180 |
475 |
Таблица 2
Содержание нефтепродуктов (НП) в донных отложениях рек – ООПТ РТ (мг/кг) и коэффициенты загрязнения
|
Река (пункт наблюдений) |
ППП, % |
Частицы <0,01 мм, % |
НП |
C ф |
С i |
К з |
|
Бирля (Бурундуки) |
6.93 |
34.5 |
73 |
65 |
115 |
|
|
Б. Сульча (Старое Ильмово) |
4.63 |
27.3 |
99 |
45 |
100 |
|
|
Б. Сульча (Мамыково) |
6.26 |
30.3 |
995 |
65 |
115 |
15.3 |
|
Б. Черемшан (Черемшан) |
9.33 |
55.4 |
125 |
180 |
475 |
|
|
Дымка (Петровка) |
7.36 |
28.5 |
70,3 |
45 |
100 |
|
|
Иж (Сахра) |
7.31 |
29.8 |
201 |
45 |
100 |
4.7 |
|
Ик (Абдрахманово) |
8.26 |
26.4 |
116 |
160 |
305 |
|
|
М. Черемшан (Чув. Брод) |
0.04 |
3.1 |
79 |
45 |
100 |
|
|
М. Черемшан (Билярск) |
2.39 |
11.7 |
115 |
45 |
100 |
2.6 |
|
Свияга (Свияжский) |
3.60 |
25.0 |
82 |
45 |
100 |
|
|
Степной Зай (Альметьевск) |
6.43 |
22.8 |
251 |
45 |
100 |
5.6 |
|
Сулица (Юматово) |
9.96 |
59.1 |
64 |
180 |
475 |
|
|
Тойма (Поспелово) |
5.62 |
16.3 |
109 |
45 |
100 |
2.4 |
|
Тойма (Енабердино) |
4.06 |
23.8 |
122 |
45 |
100 |
2.7 |
|
Тойма (Менделеевск) |
6.15 |
16.7 |
142 |
45 |
100 |
3.2 |
|
Шешма (Ленино) |
4.01 |
32.0 |
30 |
65 |
115 |
|
|
Шешма (Новошешминск) |
3.00 |
12.7 |
1 |
45 |
100 |
|
|
Шешма (Шешминская крепость) |
11.36 |
37.0 |
301 |
180 |
475 |
Примечание : ППП – потери при прокаливании.
В 7 реках (40% все выборки) были выявлены превышения фонового содержания нефтепродуктов. Распределение коэффициентов загрязнения выглядит следующим образом: высокий – 1 (5%), значительный и умеренный – по 3 (17%).
Высокий уровень содержания нефтепродуктов, в 15 раз превышающий региональный фон, в реке Большая Сульча у н.п. Мамыково). На локальный источник загрязнения донных отложений на данном участке акватории указывается отсутствие превышений фонового содержания на других участках реки.
Значительная степень загрязнения нефтепродуктов, содержание которых в донных отложениях превышало фон в 3-6 раз, характерна для рек Степной Зай (Альметьевск), Иж (Сахра) и Тойма (Менделеевск), умеренная степень ‒ для рек Той-ма (Поспелово и Енабердино) и Малый Черемшан (Билярск). Все выявленные участки акватории в той или иной степени связаны с расположенными на водосборах рек объектами нефтедобычи и предприятиями по переработке нефти.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Несмотря на свой высокий природоохранный статус, малые реки, включенные в региональную систему особо охраняемых природных территорий Республики Татарстан, подвержены значительному воздействию, включая загрязнение поверхностных вод и донных отложений нефтепродуктами. Уровень загрязнения донных отложений отдельных водных объектов и их участков достигает высоких значений, что требует рассмотрения вопроса об их экологической реабилитации, а также выработки других природоохранных мероприятий, направленных на снижение нагрузки на водотоки и их биотические сообщества.
Установление фонового содержания нефтепродуктов в донных отложениях водоемов и водотоков Республики Татарстан в качестве нормативного значения означает получение эффективного инструмента для проведения дальнейшего мониторинга их экологического состояния, а также оценки качества окружающей среды и управления природопользованием на региональном уровне.
Список литературы Оценка загрязнения донных отложений рек памятников природы Республики Татарстан нефтепродуктами
- Методические указания по осуществлению государственного мониторинга водных объектов в части организации и проведения наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях водных объектов. Приказ Минприроды России от 24.02.2014 № 112.
- ПНД Ф 16.1:2.2.22-98. Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в минеральных, органогенных, органоминеральных почвах и донных отложениях методом ИК-спектрометрии.
- РД 52.24.609-2013. Организация и проведение наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в донных отложениях водных объектов.
- Региональные нормативы "Фоновое содержание нефтепродуктов в донных отложениях поверхностных водных объектов Республики Татарстан" (утв. Приказом Министерства экологии и природных ресурсов РТ от 20.02.2020 г.).
