Исследование воды в водоеме д. Крутая Котовского района Нижегородской области.

Одним из важнейших способов сохранения, рационального использования водных ресурсов и защиты гидросферы от загрязнения является внедрение в производство замкнутых систем оборота воды, т.е. повторное использование одной и той же воды с минимальными потерями на пополнение (подпитку). Оборотное водоснабжение позволяет сократить расход воды в десятки раз [7].Существуют определенные трудности при налаживании системы циркуляции воды: образование водорослей в резервуаре гидросистемы, отложение карбоната кальция в трубах, коррозия металла, потери воды в процессе охлаждения градирни. Однако затраты на содержание системы оборотного водоснабжения несоизмеримы с ущербом, причиняемым постоянным водоснабжением, неизбежным загрязнением водоемов и неоправданным потреблением качественной питьевой воды (напомним, большая часть воды, используемой в производстве) для технических целей. Независимо от используемого метода, его основной задачей является максимальное использование очищенных сточных вод в любом технологическом процессе и минимизация их сброса в окружающую среду.ГЛАВА 3. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ О. ОВОЩНОЕ КСТОВСКОГО РАЙОНА НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ3.1 Качество вод и виды водопользованияВ общем случае под качеством воды понимают характеристики ее состава и свойств, определяющие ее пригодность для конкретных видов водопользования (ГОСТ 17.1.1.01-77), а под нормами качества - характеристики, по которым оценивают качество воды [21].Критериями оценки качества является любая совокупность количественных показателей, характеризующих свойства исследуемого объекта и используемых для его классификации или ранжирования.Качество пресных водоемов в основном оценивается по трем аспектам, включая следующие комплексы показателей:а) факторы, связанные с физико-географическим и гидрологическим описанием водоема как целостного природного или водохозяйственного объекта;б) контрольные показатели состава и характеристик водной среды, обеспечивающие формальную оценку качества воды и ее соответствия действующим нормам;в) комплекс критериев оценки особенностей структурно-функциональной организации водных сообществ и динамики развития водных сообществ.Предельно допустимая концентрация (ПДКв) в воде хозяйственно-питьевого и культурно-водоемного назначения – концентрация вредных веществ в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного воздействия на организм и жизнь человека. состояние.Предельно допустимая концентрация (ПДКвр) в водоемных водах, используемых в целях рыболовства, представляет собой концентрацию вредных веществ в воде, которая не должна оказывать вредного воздействия на рыбные запасы, преимущественно промысловые рыбы.Регулирование качества воды заключается в установлении комплекса допустимых значений состава и характеристических показателей воды в водных объектах, при которых надежно гарантируются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.Правилами охраны поверхностных вод установлены нормативы качества воды хозяйственно-питьевого, хозяйственно-бытового и рыбохозяйственного режима в водоемах и реках. Вещества, вызывающие нарушения норм качества воды, называются загрязнителями.Виды воды, используемой для водных объектов, определяются органами Министерства природных ресурсов Российской Федерации и Госсовета Российской Федерации по охране окружающей среды и утверждаются органами местного самоуправления субъектов Российской Федерации.Хозяйственно-питьевое водопользование включает использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения и для снабжения предприятий пищевой промышленности. Согласно СанПиН 2.1.4.559-96, питьевая вода должна быть эпидемиологически и радиологически безопасной, химически безвредной и иметь хорошие органолептические свойства [22].Культурно-бытовое водопользование включает водные объекты, используемые населением для купания, занятий спортом и отдыха. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытовых вод, распространяются на все участки водных объектов в пределах населенных пунктов, независимо от их использования для обитания, воспроизводства и миграции рыб и других водных организмов.