Сегодня: Вс, 30 Апреля
Вопрос-ответНа главнуюE-mailКонтакты
Главная
Прогноз погодыПрогноз на 3 дняПрогноз на месяцШтормовое предупреждениеОсобенности паводка в Челябинской области в 2017 годуАктуальное интервьюУсловия пользованияПогодный информерИнформация о возникновении НМУ
ОфициальноеПравовая информацияКритерии ОЯ, КНЯПоказатели загрязнения атмосферыТерминология прогнозовПДК загрязняющих веществНаблюдательная сеть Челябинской областиОбразец заполнения запросаОхрана пунктов наблюдательной сети
КлиматКлиматическая характеристика месяцаОписание ОЯГидрологический обзор за месяцОбзор погоды за месяцКлимат Челябинской областиИзменение климата Челябинской области
Мониторинг средыСостояние атмосферного воздуха за месяцСостояние атмосферного воздуха за деньРадиацияСостояние водных объектовДинамика загрязненияЗагрязняющие веществаОб экологии
О насНовостиСтруктура организацииИсторияКнига ПочетаПредоставляемые услугиТребования к запросамВакансииКонтактыРасписание размещения информацииРазмещение рекламыВсемирный метеорологический деньВсемирный день охраны окружающей средыМы "В контакте" !Сувенирный сертификат
Главная> Мониторинг среды> Динамика загрязнения> Статья

Исследование динамики химического загрязнения водных объектов, расположенных вблизи г.Карабаша в ретроспективе ведения наблюдений ФГБУ «Челябинский ЦГМС».

Город Карабаш возник в 20–х годах XIX века как рабочий поселок, жители которого занимались разработкой железных руд, золота и меди. Начало промышленного освоения этого старейшего уральского горнорудного района в первой половине XVIII века связано с именем основателя горного и заводского дела на Урале Никиты Демидова.
Своему бурному развитию и широкой известности поселок обязан открытию здесь золотоносных россыпей в пойме р.Сак-Элги. В начале XX века город начал интенсивно развиваться как крупный центр медеплавильного производства.
В 1910 году здесь был построен медеплавильный завод, выплавляющий черновую медь из местных руд, который уже в 1915 году выплавлял около трети всей меди, производимой в России. В 1933 году была построена обогатительная фабрика, возросла добыча медной руды, выпуск черновой меди увеличился более чем в 4 раза по сравнению с уровнем 1914 года. Это привело к интенсивному образованию отходов, содержащих токсичные вещества и большому объему выбросов вредных веществ в атмосферу и другие среды обитания.
В последующие годы основные усилия прилагались к непрерывному наращиванию мощностей добывающего и перерабатывающего комплексов предприятия, производству не только черновой меди, но и высококачественных медного, цинкового, пиритного концентратов, возможности переработки привозных руд из других месторождений. Все это способствовало превращению г.Карабаша в крупный центр современного медеплавильного производства, имеющий важное значение для экономики страны.
За время своего существования Карабашский медеплавильный комбинат выбросил на город и его окрестности более десяти миллионов тонн вредных веществ, что нанесло серьезный урон всем природным средам. Наряду с диоксидом серы, пылью, другими составляющими атмосферных выбросов, сбросами в речную систему неочищенных производственных, рудничных, бытовых сточных вод деятельность комбината привела к интенсивному загрязнению почв, водных объектов, донных отложений, атмосферы токсичными веществами в масштабах, представляющих угрозу для проживающего здесь населения, к исчезновению лесов в ближайших к городу окрестностях, деградации почвенного покрова (фото 1).

Фото 1. Панорама северо-западной части г.Карабаша. Вид на ЗАО «Карабашмедь» и шламоотстойники.
На переднем плане – западные склоны Золотой горы, изрытые оврагами.
 
