«МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ВОДЫ УФИМСКОГО РАЙОНА (с.Нижегородка)» - Магистерская работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. ОЦЕНКА ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ УФИМСКОГО РАЙОНА 6

1.1. Географическое положение

1.2. Геологическое особенности

1.3. Рельеф

1.4. Растительность

1.5. Водные объекты

1.6. Климатические особенности территории

1.7. Экологическое состоянием Уфимского района

ГЛАВА 2.ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ 11

1.1 .Водные ресурсы и их виды 11

1.2 .Виды источников водоснабжения 14

1.3 .Водные ресурсы Башкортостан 15

1.4 Причины образования химического состава воды Уфимского района 17

1.5 Связь подземных вод с горными породами 21

1.6 Равновесие между подземным источником и прилегающими горными породами .24

2.8 Охрана водных ресурсов 31

ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ ТЕРРИТОРИИ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 33

3.1 Краткое описание территории и объекта исследования 33

3.2 Методы исследования по химическим и микробиологическим показателям 35

3.3 Зоны санитарной охраны источника водоснабжения 39

ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА С 2017 ПО 2019 ГГ

4.1 . Мониторинг статистического и динамического уровня воды

4.2 Результаты сезонной статистики химических и микробиологических показателей показателей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57

ПРИЛОЖЕНИЯ 65

---

Введение

Актуальность. Подземные воды часто используются людьми для питья и гигиенически-бытовых целей. Качество природной воды в первую очередь зависит от природных, но также и от антропогенных факторов.

Проблема качества подземных вод, используемых для последующего водопотребления, является актуальной в связи с дефицитом качественной питьевой воды в регионе. Особенно важно исследовать стабильность качества вод в течении года, сезонов года и т.д.

Оценка качества вод одного из основных поставщиков питьевой воды для населения региона и г. Уфы, является важной социально-значимой задачей.

Цель и задачи исследования. Цель данной работы - оценить качество водного объекта Уфимского района (с. Нижегородка), родник «Кузнецовский», на основе данных мониторинга качества воды рабочих скважин за 2017-2019 гг.

Задачи работы:

1. Изучить особенности территории и состава горных пород, характерных для Уфимского района в районе исследования;

2. Провести аналитические исследования химического состава природной воды в период с 2017 по 2019 г;

3. Изучить микробиологические показатели природной воды в период с 2017 по 2019 г.;

4. Проанализировать полученные результаты исследований по сезонам года и в различные периоды мониторинга (2017-2019 гг.);

5. Сделать выводы об изменениях или стабильности качества воды в скважинах по химическим и микробиологическим показателям.

Метод исследования: мониторинг, анализ воды по химическим показателям, анализ воды по микробиологическим показателям.

Методологическая основа. При работе над диссертацией использовались результаты исследований специалистов в области гидрогеологии и химии подземных вод Республики Башкортостан и в частности, Уфимского района РБ (Абдрахманов Р.Ф, Шварцев С.Л, Данилов-Данильян В.И., Фрог Б.Н., Сидорова Л.Н., Низамова А.Ф. и др.).

Автором самостоятельно проведено часть исследований качества вод в скважинах Кузнецовского родника и анализ данных мониторинга201702919 гг.

Информационная база. Изучены нормативные документы, документация предприятия «Чистая вода «Кристальная», научная литература, справочная информация, интернет ресурсы и т.д.

Новизна исследования и научные результаты.

Результаты химического и микробиологического анализа были получены в сертифицированной лаборатории ООО «Чистая вода «Кристальная».

Лично автором работы выполнена часть исследований химического состава вод в скважинах Кузнецовского родника и проведен анализ данных мониторинга качества воды за период с 2017 по 2919 гг.

Объектом исследования является территория Уфимского района, село Нижегородка, родник «Кузнецовский».

Предметом исследования выступает природная вода из скважин № 3-5, служащая сырьем для производства питьевой бутилированной воды.

Практическая значимость. Материалы, представленные в работе, могут быть использованы в документации предприятия как пример обработки данных мониторинга, для характеристики качества природной воды подземных скважин Уфимского района и качества производимой продукции - питьевой воды.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы, приложений. Текстовая часть проиллюстрирована 1 рисунком, 4 таблицами, 7 графиками, список использованных источников включает нормативные документы, научную литературу, справочную информацию, интернет ресурсы, атлас Республики Башкортостан.

