Исследование химического и биологического загрязнения донных отложений и природных вод акватории Калининградского морского канала (в р

3.2. Обследования воды

Гидрохимические наблюдения

Рассматриваемый участок акватории  Калининградского морского канала является продолжением устьевой зоны р. Преголи, который отделен от Калининградского залива искусственными насыпными дамбами. Здесь происходит активное взаимодействие стоковых речных вод и солоноватых нагонных вод, проникающих в залив из Балтийского  моря.

В формировании качества вод велика роль техногенной составляющей. К ней можно отнести загрязненный поверхностный сток с прилегающих территорий, недостаточно очищенные сточные воды г. Калининграда и малых населенных пунктов, влияние многочисленные портовых объектов, расположенных вдоль морского канала и интенсивное судоходство.

Оценка состояния вод вблизи развивающегося комплекса дается в  сравнении с нормативами для водных объектов рыбохозяйственного значения, каковым и является Калининградский залив.

Особенность гидрологического расположения рассматриваемой акватории  проявляется, прежде всего, в соотношении солесодержания проб воды, взятой на восточной (ближе к устью Преголи) или западной (более мористой) его границах. Так, несмотря на небольшую протяженность обследуемого участка с востока (ст.S1) на запад (ст.S4), можно отметить общую тенденцию увеличения концентраций в этом направлении таких показателей как сухой остаток – от 2910 до 3700 мг/л, хлориды - от 1510 до 1960 мг/л, сульфаты – от 232 до 295 мг/л. Содержание гидрокарбонатов, напротив, снижается – от 195 мг/л на ст.S0 до 171 мг/л на ст.S4.

Значительное количество взвешенных веществ в воде КМК объясняется  его мелководностью и может усугубляться как за счет ветрового волнения, так и в результате прохождения судов. В период наблюдений наибольшие концентрации взвеси была зафиксированы в западной части – 10,4-12,0 мг/л, что превысило рыбохозяйственный норматив (10 мг/л), в восточной части их содержание составило – 4,8-8,0 мг/л.

Точность определения водородного  показателя (pH) была невысокой, и все  величины составили 8 ед. pH, оставаясь в пределах допустимого диапазона 6,5-8,5 ед. рН.

Содержание в воде растворенного  кислорода, измеренного оксиметром, находилось на уровне 11-14 мг/л, что говорит  о хорошей аэрации вод даже в зимних условиях.

Присутствие биохимически (по показателю БПК5) и химически (по ХПК) окисляемой органики оказалось достаточно высоким. С учетом нормативных значений соответственно 2,0 и 30,0 мгО2/л, были получены значения для БПК5 – 1,80 (ст.S1) – 2,50 мгО2/л (ст.S4), для ХПК – 26,0 (ст.S2) – 37,0 мгО2/л (ст.S4).

На рассматриваемом участке  было зарегистрировано незначительное снижение содержания в воде биогенов в сторону моря. При этом сверхнормативные значения отмечены только по аммонийному азоту, которые менялись от 0,66 мг/л на ст.S0 (1,65 ПДК) до 0,41 мг/л на ст.S4 (1,02 ПДК). Остальные показатели не вышли за допустимые пределы и колебались на уровне 0,010-0,013 мг/л (до 0,65 ПДК) для нитритного азота, 0,4-0,7 мг/л (до 0,08 ПДК) для нитратного азота, 0,067-0,082 мг/л (до 0,41 ПДК) для минерального фосфора. Средняя концентрация общего азота составила 2,69 мг/л, общего фосфора – 0,08 мг/л.

По содержанию поверхностно-активных веществ и фенолов проводился выборочный анализ на станциях S0 и S4. На первой станции была зафиксирована  более высокая концентрация СПАВ – 0,036 мг/л или 0,36 ПДК, на второй станции фенолов – 0,001 мг/л, что соответствует ПДК.

Уровень загрязнения вод нефтепродуктами  всюду был выше нормы (0,05 мг/л) и, в  основном, находился в пределах 0,059-0,080 мг/л. Однако, на самой близкой к берегу станции S0 был получен аномально высокий результат – 0,33 мг/л, что 6,6 раза больше рыбохозяйственного ПДК.