Рыболовные водоемы можно разделить на одну из трех категорий:К высшей категории относятся нерестилища особо ценных рыб и других промысловых водных животных, места сосредоточения нерестилищ и зимовочных ям, а также охраняемые территории любого типа нерестилищ, используемых для разведения и выращивания рыб, других водных животных и растений;К первой категории относятся водоемы, используемые для сохранения и разведения ценных видов рыб, высокочувствительных к уровню кислорода;Ко второй категории относятся водоемы, используемые для других рыбохозяйственных целей.Предусмотрены следующие виды стандартов:- предельно допустимая концентрация (ПДКв); - предельно допустимая концентрация в водных объектах, различающих хозяйственно-питьевые, хозяйственно-бытовые воды (ПДКв) и рыбохозяйственные воды (ПДКв);- ориентировочно допустимый уровень (ОДУ).Предельно допустимая концентрация (ПДКв, мг/л) определенного вещества в хозяйственно-питьевых водах и культурных водоемах – это концентрация вредных веществ в воде. Вещество не должно прямо или косвенно влиять на жизнь организма человека и здоровье в будущем. поколений и не должны ухудшать санитарные условия водопользования.Предельно допустимая концентрация (ПДКвр, мг/л) вещества в воде водоема, используемого для рыболовных целей, - это концентрация вредных веществ в воде, которая не должна оказывать вредного воздействия на рыбные запасы (преимущественно промысловую рыбу).Ориентировочно-допустимая концентрация (ОПВ) химических веществ в воде является временным санитарным нормативом прогнозирования токсичности, устанавливаемым на основе расчетов и четких экспериментальных методов, и применяется только на этапе профилактического санитарного надзора при проектировании, строительстве и реконструкции очистных сооружений.Найдите предельно допустимую концентрацию вещества в воде:а) для хозяйственно-питьевой, хозяйственно-бытовой воды (ПДКв) учитывать три показателя опасности – органолептический общегигиенический токсикологический;б) использование рыбохозяйственной воды (ПДКвр) с учетом пяти вредных показателей: органолептическая токсикология.Индекс сенсорной опасности характеризует способность вещества изменять сенсорные свойства воды. Определение влияния веществ на естественный процесс самоочищения воды, вызванный биохимическими и химическими реакциями с участием природных микробных сообществ. Гигиенические токсикологические показатели характеризуют вредное воздействие на организм человека, а токсикологические показатели показывают токсичность веществ для организмов в водных объектах. Показатели рыбохозяйственной опасности определяют ухудшение товарного качества рыбы.Наименьшей из трех (пяти) неопасных концентраций показателя опасности считается ПДК с ограниченным показанием показателя опасности.ПДК рыболовства должны соответствовать определенным условиям, которые не следует соблюдать:- Гибель рыб и рыбоядных организмов;- Постепенно исчезает мясо рыбы и съедобные существа;- Ухудшение товарного качества рыбы в водоемах;- Замена дорогостоящей рыбы на малоценную.На качество природных водоемов влияют природные и антропогенные факторы.3.2Физико-географическая характеристика о. Овощное Кстовского района Нижегородской областиМуниципальный район Кстовский расположен в центральной части Нижегородской области, к юго-востоку от областного центра, в бассейне реки Волги. Этот регион является наиболее экономически развитой частью Нижегородской области. Он характеризуется диверсифицированной структурой экономики и отраслями федерального и регионального значения.Как и весь регион, основание территории Кстовского района имеет часть Русской плиты древней Восточно-Европейской платформы. Имеет двухслойное строение: нижний слой - фундамент - состоит из кристаллических пород архейского и протерозойского периодов (3,5-1 млрд лет) - гнейсов, гранитов, кристаллических сланцев и других метаморфических пород. Верхний слой плиты – осадочный чехол – сложен горизонтально-слоистыми морскими и континентальными осадочными породами, образовавшимися в позднепалеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры.Координаты местоположения объекта исследования: 56.196737 и 44.097803. Схема расположения озера Овощное представлена ​​на рисунке 3.