Scientific journal

Scientific Review. Biological science

ISSN 2500-3399

ПИ №ФС77-57454

При современных темпах урбанизации значительно сокращаются территории с естественным ландшафтом, что приводит к ухудшению состояния окружающей среды. Одной из важных проблем градопланирования является создание рекреационных зон в черте города. Водоемы в сочетании с зелеными массивами – один из важнейших элементов благоустройства городской территории. Близость к воде обеспечивает отдых жителей в любое время года [1].

Пруды и озера, соседствующие с общественным центром крупного города, создают эстетически ценное пространство и служат ядром формирования архитектурных ансамблей, придают красоту и своеобразие облику города. Сохранение и расширение водных пространств на территории города – одна из форм организации открытых зеленых пространств, достижения разнообразия и привлекательности городских общественных территорий [2].

На территории г. Омска насчитывается более 60 водоемов, из которых более 20 расположены в Советском административном округе (АО). Оценке современного экологического состояния городских водоемов посвящены работы О.П. Баженовой, П.А. Гених, М.А. Костенко [3], О.П. Баженовой, Ю.В. Еордан [4], Н.Н. Барсуковой [5], О.А. Коноваловой, И.С. Булучевской [6], А.Н. Королева, Д.В. Кунициной [7], Е.А. Шнейдмиллер, А.Н. Королева [8], А.Н. Королева, Е.М. Дорошева [9]. Однако динамически изменяющаяся экологическая обстановка требует постоянного мониторинга состояния городских водоемов, так как значительная их часть выполняет рекреационную функцию. С целью определения физико-химических показателей воды и гидрохимической характеристики в современных условиях для исследования были выбраны 6 водоемов, расположенных в Советском АО г. Омска: пруд по ул. 6-я Крайняя, озера: Верхнее, Лебединое (в районе дендрологического парка им. Г.И. Гензе), Сергеевское, Большие озерки и Дальние озерки (территория Омского государственного аграрного университета).

Цель исследования – оценка современного экологического состояния городских водоемов по гидрохимическим показателям.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования являлась вода, отобранная из водоемов, расположенных на территории Советского АО г. Омска.

Отбор проб воды производился по ГОСТ 17.1.5.05-85 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков» [10] путем однократного отбора всего требуемого количества (простая проба) в полиэтиленовые бутыли с завинчивающимися пробками. Анализ простой пробы дает сведения о составе воды в данный момент в данном месте.

Определение физико-химических показателей воды проводилось в Испытательной лаборатории (центре) ООО «МИ-Транс» по общепринятым методикам: NH4+ (мг/дм3) – по РД 52.24.486-2009; NO2– (мг/дм3) – по РД 52.24.518-2008; NO3– (мг/дм3) – по РД 52.24.523-2009; Cl– (мг/дм3) – по РД 52.24.402-2011; SO42– (мг/дм3) – по РД 52.24.405-2018; HCO3– (мг/дм3) – по РД 52.24.493-2020; Na++K+ (мг/дм3) – по РД 52.24.514-2009; Mg2+ (мг-экв/дм3) – по РД 52.24.395-2017; Ca2+ (мг-экв/дм3) – по РД 52.24.403-2018; жесткость (общ.; мг-экв/дм3) – по РД 52.24. 395-2017; pH (ед.) – по РД 52.24.495-2017; Fe3++Fe2+ (мг/дм3) – по ПНД Ф 14.1:2:4.214-2006; минерализация общая (мг/дм3) – по ПНД Ф 14.1:2:4.261-2010.

Сводные данные по характеристике водоемов приведены в табл. 1. Все водоемы имеют смешанный характер питания (грунтовые воды, атмосферные осадки). Два водоема (оз. Верхнее и оз. Лебединое) имеют рекреационное значение, остальные водоемы какого-либо значения не имеют. Однако в последнее время пруд по ул. 6-я Крайняя все больше привлекает внимание местных жителей. Вокруг водоема появляются элементы облагораживания: устанавливаются лавочки, разбиваются цветники.

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе химического исследования водоемов Советского АО г. Омска установлено, что рН воды в водоемах находится в пределах 7,04–8,0, т.е. реакция среды колеблется от нейтральной до слабощелочной (табл. 2). Преобладающими катионами в исследуемых водоемах являются ионы Mg2+ (пруд по ул. 6-я Крайняя) и Na++K+ (для остальных водоемов), а анионами – HCO3─ и Cl─.

Вода во всех водоемах относится к гидрокарбонатному классу. Вода в водоеме, расположенном по ул. 6-я Крайняя, относится к магниевой группе, а в остальных водоемах – к натриевой группе (табл. 2–4).

Таблица 1

Характеристика водоемов Советского административного округа г. Омска

Таблица 2

Тип и водородный показатель воды в водоемах Советского АО г. Омска

Таблица 3

Содержание основных катионов в водоемах Советского АО г. Омска

Примечания (для табл. 3 и далее): *ПДКХПВ – ПДК для хозяйственно-питьевого водопользования; ПДККБВ – ПДК для культурно-бытового водопользования; ПДКРХВ – ПДК для рыбохозяйственных водоемов.

