×

Вы используете устаревший браузер Internet Explorer. Некоторые функции сайта им не поддерживаются.

Рекомендуем установить один из следующих браузеров: Firefox, Opera или Chrome.

Контактная информация

+7 961 270-60-01
ivdon@ivdon.ru

Экспериментальные исследования динамики концентрации тяжелых металлов в поверхностном слое воды в Таганрогском заливе

Аннотация

В.Ю. Вишневецкий, В.С. Ледяева

На основе ранее разработанной системы экологического мониторинга выполнены экспериментальные исследования динамики концентрации тяжелых металлов в поверхностном слое воды в Таганрогском заливе Азовского моря. Определены точки отбора проб. Выполнена обработка данных для следующих тяжелых металлов: железо, медь, молибден, никель, свинец, хром. Период наблюдений – 10 лет. Выявлены тренды по каждой точке наблюдения.

Ключевые слова: экспериментальные данные, динамика концентрации тяжелых металлов

Таганрогский залив – расположен в северо-восточной части Азовского моря и является его крупнейшим и наиболее изолированным заливом. Таганрогский залив отделён от моря косами Долгой и Белосарайской. Длина залива составляет около 140 км, ширина у входа 31 км. Таганрогский залив мелководнее, чем Азовское море и имеет очень ровный рельеф дна. Его средняя глубина составляет 4,9 м, объём 25 км³. Площадь Таганрогского залива 5600 км². Как правило, замерзает с декабря по март, хотя в мягкие зимы может почти не замерзать совсем. Для залива характерны шееобразные течения с суточным периодом, направленные днем к реке, а ночью в море, вызывающие суточные колебания уровня, достигающие у Таганрога амплитуды 50-80 см. При сильном ветре такие колебания исчезают.



Рисунок 1 – Карта Таганрогского залива с исследуемыми точками отбора проб

В Таганрогский залив впадают реки Дон, Кальмиус, Миус и Ея. Основной причиной возникновения течений является ветер, вызывающий течения, в основном, смешанного типа: непосредственно от воздействия ветрового поля на воду, так и образующиеся после сгонно-нагонного перемещения водных масс (компенсационного типа). Стоковые течения заметны только при штилевой погоде или ледовом покрове.
В работах [1, 2] разработана система для экологического мониторинга вод Таганрогского залива, использованная для сбора данных. Рассмотрим динамику изменения концентрации тяжелых металлов по точкам отбора проб:
Точка 259 – В районе влияния шлакоотвала ОАО «Тагмет»
По данным, полученным в ходе исследований, воды, поступающие из реки Б. Черепаха в Таганрогский залив  пересыщены тяжелыми металлами. Оказалось, что существует коллектор, в который поступает ливневые, грунтовые  и точные воды с территории ОАО "Тагмет". Так, в устье реки Б.Черепаха, в донных отложениях свинец находится в количествах, превышающих фоновые в 66 раз, кадмий – в 7 раз, марганец – в 7 раз, хром – в 5 раз, нефтепродукты – в 6 раз.
Точка 260 – Бухта Андреева
В районе бухты Андреева Таганрогского залива морские воды загрязнены нефтепродуктами, алюминием, марганцем, в донных осадках большое количество цинка. В этом районе находится шламонакопитель металлургического завода, дренажные воды которого, поступающие в Таганрогский залив Азовского моря загрязнены нефтепродуктами, цинком. Дренажные воды шламонакопителя, поступающие в Таганрогский залив, обладают повышенной щелочностью (рН 11.63), содержат загрязняющих веществ больше допустимых норм.
Точка 262 – Яхт-клуб
Результаты многолетних исследований Азовского моря показывают, что основными загрязнителями морской среды являются нефтепродукты (НП) и тяжелые металлы. В районе Яхт-клуба – превышения среднегодовых концентраций по меди – 5,34 ПДК, цинку – 2,48 ПДК.
Точка 263 – Порт Таганрога
В пункте наблюдения, расположенного рядом с санкционированной свалкой морского грунта порта Таганрог. В 2006 г. превышение среднегодовых концентраций в данном пункте наблюдения отмечено только по меди – 1,03 ПДК, ванадию – 2,3 ПДК и молибдену – 2,4 ПДК.
Точка 267 – В районе выпуска очистных сооружений
Проблема несанкционированных сбросов неочищенных стоков через ливневый коллектор в воды Таганрогского залива Азовского моря в районе села Петрушино является предметом надзорных проверок, как органов прокуратуры, так и контролирующих органов на протяжении уже нескольких лет. Однако до недавнего времени конкретного решения она не имела, в том числе в связи с отсутствием средств на строительство очистных сооружений.
Проведенная нами проверка показала, что проблема не только в отсутствии самих очистных сооружений, но и в том, что не была проведена инвентаризация сетей ливневой канализации, не зарегистрировано право собственности муниципалитета на нее. А это мешает контролировать пользователей системы и позволяет хозяйствующим субъектам несанкционированно использовать ее для сброса своих неочищенных стоков.
В месте выпуска очищенных вод от городских очистных сооружений обнаруживались превышения по цинку (до 2,4 ПДК), ванадию (до 3,5 ПДК) и молибдену (до 1,7 ПДК).
Точка 275 – Устье р. Самбек
Самбек – река в Ростовской области России. Впадает в Таганрогский залив Азовского моря. Длина 19,2 км.
Самбек в своих водах несет большое количество сульфитов, нефтепродуктов, меди, железа, ртути, марганца. По данным мониторинга качества вод в 2005 г. воды малых рек Таганрога содержали превышение по марганцу (до 6,3 ПДК), железу (до 2,4 ПДК), никелю (до 2,3 ПДК), ванадию (до 18,9 ПДК), молибдену (до 8 ПДК). Соответственно сильно загрязнены тяжелыми металлами и донные отложения.
Результаты обработки экспериментальных данных с учетом дисперсии [3] dповерхностном слое по годам приведены на следующих рисунках.



Рисунок 2 – Динамика концентрации железа


Рисунок 3 – Динамика концентрации меди


Рисунок 4 – Динамика концентрации молибдена


Рисунок 5 – Динамика концентрации никеля


Рисунок 6 – Динамика концентрации свинца


Рисунок 4.7 – Динамика концентрации хрома


Полученные данные позволяют выявить тенденцию в динамике концентрации тяжелых металлов и в дальнейшем перейти к прогнозным исследованиям.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг. (ГК П1205 от 04.06.2010 г.).

Литература

  1. 1.Вишневецкий В.Ю., Ледяева В.С., Старченко И.Б. Принципы построения системы экологического мониторинга водной среды // Известия ЮФУ. Технические науки. – Ростов-на-Дону: Изд. ЮФУ, 2012. - № 9 (134). - С. 195-200.
    2.Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б. Информационная система мониторинга экологического состояния водной биосреды. // Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Таганрог: ТРТУ, 2000. № 4(18). С. 164-165.
    3.Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б. Модель дисперсии загрязняющих веществ в реке // Известия ТРТУ. – 2006. – № 11 (66). – C. 178-180.