С целью оздоровления экологической ситуации в г.Карабаше Минцветметом СССР был издан приказ №178 от 26.05.87г. о перепрофилировании металлургического производства в течении 1988-95гг. с целью доведения выбросов комбината до ПДВ.
Учитывая крайне неблагополучную экологическую обстановку в г.Карабаше, в ноябре 1989г. на коллегии областного комитета по охране природы было принято решение об остановке старого металлургического производства комбината с 01.04.90г.
Резкое обострение социальных, экономических и демографических проблем города, наряду с экологическими, вследствии остановки комбината, привело к решению о возобновлении во втором полугодии 1997г. производства черновой меди по старой технологии.
Однако вопрос о перепрофилировании производства актуальности не потерял. В 1998г. создано ЗАО «Карабашмедь», в задачи которого, среди прочих, входит реализация мероприятий по улучшению экологической обстановки в г.Карабаше, напрямую связанной с реконструкцией медеплавильного производства - переходом его в малоотходную технологию:
- введен в строй сернокислотный комплекс, который решил ряд проблем: снижение выбросов твердых веществ в атмосферу, прекращение использования питьевой воды на технические нужды;
- с введением системы оборотного водоснабжения металлургического цеха сброс производственных сточных вод в Карабашский пруд в настоящее время не производится.
С целью получения статистически достоверной информации об уровне химического загрязнения водоемов г.Карабаша ГУ «Челябинский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды», начиная с 1997 года, в рамках областных «Программ природоохранных мероприятий оздоровления экологической обстановки области на 1997-2000 годы и 2001-2005 годы» проводил мониторинг химического загрязнения поверхностных вод на территории г.Карабаша. Гидрохимические исследования были проведены на реках Сак-Элга и Аткус, Карабашский и Богородский пруды, Аргазинское водохранилище.
Лабораторией мониторинга поверхностных вод ФГБУ «Челябинский ЦГМС», аккредитованной на техническую компетентность и независимость, производился отбор проб воды с одновременным замером гидрологических параметров: расхода и скорости воды. Химический анализ воды проводился на содержание главных ионов, биогенных и органических соединений, тяжелых металлов, нефтепродуктов и других загрязняющих веществ по методикам, аттестованным Гидрохимическим институтом Росгидромета. Созданы банки данных по гидрологическим и гидрохимическим показателям. Проведена оценка степени загрязнения водных объектов с использованием в качестве критериев предельно допустимых концентраций (ПДК) рыбохозяйственного водопользования.
В настоящей статье представлен анализ результатов мониторинга химического загрязнения водных объектов за период наблюдения 2001-2005гг.
 
Карабашский пруд.
 
Карабашский пруд создан на р.Серебрянке, расположен в санитарно-защитной зоне ЗАО «Карабашмедь». Пруд вытянут в юго-западном направлении, длина пруда 0,94 км, средняя ширина 0,36 км, площадь водосбора - 10 км2.
Качественный состав воды пруда формируется под влиянием промливневых сточных вод ЗАО «Карабашмедь», поступления загрязняющих веществ с водосборной площади, в результате вторичного загрязнения водной толщи химическими веществами из донных отложений, а также атмосферных выпадений.
По химическому составу вода пруда относилась к сульфатному классу, группе кальция. Минерализация воды в период наблюдения была средней 213–655 мг/л. Кислородный режим в поверхностном слое водоема был удовлетворительным: содержание растворенного в воде кислорода изменялось от 7,60 мг/л до 13,0 мг/л, насыщение воды кислородом составило 53-130% (норма >80%).
Среди биогенных компонентов отмечено превышение предельно допустимых норм азота аммония, в среднем, в 1,6 раза, среди органических соединений – нефтепродуктов – в 1,7 раза и трудноокисляемых органических компонентов (ХПК) – в 1,6 раза.
Вода Карабашского пруда значительно загрязнена ионами тяжелых металлов: концентрации свинца и кадмия находились на уровне высокого загрязнения (>3 ПДК), меди, свинца и марганца - на уровне экстремально высокого загрязнения (>50 ПДК) (рисунок 1). Всего за анализируемый период отмечено 206 случаев высокого (ВЗ) и экстремально высокого загрязнения (ЭВЗ) тяжелыми металлами.

 
Богородский пруд.
 
Богородский пруд является зарегулированной частью верхнего течения р.Сак-Элги, вода используется ЗАО «Карабашмедь» на технологические нужды.
По химическому составу вода пруда относилась к сульфатному классу, группе кальция. Минерализация воды средняя – 200 мг/л. Кислородный режим водоема был удовлетворительным: концентрации растворенного в воде кислорода колебались в пределах от 8,30 до 14,5 мг/л, насыщение воды кислородом было 72-122%.
Концентрации азот– и фосфорсодержащих компонентов в воде пруда находились в пределах рыбохозяйственных нормативов. Среди органических соединений имели место случаи повышения концентраций нефтепродуктов до 2-3 ПДК во время весенних половодий и летних дождей в результате смыва с прилежащих территорий; среднее содержание в воде трудноокисляемых органических соединений (ХПК) соответствовало 1,7 ПДК, легкоокисляемых (БПК5) - в пределах нормы.
Под влиянием р.Серебрянки, впадающей в пруд с левого берега и являющейся проводником загрязненных тяжелыми металлами вод Карабашского пруда, в воде Богородского пруда отмечались высокие и экстремально высокие уровни содержания меди, цинка и марганца; за период наблюдений 2001-2005гг. количество случаев ВЗ и ЭВЗ достигло 27.
Рисунок 2 иллюстрирует динамику роста концентраций металлов в воде Богородского пруда; основной вклад в загрязнение воды вносит цинк.