Апробация работы: публикация материалов в сборниках

Международной научно-практической конференции, XVI Всероссийской научно-практической конференции, X Международной научно-практической конференции. По теме диссертации опубликованы 3 работы.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, географии и природопользования БГПУ им. М. Акмуллы, доктору биологических наук, профессору Амировой З.К. Благодарю за всестороннюю поддержку сотрудников кафедры экологии, географии и природопользования БГПУ им.М. Акмуллы, а также начальника отдела контроля качества ООО «Чистая вода «Кристальная».

---

Выдержка из текста работы

ГЛАВА 1. ОЦЕНКА ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ УФИМСКОГО РАЙОНА

1.1. Географическое положение

Уфимский район находится в центральной части республики Башкортостан. Районным и республиканским центром является город Уфа, Общая площадь района составляет 136777 га, в том числе пашни 78 812 га.

Район является транспортным узлом Республики. Территорию района пересекает электрифицированная Сибирская железнодорожная магистраль, от которой отходят железные дороги на Оренбург и Благовещенск. Проходят автомобильные дороги: Самара — Уфа — Челябинск, Уфа — Оренбург, Уфа — Янаул, Уфа — Казань. По рекам Белой и Уфе осуществляется сезонное судоходство [http://www.wikiwand.com/ru /Уфимский_район].

Село Нижегородка - находится на правом берегу реки Дема и относится к Уфимскому району Башкортостана и входит в состав Зубовского сельсовета [Хабиров , 2007 ].

Кузнецовский родник - находится в селе Нижегородка, на Кузнецовской поляне. В данный момент используется предприятием ООО «Чистая вода “Кристальная” по производству питьевой воды. Вода добывается из скважин на Кузнецовской поляне из экологически чистого источника. В процессе производства получается очищенная вода высшей категории качества [https://ufa.voda-sestrica.ru/o-vode/novichkam/].

Скважины имеют свою территорию и забетонированы. Завод имеет свою санитарно-защитную зону, а водозабор имеет ограждение.

1.2. Геологическое особенности

В Уфимском районе доминируют аллювиальные, биогенные, делювиальные, пролювиально-делювиальные, аллювиально-делювиальные, делювиально-коллювиальные образования. Аллювиальные осадки обнаруживаются в поймах и долинах рек Белая, Уфа, Дёма, Уршак [Атлас РБ, 2005].

В долинах рек Белой и Уфы к голоценовому аллювию относятся пески, гравий, галечники на отмелях. В долинах малых рек и ручьев это песчано-глинистыми отложения. По своему происхождению это аллювиально-делювиальные и пролювиально-делювиальные образования [Турикешев, 2000].

Значительное количество почв можно рассматривать как земельные ресурсы [Исаченко, 2004]. На территории преобладают тёмно-серые лесные почвы, оподзоленные и выщелоченные чернозёмы [Голубченко, Курас, 2010]. На правом берегу реки Белой почвы серые и темно-серые лесные, а на левом берегу выщелоченные черноземы

[https://ufagid.com/encyclopedia/uf_rn.html].

По данным Атласа Республики Башкортостан на территории села Нижегородка преобладают глины, пески, галечники и бурый уголь [Япаров, 2005].

1.3. Рельеф

Рельеф Уфимского района в основном состоит из речных долин Прибельской равнины. На правом берегу реки Белая эта равнина холмисто-увалистого типа, на левобережье она приобретает более пологий вид [Турикешев, 2000].

В целом территория района по условиям рельефа вполне пригодна для сельскохозяйственного производства и применения сельхозтехники, за исключением отдельных сильнопокатых и крутых склонов, где сильно выра-жены процессы водной эрозии [Марков, 2001].

1.4. Растительность

Первичная растительность представлена лесами: пойменными, широколиственными мезофитными и дубовыми остепненными. Раньше территорию занимали мезофитные леса (липа, клен, вяз, дуб), от которых к настоящему времени остались лишь небольшие массивы в основном в междуречье рек Дёма и Кармасан. Пойменные леса сохранились вдоль нижнего течения р. Дёма, а дубняки практически исчезли [Гос. доклад РБ, 2011]

1.5. Водные объекты

Водные объекты на территории Уфимского района занимают большую площадь. К водным объектам в данном районе можно отнести реку Уфа, Дема и Белая, также в районе много озер пойменного происхождения и малые водохранилища, два из которых. Реки территории имеют схожий гидрологический режим. Весеннее половодье в долинах рек в пределах Уфимского района наступает в середине апреля и заканчивается в начале июня (Гареев, 2001).