Таблица 4

Содержание основных анионов в водоемах Советского АО г. Омска

Рис. 1. Показатель перманганатной окисляемости воды в водоемах Советского административного округа г. Омска

Рис. 2. Показатель общей жесткости воды в водоемах Советского административного округа г. Омска

Перманганатная окисляемость вод колеблется в пределах от 6,0 до 11,0 мгО/дм3. Наименьшая она в водоемах оз. Сергеевское, пруд по ул. 6-я Крайняя и оз. Верхнее, а наивысшая – в воде водоемов Дальние озерки, Большие озерки и оз. Лебединое. Перманганатная окисляемость характеризует в воде наличие органических (бензин, керосин, фенолы, пестициды и др.) и окисляемых неорганических веществ (соли Fe2+, нитриты, сероводород). Данный показатель свидетельствует о том, что воды загрязнены легко окисляемыми органическими веществами и пригодны лишь для культурно-бытовых нужд (рис. 1).

Важной химической характеристикой природной воды является ее жесткость, определяемая содержанием в воде многозарядных катионов, главным образом ионов Са2+ и Mg2+ [11]. Согласно проведенным исследованиям вода в водоемах оз. Сергеевское, Дальние озерки и Большие озерки является жесткой (8,6–11 мг-экв/дм3), а в водоемах пруд по ул. 6-я Крайняя, оз. Лебединое и оз. Верхнее – средней жесткости (6,0–7,2 мг-экв/дм3). Преобладающим типом жесткости является карбонатная (рис. 2).

Химическим анализом в большинстве водоемов обнаружены ионы аммония (исключение оз. Верхнее – в нем данные ионы не обнаружены). Содержание данных ионов колеблется в пределах от 0,33 до 7,42 мг/дм3. При этом лишь в оз. Лебедином содержание ионов NH4+ (0,33 мг/дм3) не превышает значений ПДК, установленных для всех категорий водоемов. В остальных водоемах отмечается превышение ПДК. Самое значительное превышение зафиксировано для водоема Дальние озерки: в 4,95 раза выше, чем ПДК для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, и в 14,8 раза выше, чем ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Аммонийные соединения в значительных количествах присутствуют в нечистотах. Повышенная концентрация ионов аммония может быть использована в качестве индикаторного показателя, отражающего ухудшение санитарного состояния водного объекта, процесса загрязнения поверхностных и подземных вод, в первую очередь бытовыми и сельскохозяйственными стоками. В соответствии с градационной шкалой, разработанной Т.В. Гусевой, Я.П. Молчановой, Е.А. Заика, В.Н. Виниченко, В.Н. Аверочкиным [13], содержание ионов аммония в пределах 1,1–3 мг/дм3 свидетельствует о загрязнении воды (класс воды – грязная).

Выводы

По результатам проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

1) вода во всех водоемах относится к гидрокарбонатному классу. Вода в пруду по ул. 6-я Крайняя относится к магниевой группе, а в остальных водоемах – к натриевой группе;

2) вода в водоемах оз. Сергеевское, Дальние озерки и Большие озерки является жесткой (8,6–11 мг-экв/дм3), а в водоемах пруд по ул. 6-я Крайняя, оз. Лебединое и оз. Верхнее – средней жесткости (6,0–7,2 мг-экв/дм3). Преобладающим типом жесткости является карбонатная;

3) по водородному показателю вода в водоемах пруд по ул. 6-я Крайняя, оз. Верхнее и оз. Лебединое является нейтральной (рН 7,04–7,28), а в водоемах оз. Сергеевское, Дальние озерки, Большие озерки – слабощелочной (рН 7,62–8,08);

4) наибольшей минерализацией отличается вода в водоемах Дальние озерки и Большие озерки (1281,7 и 1260,7 мг/дм3 соответственно) – относится к категории солоноватые воды. Вода в пруду по ул. 6-я Крайняя относится к категории пресных вод (494,5 мг/дм3). В остальных водоемах минерализация вод находится в пределах 602,4–843,3 мг/дм3 – воды с относительно повышенной минерализацией;

5) по показателю перманганатной окисляемости по Кубелю (ГОСТ 17.1.2.04-77. Охрана природы. Гидросфера. Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водных объектов (актуализ. 01.01.2021)) [14] вода в водоемах пруд по ул. 6-я Крайняя, оз. Верхнее, оз. Сергеевское относится к чистой, а вода в водоемах Дальние озерки, оз. Лебединое и Большие озерки – к загрязненной воде. Однако присутствие в воде водоема оз. Сергеевское ионов NH4+ в концентрации более 1,1 мг/дм3 не позволяет считать воду в данном водоеме чистой (свидетельствует о загрязнении воды (класс воды – грязная)). В водоеме Дальние озерки обнаружено значительное содержание ионов аммония: в 4,95 раза выше, чем ПДК для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, и в 14,8 раза, чем ПДК для рыбохозяйственных водоемов.

Таким образом, общее экологическое состояние шести обследованных водоемов Советского АО г. Омска может быть охарактеризовано как неблагополучное.