 
Река Сак-Элга.
 
Река Сак-Элга берет начало в отрогах г.Юрмы в 7 км западнее г.Карабаша, протекает по южной окраине города и впадает в р.Миасс.
Источниками загрязнения реки являются кислые водоемы, образованные на месте отработанной шахты «Южная», Рыжий ручей, собирающий ливневые стоки с производственной площади ЗАО «Карабашмедь» и горы Золотой, пиритные отложения в речной пойме, дренаж шламонакопителей и хозбытовые сточные воды г.Карабаша. Загрязнению реки способствует и местный ландшафт: ложе Соймоновской долины, где расположен город, имеет уклон в сторону долины р.Сак-Элги.
В настоящее время река полностью утратила рыбохозяйственное значение; перед впадением в р.Миасс она представляет собой коллектор загрязненных сточных вод. Унылую картину дополняет «лунный» ландшафт с остатками пней погибших деревьев – результат сброса сульфидно-силикатных отходов - хвостов обогатительной фабрики в первое двадцатилетие функционирования (с 1933 года) по пульпопроводу на рельеф местности. В результате этого пойма реки на всем протяжении от впадения Рыжего ручья до устья загрязнена пиритными отложениями, ширина которых, в среднем, составляет 50-70 м, толщина – от 0,5 до 2 м. Эти грунты образовали в устьевой части мертвый массив площадью 100 га (фото 2).

Фото 2. Долина р.Сак-Элги, заполненная пиритными отложениями.
 
Под действием кислорода воздуха и атмосферных осадков при участии микроорганизмов происходит окисление сульфидного материала на поверхности шламового поля и смыв продуктов окисления в р.Сак-Элгу и далее в северную часть Аргазинского водохранилища.
Загрязнение р.Сак-Элги происходит также через дренаж со шламонакопителя, расположенного на правом берегу реки на 1 км ниже впадения Рыжего ручья. В паводковый период сток р.Сак-Элги формируется на 50% из грунтовых вод. Поэтому весной во время снеготаяния и летом в период дождей в реку попадают загрязняющие вещества из грунтовых вод.
Кроме этого, р.Сак-Элгу загрязняют недостаточно очищенные хозяйственно бытовые сточные воды очистных сооружений г.Карабаша. За период 2001-2005г. в 40% отобранных проб концентрации азота аммония превышали предельно допустимые более, чем в 5 раз, а в 20% - достигали уровня высокого загрязнения (>10 ПДК).
За период 2001-2005 гг. зафиксировано 228 случаев высокого и экстремально высокого загрязнения речной воды химическими веществами; основную долю загрязнения вносят тяжелые металлы (рисунок 3).
За исследуемый период содержание в воде ионов тяжелых металлов варьировало: цинка – от 13 до 30250 ПДК, меди – от 9 до 8350 ПДК, марганца – от 34 до 1762 ПДК, никеля – от 2,2 до 45,6 ПДК, железа общего – от 1,8 до 456 ПДК.