Данный район богат подземными водами, месторождения которых составляют Уфимскую группу и достаточно активно используются человеком для разных нужд [Голубченко, Курас, 2010].

На территории района расположены объекты подземных и поверхностных вод, в частности:

- подземные воды - Карашидинский участок у д. Ново-Карашиды - 7 тыс. м. куб. в сутки;

- поверхностные воды - 5 613 га, из них 3 062 га - земли водного фонда реки: Белая, Уфа, Дема, Уршак, Берсувань, Кармасан, Сикияз, Шакша, Юрмашка. Воды этих рек пригодны для хозяйственно-бытовых нужд.

Водные ресурсы используются на производственные и хозяйственные нужды, сельскохозяйственное водоснабжение, орошение и др. [Комплексная программа социально экономического развития муниципального района на 2011 - 2015 годы, 2010].

По химическому составу воды Уфимского района относятся к гидрокарбонатно-кальциево-магниевому типу с минерализацией 0,4- 0,9 г/л и общей жесткостью 8,4-13,8 мг-экв/л. Питание водоносных горизонтов осуществляется, в основном, за счет инфильтрации атмосферных осадков [Стрелков, Егорова и др., 2014].

---

Заключение

Перед тем как использовать воду для производства, водоснабжения питья нужно знать, соответствует ли вода критериям качества. Химический состав не всегда удовлетворяет требованиям качества воды. Не менее важны исследования санитарно-бактериологических показателей качества воды.

В ходе выполнения настоящего исследования на основе анализа лабораторных данных о химическом и микробиологическом составе природной подземной воды в режиме мониторинга за период 2017- 2019 гг. обнаружено, что природная вода предприятия ООО «Чистая вода кристальная» (Кузнецовский родник) имеет стабильный химический состав, но некоторые химические показатели меняются в зависимости от сезона года. Основные меняющиеся показатели - это цветность и мутность воды, обусловленные присутствием в воде частиц песка и глины. Вода имеет аллювиальное происхождение и питается из бассейна реки Дема. Частицы влияют на работу насоса, необходима фильтрация. Жесткость стабильна, так как вода вошла в равновесие с горными породами, при определенных условиях подземный источник переходит в химическое равновесие с горной породой и перестает извлекать из нее кальций. Присутствие в воде нитратов природного происхождения и не превышают допустимого значения, нитраты в воде можно устранять с помощью осмоса и ионно-обменных установок. При анализе и расчете статистики по сезонам года выявлено, что показатели по временам года не отличаются значительно и сезоны не оказывают существенного влияния на колебание химического состава. Водозабор хорошо оборудован и имеет свою охраняемую территорию. Каждая скважина забетонирована и оборудована.

Вода должна соответствовать по всем показателям и удовлетворять требования качества. Чтобы понять цель всех лабораторных исследований необходимо знать значение каждого показателя. Каждый лабораторный показатель играет роль для здоровья человека. Любая вода имеет определенный химический состав, который можно определить в лаборатории.

Перед тем как использовать воду для производства, водоснабжения питья нужно знать, соответствует ли вода критериям качества, которые прописаны в СанПин 2.1.4.1074-01. Не все лабораторные исследования можно выполнить в одной лаборатории, это очень трудоемко и дорого. Поэтому по остальным показателям, вода из скважин сдается в Роспотребнадзор и выдается санитарно-эпидемиологическое заключение. При полном химическом анализе вода исследуется раз в год на радиологическую и химическую безопасность, перечень исследуемых параметров очень велик. Любая природная вода может иметь радиоактивность. В республике Башкортостан ранее проводили исследования и были обнаружены воды с радиоактивностью. Это связано с тем, что вода может проходить через горные породы, которые содержат радиоактивные вещества (изотопы урана, радия и тд). Другие не менее важные показатели - это нефтепродукты и фенолы, которые являются индикаторами загрязнения сточными водами от предприятия. Последние параметры имеют только антропогенное происхождение. Без санитарно-эпидемиологического заключения предприятие не имеет право работать.