Из числа растворенных в воде металлов наибольшая степень загрязнения  связана с железом общим – 0,04-0,07 мг/л (до 1,4 ПДК), медью – 0,0015-0,0069 мг/л (до 1,38 ПДК), марганцем – 0,083-0,091 мг/л (до 1,82 ПДК), цинком – 0,025-0,150 мг/л (до 3,0 ПДК), никелем – 0,008-0,034 мг/л (до 3,4 ПДК). Остальные металлы либо имели очень малые концентрации, как, например, хром, либо не обнаруживались аналитически, как кадмий, свинец, мышьяк и ртуть. 

Было также подтверждено отсутствие в водах Калининградского морского канала хлоорганических пестицидов, полихлорированных бифенилов и  бенз(а)пирена.

На рис. 3.2-3.9 представлены диаграммы  содержания некоторых ингредиентов на станциях гидрохимического контроля в КМК.

Таким образом, рассматривая прилегающую  к комплексу акваторию как  рыбохозяйственный водный объект, следует отметить сверхнормативное фоновое содержание взвешенных веществ, легкоокисляемой органики, азота аммонийного, нефтепродуктов, железа общего, меди, марганца, цинка, никеля. Благоприятный фон зафиксирован в отношении растворенного кислорода. В отобранных пробах не было обнаружено таких канцерогенных металлов, как кадмий, свинец, мышьяк и ртуть, а также вредных органических примесей - ХОП, ПХБ, бенз(а)пирена.

В  табл. 3.4-3.6 приведены результаты анализа проб морской воды на основные химические показатели и на растворенные металлы, на органические примеси в феврале 2009 г.

 

Рис. 3.2  Распределение сухого остатка (слева) и хлоридов (справа).
Рис. 3.3  Распределение  сульфатов (слева) и взвешенных веществ (справа).
Рис. 3.4  Распределение  рН (слева) и растворенного кислорода (справа).
Рис. 3.5  Распределение  БПК5 (слева) и ХПК (справа).
Рис. 3.6  Распределение  азота аммонийного (слева) и азота  нитритного (справа).
Рис. 3.7. Распределение  нефтепродуктов (слева) и железа общего (справа).
Рис. 3.8.  Распределение  меди (слева) и марганца (справа).
Рис. 3.9  Распределение  цинка (слева) и никеля (справа).

 

 

Табл. 3.2  Анализ проб морской  воды на основные химические показатели, мг/л.

Номер станции	Взвеш. вещества	Хлори-  ды	Сульфаты	Сухой остаток	pH,  ед. рН	Раствор. О2	БПК5,  мгО2/л	ХПК,   мгО2/л	Гидро-  карбонаты	NО2-   (по N)	NO3-  (по N)	NH4+   (по N)	N   общ.	P  мин.	P   общ.	СПАВ	Фенолы	НУВ
ст.S1	4,8	1510	232	2910	8,0	11,0	1,80	35	183	0,012	0,70	0,48	2,88	0,082	0,09	-	-	0,080
ст.S0	8,0	1850	278	3230	8,0	12,0	2,00	36	195	0,012	0,60	0,66	2,88	0,067	0,08	0,036	0,00082	0,330
ст.S2	10,4	1840	275	3600	8,0	12,0	1,90	26	189	0,013	0,40	0,48	2,44	0,068	0,08	-	-	0,059
ст.S4	12,0	1960	295	3700	8,0	14,0	2,50	37	171	0,010	0,50	0,41	2,55	0,07	0,08	0,030	0,0010	0,071

 Табл. 3.3 Анализ проб морской воды на растворенные металлы в мг/л.

Номер станции	Fe	Cd	Cu	Mn	Zn	Pb	Cr	Ni	As	Hg
ст.S1	0,070	<0,0001	0,0015	0,091	0,030	<0,002	0,0014	0,015	<0,0005	<0,00001
ст.S0	0,060	<0,0001	0,0067	0,083	0,025	<0,002	0,0009	0,034	<0,0005	<0,00001
ст.S2	0,060	<0,0001	0,0069	0,080	0,150	<0,002	0,0011	0,008	<0,0005	<0,00001
ст.S4	0,040	<0,0001	0,0025	0,084	0,050	<0,002	0,0019	0,027	<0,0005	<0,00001

 

Табл. 3.4  Анализ проб морской  воды на содержание органических примесей  в мкг/л.