Концентрации тяжелых металлов достигали пиковых значений преимущественно в летне-осеннюю межень, когда высокие температуры, низкое количество дождевых осадков способствовали уменьшению водности р.Сак-Элги и накоплению загрязняющих веществ, поступающих из различных слоев почвенно-грунтовой толщи водосбора.
Под действием этих природных и техногенных факторов ежегодно в период с июля по сентябрь, как правило, в реке возрастала минерализация (максимальная – 1310 мг/л – в 2002 году) и наблюдалось снижение водородного показателя до значений 3,19–4,78 единиц рН, что свидетельствовало о закислении воды в летний период.
Кислородный режим реки в летне-осеннюю межень характеризовался как неудовлетворительный: фиксировался дефицит растворенного в воде кислорода – 0,96–3,3 мг/л (при норме не менее 6 мг/л в летний период).
Река Сак-Элга оказывает негативное влияние на качество р.Миасс. Наиболее заметно это прослеживается на зарегулированном участке реки – Аргазинском водохранилище, расположенном в 5 км северо-восточнее г.Карабаша. Основное назначение – использование его в качестве резервного водоема для обеспечения хозяйственно-питьевой водой г.Челябинска. Кроме того, попуски воды из водохранилища используются для выработки электроэнергии на Аргазинской ГЭС и водоснабжения населенных пунктов, расположенных на реке от гидроузла до г. Челябинска.
По данным гидрохимических наблюдений за период 2001–2005 гг. в верхнем бьефе водохранилища отмечалось повышенное содержание в воде ионов тяжелых металлов, содержание которых в отдельные годы достигало уровня высокого загрязнения.
Среднегодовая концентрация меди возросла с 12 ПДК в 2001г. до 33 ПДК в 2005г, цинка – с 5,4 ПДК до 17,4 ПДК соответственно (уровень высокого загрязнения медью >30 ПДК, цинком >10 ПДК). Среднегодовое содержание марганца в 2005г. приблизилось к уровню высокого загрязнения (ВЗ >30 ПДК) и составило 24,6 ПДК. Увеличилось и количество случаев высокого загрязнения воды ионами металлов с 3 в 2001г. до 8 в 2005г.
В приплотинной части Аргазинского водохранилища, благодаря высокой самоочищающей способности, наблюдается снижение содержания металлов до уровня природного фона: меди и цинка – до 2-3 ПДК, марганца – до 6-7 ПДК.
Кислородный режим Аргазинского водохранилища за период 2001-2005гг. был хорошим: содержание растворенного в воде кислорода составляло, в среднем, 9,8-11,5 мг/л, насыщение воды кислородом соответствовало 83-102%.
 
Река Аткус.
 
Река Аткус берет начало из оз.Агардяш в 4 км севернее г. Карабаша и впадвет в Аргазинское водохранилище. На расстоянии 2 км от устья в нее впадает р.Ольховка.
Качественный состав воды реки формируется под влиянием загрязненных вод притока – р.Ольховки, на которой расположен пруд –отстойник шахтных вод, а также поступления загрязняющих веществ с водосборной площади, в значительной степени загрязненной ионами тяжелых металлов.
В течение исследуемого периода концентрации в воде ионов тяжелых металлов оставались повышенными и изменялись в пределах: меди – 1,7-23 ПДК, цинка – 3,7-6,5 ПДК, марганца – 16,2-51 ПДК.
 
Таким образом, в результате антропогенного воздействия по-прежнему сохраняется высокий и экстремально высокий уровень химического загрязнения ионами металлов реки Сак-Элги. Наибольший уровень экологической деградации и глубоких необратимых изменений выявлен на участке р.Сак-Элга после впадения Рыжего ручья до устья, который является зоной бедствия. Прослеживается также отрицательное воздействие р.Сак-Элги на качественный состав Аргазинского водохранилища: его вода в верхнем створе (г.Карабаш) не удовлетворяет требованиям нормативов для водоемов рыбохозяйственного назначения по содержанию тяжелых металлов.


Информер


Вы можете разместить этот информер на свой сайт!!!

подробнее...


Новая услуга: Изготовление сертификата о погоде в Вашу памятную дату (день рождения, день свадьбы и т.д.) т. 232-09-58, 729-83-63 подробнее... 


Это интересно


Облака

Теплый воздух поднимается вверх, охлаждается и часть пара превращается в маленькие капельки или крошечные кристаллики льда, скапливаясь, они образуют облака.
подробнее...

Весна-весна на улице

За начало весны в разных науках принимаются разные даты. В астрономии считается, что наступление весны совпадает с днем весеннего равноденствия   22 марта. У метеорологов весенний сезон начинается после перехода среднесуточной температуры воздуха через 0.
подробнее...


:: Рекламодателям ::


Новости


21.04.17
20 апреля 2017 года скоропостижно скончалась Васечкина Светлана Анатольевна, оператор связи отдела ОСЭиРИТ Челябинского ЦГМС.
подробнее...

06.04.17
Вероятностный прогноз температуры и осадков в России на вегетационный период (апрель - сентябрь) 2017 г.
подробнее...


Условия пользования| Контакты| О Нас| Карта сайта| Размещение рекламы