В ходе лабораторных испытаний обнаружено, что вода имеет стабильный химический состав, но некоторые химические показатели меняются в зависимости от сезонов года. Основные меняющиеся показатели - это цветность и мутность воды, обусловленные присутствием в воде частиц песка и глины. Вода имеет аллювиальное происхождение и питается из бассейна реки Дема. Частицы влияют на работу насоса, необходима фильтрация. Жесткость стабильна, так как вода вошла в равновесие с горными породами, при определенных условиях подземный источник переходит в химическое равновесие с горной породой и перестает извлекать из нее кальций. Присутствие в воде нитратов природного происхождения и не превышают допустимого значения, нитраты в воде можно устранять с помощью осмоса и ионно-обменных установок. При анализе и расчете статистики по сезонам года выявлено, что показатели по временам года не отличаются значительно и сезоны не оказывают существенного влияния на колебание химического состава. Водозабор хорошо оборудован и имеет свою охраняемую территорию. Каждая скважина забетонирована и оборудована.

Причина того, что химический состав воды из исследуемых скважин является стабильным то, что образовалась система равновесия вода-порода (наступило химическое равновесие). Из литературных источников выше известно, что при определенных условиях вода перестает разрушать прилегающие горные породы (При рН~7 и HCO3- выше 300 мг/дм3 наступает равновесие между водой и горной породой). Известно, что жесткость воды обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция и магния. Горные породы, содержащие кальций и магний - это известняк, доломит, кальцит и гипс. Разрушение этих горных пород очень медленное и зависит от определенных условий. Химический состав подземных вод образовывается постепенно. Кислотных дождей на территории нет. Район экологически чистый и благополучный. По опросам жителей соседних районов (например, Чишминского) известно, что в воде из колодцев много извести и при кипячении вода образует накипь, жесткость воды повыше, примерно 9. Скважины исследуемого объекта находятся на относительно стабильной территории. Также на стабильность воды влияет хорошее сооружение водозабора и защита скважин от попадания талых вод. Жесткость воды стабильная в течение года и нет резких изменений. Мониторинг содержания в воде кальция, магния, щелочности, карбонатов и гидрокарбонатов могут рассказать о экологическом благополучии региона.

Подземные воды в населенных пунктах являются главным источником воды для питья. Из-за интенсивного развития промышленности и сельского хозяйства есть большой риск загрязнения подземных вод. Колодцы наиболее уязвимы в отличие от скважин. Скважины должны быть хорошо оборудованы и забетонированы. В населенных пунктах необходим строгий мониторинг подземных вод во избежание вспышек кишечных инфекций и острых отравлений сбросами химических веществ. В отличие от населенных пунктов в городах вода контролируется специальными надзорными органами, но изучая годовые отчеты можно сделать вывод о том, что не во всех регионах Республики Башкортостан вода соответствует по всем показателям. Фактором, который оказывает влияние на качество воды является не только внешнее химическое загрязнение, но и некачественное оборудование водопроводной сети. Водоподготовка является важной частью при обеспечении коммунального хозяйства питьевой водой. Во избежание повторного загрязнения воды при распределении ее по водопроводным сетям необходимо получить воду с низким содержанием легкоусвояемого микроорганизмами углерода и различных органических веществ, которые усиливают рост патогенной микрофлоры. Вода так же повторно заражается из-за падения давления в трубах во время аварий [Храменков,2005]

Примеры протоколов приведены в приложении. Вода подземного источника соответствует нормативным требованиям и может служить источником водоснабжения города Уфа в случаи ЧС.

---

Список литературы

1. Федеральный закон "О техническом регулировании" от 27.12.2002 N 184-ФЗ 5.

2. ГОСТ 18164-72 Вода питьевая. Метод определения содержания сухого остатка. — Москва: Сб. ГОСТов. - М.: ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ", 2010. — С. 6.

3. ГОСТ 18826-73 Вода питьевая. Методы определения содержания нитратов. — Сб. ГОСТов. - М.: ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ", 2010. — С.

4. ГОСТ 23268.5-78 Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения ионов кальция и магния. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. — С. 15.

5. ГОСТ 27065-86 Качество вод. Термины и определения. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. — С. 10.

+ еще 98 источников

---