Номер станции	ХОП					Сумма ПХБ	ПАУ
	ДДТ	ДДЭ	ДДД	a-ГХЦГ	g-ГХЦГ		бенз(а)пирен
ст.S1	<0,020	<0,005	<0,010	<0,002	<0,002	<0,5	<0,0005
ст.S0	<0,020	<0,005	<0,010	<0,002	<0,002	<0,5	<0,0005
ст.S2	<0,020	<0,005	<0,010	<0,002	<0,002	<0,5	<0,0005
ст.S4	<0,020	<0,005	<0,010	<0,002	<0,002	<0,5	<0,0005

 

Санитарно-бактериологические наблюдения

Требования к качеству морской  воды по санитарно-микробиологическим показателям в районах водопользования  населения (СанПиН № 4631-88) представлены в табл. 3.5.

Для оценки фонового санитарного состояния морских вод КМК, как объекта водопользования населения, были отобраны из поверхностного горизонта пробы воды на всех станциях контроля. Результаты анализов, выполненные ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Калининградской области», представлены в таблице 3.6.

 

Табл. 3.5  Требования к  санитарному состоянию морских  вод.

Показатели	Число микроорганизмов в 1 дм3 воды (индекс)   не должно превышать
	Купание	Водный спорт, а также в черте населенных мест	Места водозабора для водолечебниц и плавательных бассейнов	Места для водозабора и опреснительных установок
Возбудители инфекционных заболеваний	Не должны обнаруживаться
Лактозоположительные кишечные палочки	5000	10000	100	1000
Колифаги   (фаги эшерихий)	100	–	–	–
Энтерококки	1000

 

Табл. 3.6 Данные санитарно-бактериологических исследований морской воды (ед./дм3).

Номер станции	Индекс   ЛКП	Индекс колифагов	Патогенные энтеробактерии	Индекс   энтерококков	Соответствие   требованиям   СанПиН 4631-88
ст.S1	7300	39	не   обнаружены	868	соответствует   требованиям   СанПиН 4631-88
ст.S0	5300	330	«	540	«
ст.S2	8900	810	«	639	«
ст.S4	9400	200	«	622	«

 

Как следует из приведенных данных фоновое состояние морских вод  в районе  обследования по микробиологическим показателям (по индексу ЛКП, по индексу энтерококков и колифагам) соответствует требованиям СанПиН №4631-88 «Санитарные правила и нормы прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения» в черте населенных мест и для занятий водным спортом. Кроме станции S1, на которой выполнены нормативы по содержанию колифагов (менее 100 ед./дм3), на остальной акватории санитарное качество воды не подходит для купания населения.

Патогенная микрофлора не обнаружена при исследовании отобранных проб воды.

 

Заключение

Результаты проведенных исследований сводятся к следующему.

Мною была освоена методика и  техника пробоотбора донных отложений  со льда и с плавучего понтона при помощи ручной буровой установки и поршневого пробоотборника (геологической трубки) и природных вод с помощью морского батометра.

Я ознакомилась с оксиметром для  определения содержания свободного кислорода в морской воде  и ph-метром для измерения концентрации ионов водорода.

Отобрано 54 пробы донных осадков, для которых определены гранулометрический состав, токсичность, содержание тяжелых металлов: Cd, Cu, Cr, Hg, Mn, Ni, Pb, Zn, а так же As , нефтеуглеводородов, пестицидов, бенз(а)пирена, органического вещества,  Относительно ПДК превышения зафиксированы по нефтеуглеводородам в супесчаных илах и заторфованных песках. Согласно результатам бактериологического и паразитологического анализов,  пробы почвы, предоставленные на анализ, все пробы, кроме пробы КС-18, соответствуют СанПиН 2.1.7.1287 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почв». Проба КС-18 относится к «Умеренно опасной» категории загрязнения по степени эпидемической опасности почвы. Грунт с «Умеренно опасной» категорией загрязнения возможно использовать в ходе строительных работ под отсыпки котлованов и выемок, на участках озеленения с подсыпкой слоя чистого грунта не менее 0,2 м.