Научный журнал
Научное обозрение. Биологические науки
ISSN 2500-3399
ПИ №ФС77-57454

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМОВ СОВЕТСКОГО АДМИНИСТРАТИВНОГО ОКРУГА ГОРОДА ОМСКА ПО ГИДРОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

Королев А.Н. 1 Данцигер А.А. 1
1 ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина»
В статье представлены результаты гидрохимических исследований водоемов Советского административного округа г. Омска. Дана гидрохимическая характеристика и оценка экологического состояния в современных условиях шести водоемов: 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). Установлено, что вода во всех водоемах относится к гидрокарбонатному классу. 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. По водородному показателю вода в водоемах колеблется от нейтральной (пруд по ул. 6-я Крайняя, оз. Верхнее и оз. Лебединое; рН 7,04–7,28) до слабощелочной (оз. Сергеевское, Дальние озерки, Большие озерки; рН 7,62–8,08). Наибольшей минерализацией обладает 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. Общее экологическое состояние водоемов Советского административного округа может быть охарактеризовано как неблагополучное.
гидрохимия
поверхностные водоемы
Омск
городские водоемы
1. Архитектурно-композиционное моделирование устойчивой среды: учеб. пособие; под ред. И.О. Иовлева. Екатеринбург: УрГАХУ, 2018. 140 с.
2. Болтаевский А.А., Прядко И.П. Городские водоемы: роль гидрообъектов в формировании биосферносовместимого городского пространства // Урбанистика. 2016. № 1. С. 43–50. DOI: 10.7256/2310-8673.2016.1.17423.
3. Баженова О.П., Гених П.А., Костенко М.А. Современное экологическое состояние озера Соленое (г. Омск) // Экологические чтения – 2022: материалы ХIII Национальной научно-практической конференции (с международным участием) (Омск, 9 июня 2022 г.). Омск, 2022. С. 36–42.
4. Баженова О.П., Еордан Ю.В. Малые водоемы города Омска – проблемы изучения и охраны // Экологические чтения – 2022: материалы ХIII Национальной научно-практической конференции (с международным участием) (Омск, 9 июня 2022 г.). Омск, 2022. С. 43–47.
5. Барсукова Н.Н. Цианопрокариоты нижнего течения реки Иртыш и его притоков // Цианопрокариоты/цианобактерии: систематика, экология, распространение: материалы докладов II Международной научной школы-конференции (Сыктывкар, 16–21 сентября 2019 г.). Сыктывкар, 2019. С. 68–71.
6. Коновалова О.А., Булучевская И.С. Оценка экологического состояния озера Круглое (город Омск) по показателям развития фитопланктона // Каталог выпускных квалификационных работ факультета агрохимии, почвоведения, экологии, природообустройства и водопользования. Сер. «Экология, природопользование, биология». Омск, 2021. С. 135–137.
7. Королев А.Н., Куницына Д.В. Экологическая оценка современного состояния водоемов Ленинского административного округа Омска по гидрохимическим показателям // Экологические чтения – 2022: материалы ХIII Национальной научно-практической конференции (с международным участием) (Омск, 9 июня 2022 г.). Омск, 2022. С. 204–211.
8. Шнейдмиллер Е.А., Королев А.Н. Гидрохимические показатели водоемов на территории дачного кооператива «Юбилейный» города Омска // Экологические чтения – 2020: материалы ХI Национальной научно-практической конференции (с международным участием) (Омск, 5 июня 2020 г.). Омск, 2020. С. 656–660.
9. Королев А.Н., Дорошев Е.М. Гидрохимические показатели малых озер территории Кировского АО города Омска // Экологические чтения – 2019: материалы Х Национальной научно-практической конференции (с международным участием), посвященной 25-летию Омского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина в статусе университета (Омск, 5 июня 2019 г.). Омск, 2019. С. 164–169.
10. ГОСТ 17.1.5.05-85. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков (с изменениями и дополнениями). [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200008297 (дата обращения: 20.08.2022).
11. СанПиН 2.1.3684-21. Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно- противоэпидемических (профилактических) мероприятий. Постановление Главного государственного санитарного врача России от 28.01.2021 № 3. [Электронный ресурс]. URL: https://www.profiz.ru/upl/2021/0001202102050027_2.pdf (дата обращения: 20.08.2022).
12. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. Постановление Главного государственного санитарного врача России от 28.01.2021 № 2. [Электронный ресурс]. URL: https://www.law.ru/npd/doc/docid/486051/modid/97 (дата обращения: 20.08.2022).
13. Гусева Т.В., Молчанова Я.П., Заика Е.А., Виниченко В.Н., Аверочкин В.Н. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы / Под ред. Т.В. Гусевой. М.: Социально-экологический Союз, 2000. 148 с.
14. ГОСТ 17.1.2.04-77. Охрана природы. Гидросфера. Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водных объектов (с изменениями и дополнениями). [Электронный ресурс]. URL: https://internet-law.ru/gosts/gost/33538/ (дата обращения: 20.08.2022).