Рис. 3 – Расположение о. Овощное Кстовского района Нижегородской областиКлимат Кстовского района умеренно-континентальный, с четырьмя четко выраженными сезонами, относительно теплым летом и относительно холодной зимой. Весна характеризуется возвращением холодов, а зима – частым и продолжительным таянием снегов. Эта зона расположена в зоне с достаточной влажностью. Атлантические циклоны переносят с запада влажные воздушные массы. Этот западный перенос преобладает в течение всего года, но особенно активен и выражен в холодное полугодие, когда он приносит не только осадки, но и потепление. Число осадочных дней составляет около половины от общего числа дней в году. На холодные периоды приходится 30% всех осадков, на теплые – 70%.3.3 Оценка качества воды в озереОценка физических показателей качества воды озера ОвощноеАнализ данных проводился в период с 2023 по 2024 год. По СанПиН 2.1.4.559-96 вкусовая оценка не должна превышать 2 баллов.Запах воды соответствует 0 баллам, то есть запаха не обнаружено. Согласно СанПиН 2.1.4.559-96 запах воды не должен превышать 2 баллов.Цветность воды – это интенсивность цвета, выраженная по платиново-кобальтовой шкале. Шкала в 1 градус соответствует цвету 1 литра воды, окрашенной добавлением 1 мг соли – хлороплатината кобальта. Цвет грунтовых вод обусловлен соединениями железа и реже гумусом, цвет поверхностных вод – цветение водоема; по питьевой воде СанПиН 2.1.4.559-96 цветность воды не должна быть выше 20 (35) о[21, 22, 23].Анализ данных показывает, что за период исследования, которое длилось девять месяцев с 09.2023 г. по 05.2024 г. цветность воды превышала стандарты за три месяца (сентябрь 2023 г., апрель 2024 г. и май 2024 г.), как показано на рисунке 4.Рис. 4 – Изменение цветности воды озера ОвощноеМутность определяется содержанием в воде взвешенных веществ. По нормам СанПиН 2.1.4.559-96, мутность питьевой воды должна быть не выше 2,6 мг/л. За указанный период исследования мутность воды озера Овощное не превышала норму ПДК (рис. 5).Рис. 5 – Изменение мутности воды озераОвощноеОценка химических показателей воды озера ОвощноеАктивная реакция воды − степень её кислотности или щёлочности − определяется концентрацией водородных ионов. Выражается через pH. При рН = 7,0 реакция воды нейтральная, при рН7,0 среда щелочная.По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 рН питьевой воды должен быть в пределах 6,0 − 9,0. Анализданныхпоказал, что вода озера Овощное полностью соответствует нормам. Реакция воды близка к нейтральной (рис. 6).Рис. 6 – Изменение pH водыозераОвощноеЖесткостьводы определяется содержанием в воде солей жесткости (кальция и магния). По СанПиНу 2.1.4.559-96 жесткость питьевой воды должна быть не выше 7,0 мг-экв/л. Жесткость воды озера Овощное не превышает норму ПДК (рис. 7).Рис. 7 – Изменение жесткости воды озера ОвощноеХлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород хлорида натрия (поваренной соли). Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными водами. ПДК хлоридов в воде питьевого качества 350 мг/л.Сульфатыпопадают в подземные воды в основном при растворении гипса, находящегося в пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству желудка человека. ПДК сульфатов в воде питьевого качества - 500 мг/л.По содержанию хлоридов и сульфатов вода озера Овощное полностью соответствует нормам (рис. 8).Рис. 8 – Изменение содержания хлоридов и сульфатов в воде озера ОвощноеПо наличию, количеству и соотношению в воде азотсодержащих соединений (аммиак, нитриты, нитраты) можно судить о степени и давности заражения воды продуктами жизнедеятельности человека. Употребление воды с повышенным содержанием нитритов и нитратов приводит к нарушению окислительной функции крови.ПДК в воде аммиака составляет 2,0 мг/л; нитритов - 3,0 мг/л; нитратов - 45,0 мг/л.Содержание аммиака солевого и нитритов в воде озера овощное не превышает нормы ПДК (рис. 9). Нитраты в воде находятся в пределах ПДК.Рис. 9 – Изменение содержания аммиака солевого и нитритов в воде озера ОвощноеФтор. Его недостаток в воде приводит к кариесу, его избыток - к флюорозу, рахиту и малокровию. Оптимальная доза фтора в питьевой воде составляет 1,5 мг/л. В воде озера Овощное фтор отсутствует.