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

Наименование водоема

S, тыс. м2

Характер

питания

Назначение

Характер

загрязнения

Пруд по ул. 6-я Крайняя

1,257

смешанный

нет назначения

антропогенный

Оз. Сергеевское

3,046

смешанный

нет назначения

антропогенный

Большие озерки

7,93

смешанный

нет назначения

антропогенный

Дальние озерки

2,544

смешанный

нет назначения

антропогенный

Оз. Верхнее

9,79

смешанный

рекреационное

антропогенный

Оз. Лебединое

3,318

смешанный

рекреационное

антропогенный

Таблица 2

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

Наименование водоема

Наименование воды

рН

Пруд по ул. 6-я Крайняя

сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатная

натриево-кальциево-магниевая

7,04

Оз. Верхнее

сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатная

магниево-кальциево-натриевая

7,22

Оз. Сергеевское

сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатная

кальциево-магниево-натриевая

7,83

Дальние озерки

сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатная

магниево-кальциево-натриевая

7,62

Оз. Лебединое

сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатная

кальциево-магниево-натриевая

7,28

Большие озерки

сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатная

кальциево-магниево-натриевая

8,08

Таблица 3

Содержание основных катионов в водоемах Советского АО г. Омска

Наименование водоема

Катионы, мг/дм3

Na++K+

Mg2+

Ca2+

Fe2+

Fe3+

NH4+

Пруд по ул. 6-я Крайняя

8,97

80,3

64

0,01

0,01

0,75

Оз. Верхнее

129,2

48,6

88

0,02

0,03

не обнар.

Оз. Сергеевское

165,4

75,4

48

0,02

0,03

1,47

Дальние озерки

283,8

53,5

132

0,02

0,07

7,42

Оз. Лебединое

120,2

46,2

44

0,01

0,02

0,33

Большие озерки

322,4

87,6

48

0,02

0,07

1,43

*ПДКХПВ [11,12]

Na+ 200

K+ 180

100

200

0,3

1,5

ПДККБВ [11,12]

ПДКРХВ [11,12]

Na+ 120

K+ 50

0,1

0,5

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

Наименование водоема

Анионы, мг/дм3

CO32–

HCO3–

Cl–

SO42–

NO3–

NO2–

Пруд по ул. 6-я Крайняя

не обнар.

417,4

88,4

43

0,4

0,01

Оз. Верхнее

не обнар.

439,3

137,7

139

2,8

0,01

Оз. Сергеевское

не обнар.

585,8

118,2

140

1,8

0,03

Дальние озерки

не обнар.

781,1

317,4

96

1,0

0,01

Оз. Лебединое

не обнар.

366,1

122,8

85

0,5

0,28

Большие озерки

не обнар.

878,7

241,1

120

0,8

0,01

*ПДКХПВ

100

1000

350

500

45

3,3

ПДККБВ

ПДКРХВ

300

100

9

0,2

missing image file

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

missing image file

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.


Библиографическая ссылка

Королев А.Н., Данцигер А.А. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМОВ СОВЕТСКОГО АДМИНИСТРАТИВНОГО ОКРУГА ГОРОДА ОМСКА ПО ГИДРОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2022. – № 4. – С. 44-49;
URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1293 (дата обращения: 14.07.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674