Окисляемостью обусловлена содержанием в воде органических веществ и отчасти может служить индикатором загрязнённости источника сточными водами. По СанПиНу окисляемость воды должна быть не выше 5,0 мг/л. По окисляемости вода озера соответствует нормам (рис. 10).Рис. 10 – Изменение величины окисляемости воды в озере ОвощноеОбщее солесодержание и сухой остатокхарактеризуют минерализацию (содержание растворенных солей в воде). По СанПиН 2.1.4.559-96 на питьевую воду, сухой остаток должен быть не более 1000 мг/л. Содержание сухого остатка в воде озера Овощное не превышает норму (рис. 11).Рис. 11 – Содержание сухого остатка в воде озераОвощноеЖелезо можно найти в природной воде в следующих формах:- Истинно растворенная форма (железистая, прозрачная, бесцветная вода);- Нерастворимая форма (трехвалентное железо, прозрачная вода, с коричневым осадком или явными хлопьями);- Коллоидное состояние (цвет – желто-коричневая молочно-белая вода, осадок не образуется даже после длительного отстаивания);- Органическое железо – соли железа, гуминовая и фульвокислота (прозрачная желто-коричневая вода);- Железобактерии (коричневая слизь на водопроводных трубах).Повышенный уровень железа в воде может привести к появлению разводов на сантехнических приборах, появлению пятен на одежде при стирке и приданию воде запаха железа или чернил. Длительное употребление такой воды вызовет отложение железа в печени, что, очевидно, более вредно, чем злоупотребление алкоголем. Предельно допустимая концентрация железа в воде – 0,3 мг/л.Анализ данных показал, что содержание железа в воде озера Овощное за весь период исследований превышало нормы ПДК в 3 раза (рис. 12).Рис. 12 – Содержание железа в воде озера ОвощноеСодержание общих колиформных бактерий в 10 мл воды не должно превышать 50 или (в идеальных условиях) бактерий быть не должно вообще. За указанный период исследования в трех месяцах количество общих колиформных бактерий составило 138, что не соответствует установленным нормам.Таким образом, по качественному составу воды, озеро относится ко 2 классу и не соответствует СанПин 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» по содержанию железа общего, по высокой цветности.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ своей работе мы полностью осознаем важность контроля качества воды и учитываем:- классификация водных объектов, основные понятия, виды и источники загрязнения;- факторы, влияющие на водные объекты;- методы и процессы контроля качества воды;- методы расчета важнейших показателей качества, позволяющие определить соответствие резервуара действующим нормам и требованиям.Можно сделать вывод, что в условиях быстрой урбанизации важность контроля качества воды должна стать приоритетом для всего человечества. Ведь это напоминание о том, что вода – это жизнь, и как долго мы ее храним, во многом зависит от нашего разумного поведения.На основе анализа данных за период исследования с сентября 2023 по май 2024 года. Оценивалось качество воды, и основные показатели - запах, вкус, мутность, цвет, значение pH, окисляемость, жесткость, нитриты, нитраты, хлориды, сульфаты, соли аммиака, содержание фтора - все соответствовали требованию.Цвет воды превышает нормы ПДК за счет талых вод, поступающих в озеро весной, а также в августе - по мере цветения воды в озере.Анализ данных показал, что содержание железа в воде озера Овошное также превышало нормы ПДК на протяжении всего периода исследований. Увеличение содержания железа обусловлено особенностями химического состава подземных вод.В целом качество воды соответствует стандартам и может удовлетворить потребности населения. Вода безопасна для купания.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫАлешина, Н. И. Совершенствование технологии подготовки питьевой воды / Н. И. Алешина, Л. В. Терновая, М. А. Косяков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2023. – № 3(221). – С. 40-44.Беспамятнов, Г.П., Кротов, Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. − Л.: Наука, 1997. – 197 с.Вода питьевая. Государственные стандарты. Методы анализа. М: ИПК. Издательство стандартов, 1996. – 131с.Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества воды / Под ред. Онищенко Г. Г / М.: Изд-во стандартов, 1999. − 15 с.ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством // М., Издательство стандартов, 1997. – 361 c.ГОСТ 17.1.1.01-77 Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Дата введения 01.07.1978 г. − М.: Изд-во стандартов, 200.1 – 15с.ГОСТ 27065-86 Качество вод Термины и определения. Дата введения 01.01.87 − М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001.− 21с.ГОСТ Р. 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб. М.: Стандартинформ, 2008. 48 с.ГОСТ 31954-2012. Вода питьевая. Методы определения жесткости. М.: Стандартинформ, 2013. 16 с.Зарубина, Р.Ф., Копылова, Ю.Г. Оценка качества природных вод различного назначения. − Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. − 115 с.Камерилова, Г. С. Рациональное водопользование в Нижегородской области / Г. С. Камерилова, И. В. Полякова // Эколого-географические проблемы регионов России : Материалы II Всероссийской научно-практической конференции, посвященной столетию ПГСГА, Самара, 15 января 2011 года. – Самара: Поволжская государственная социально-гуманитарная академия, 2011. – С. 115-118.Красноперова, С. А. Оценка качества природных вод, приуроченных к городским агломерациям / С. А. Красноперова // Управление техносферой. – 2024. – Т. 7, № 1. – С. 141-145.Лямаев, Б.Ф. О водопроводной, доочищенной и бутилированной воде //Вода и экология: проблемы и решения. – 2003 – №1. – 54 – 55 с.Локтионова, Е. Г. Оценка качества природных вод экспресс методами / Е. Г. Локтионова, И. В. Мишкеева // Куражсковскиечтения : Материалы II Международной научно-практической конференции, Астрахань, 18–21 мая 2023 года / Составитель А.Н. Бармин. – Астрахань: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный университет имени В.Н. Татищева", 2023. – С. 507-511.Нормирование и снижение негативного воздействия на водные экосистемы : Учебное пособие для высших учебных заведений / Е. А. Примак, Н. В. Зуева, Д. К. Алексеев, Е. Ю. Воякина ; Российский государственный гидрометеорологический университет. – Санкт-Петербург : Российский государственный гидрометеорологический университет, 2020. – 116 с.Онищенко Г.Г. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества воды. СанПиН 2.1.4.1116-02. М.: издание офиц., 2002. 26 с.Поплавская, О. Е. Оценка уровня загрязненности Волги / О. Е. Поплавская, Ю. А. Тунакова // Наследие В.И. Вернадского и современные проблемы экологии. – 2022. – № 1. – С. 70-75. Селезнева, А.В. От мониторинга к нормированию антропогенной нагрузки на водные объекты. − Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2007. − 105 с.Савенко А.В., Савенко В.С., Дубинин А.В. Выщелачивание микроэлементов из горных пород под действием органических кислот // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2017. № 6. С. 70 – 76.СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. М.: Минюст России, 2021. 1025 с.СанПиН 2.1.4.1074-01. Санитарные правила и нормы. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. – М.: Минздрав России, 2002. – 103 с.СанПиН 2.1.4.559-96 Санитарные правила и нормы. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. – М.: Минздрав России, 2002. – 105 с.СанПиН 2.1.5.980–00 Санитарные правила и нормы. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. − М.: Минздрав России, 2002. – 98 с.Трухинова, О. Л. Проблемы водоснабжения в Нижегородском регионе / О. Л. Трухинова, А. Н. Тюхалкин // Проблемы экологии Волжского бассейна : Труды 8-й всероссийской научной конференции, Нижний Новгород, 21–22 ноября 2023 года. – Нижний Новгород: Волжский государственный университет водного транспорта, 2023. – С. 53.Цюра, Д.В., Ямлеева, Э.У. Методы и технические средства контроля качества воды. – Ульяновск: УлГТУ, 2006. – 135 с.Чих, Н. В. Водные ресурсы и водные биоресурсы Волжского бассейна в пределах Нижегородской области и проблема их охраны / Н. В. Чих, Е. Е. Недосеко, О. И. Недосеко // Современные проблемы естествознания и естественно-научного образования : Сборник статей участников IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Арзамас, 23–24 ноября 2023 года. – Арзамас: Арзамасский филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского", 2023. – С. 90-96.