Сравнительная характеристика состояния водных ресурсов Мендыкаринского и Костанайского районов

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

В окружающем нас мире есть вещество, с которым теснейшим образом связана вся наша жизнь. Это - вода. Без нее немыслимо ведение сельского и рыбного хозяйства, развитие энергетики и водного транспорта, существование многих видов спорта и отдыха, наконец, сама жизнь человека. Вода является не только важным, но и незаменимым видом природных ресурсов. Водные ресурсы играют большую роль в создании материально-технической базы страны, это национальное богатство, требующее строгого учета, охраны от загрязнения, экономного и планомерного использования в народном хозяйстве.

Целью настоящего исследования было сравнение состояния водных ресурсов Мендыкаринского и Костанайского района, в связи с этим перед нами стояли следующие задачи:

1. Дать анализ химического состава ряда источников питьевого водоснабжения Мендыкаринского района.

2. Проанализировать химический состав ряда источников рыбохозяйственного значения Мендыкаринского района.

3. Исследовать химический состав ряда источников питьевого водоснабжения Костанайского района.

4. Дать анализ химического состава ряда источников рыбохозяйственного значения Костанайского района.

5. Дать сравнительную характеристику некоторых источников питьевого водоснабжения Мендыкаринского и Костанайского районов по ряду химических показателей.

Результаты данной работы могут быль использованы при разработке рекомендации по улучшению водоснабжения населения рассматриваемых регионов Костанайской области.

1 Физико-географическая характеристика района исследования

1.1 Природные условия бассейна реки Тобол

Бассейн р. Тобол характеризуется разнообразием природных ландшафтов - от лесостепного до пустынного.

Лесостепь занимает незначительную площадь на крайнем севере бассейна. В долинах рек Тогызак и Уй редкие березовые и осиновые леса перемежаются со степными участками.

Степной район охватывает почти всю северную половину и юго-восточную часть. Он представлен степью с березовыми и осиновыми рощами (колками), степью с разнотравно-злаковой растительностью и сухой степью с полынно-ковыльной и типчаковой растительностью, заходящей далеко на юг - в западную окраину Казахской складчатой страны.

Территория бассейна занята частично обширной Западно-Сибирской низменностью (к северо-востоку от линии г. Костанай - оз. Кушмурун), большая же часть относится к Туранской впадине. По устройству поверхности рассматриваемая территория может быть разделена на два характерных района: часть Зауральского плато и Костанайская равнина.

Зауральское плато в пределах бассейна занимает относительно небольшую площадь на его западной окраине, вытянутую в меридиональном направлении. Плато почти ровное, местами всхолмленное, слабо наклонено к долине р. Тобол. Наиболее возвышенные части плато в пределах бассейна имеют абсолютные отметки 425 - 230 м БС. В широтном направлении плато расчленено хорошо разработанными речными долинами (pp. Уй, Тогызак, Аят, Синташты и др.). В котловинных понижениях на его поверхности сосредоточено много озер раз личной формы и размеров, большей частью пресных. Более крупные озера (площадь зеркала до 5 - 10 км2) располагаются преимущественно в северной части плато, главным образом в бассейнах рек Тогызак и Уй и в верховьях р. Тобол.

Костанайская равнина занимает северную часть бассейна и представляет собой небольшой участок обширной Западно-Сибирской низменности. На западе она ограничена скатом Зауральского плато, на востоке - грядами холмов Кокшетауской возвышенности. Поверхность равнины . плоская или слабоволнистая.

Преобладающие высоты порядка 170-200 м БС. Характерным для рельефа равнины является множество блюдцеобразных впадин, в которых располагается огромное количество преимущественно небольших водоемов с пресной или соленой водой. Речная сеть развита слабо. Из крупных водотоков равнину пересекают с юга на север только реки Тобол и Убаган.

Бассейн реки Тобол расположен в глубине материка и удален» от океанов и морей. Вследствие отсутствия на севере и юге высоких естественных барьеров территория доступна для перемещения теплого сухого субтропического воздуха пустынь Казахстана и Средней Азии и холодного бедного влагой арктического воздуха перемещающихся в меридиональном направлении. Доступ влажных атлантических воздушных масс затрудняется Уральскими горами, а тихоокеанских - Средне-Сибирским плоскогорьем и горными массивами Алтая. В результате этих особенностей климат рассматриваемой территории резко континентален: зима холодная и малоснежная.

Средняя годовая температура воздуха на рассматриваемой территории колеблется на севере от 1,2°С до 4,4°С на юге.

Зима характеризуется довольно устойчивой морозной погодой. Средняя температура самого холодного воздуха месяца января - минус 16-18°С, а в южной части - минус 14-16°С. Абсолютный минимум в отдельные годы достигает минус 47°С. Летом преобладает жаркая погода. Наиболее теплый месяц - июль, средняя месячная температура июля изменяется от 20°С на севере до 24°С на юге территории. Абсолютный максимум достигает в отдельные годы 45°С на юге бассейна.

Весна и осень на рассматриваемой территории продолжается всего 20-30 дней. В весеннее время среднесуточная температура поднимается примерно на 10°С в течение 8-10 дней после ее переходачерез 0°С, при затяжной весне этот переход увеличивается до 15-20 дней.

Осенью переход через 0°С среднесуточной температуры наблюдается 26-29 октября на севере. На юге задерживается до 2-4 ноября. Продолжительность теплого периода (среднесуточная температура воздуха больше 0°С) в среднем 200-218 дней. Среднее годовое количество осадков колеблется от 350 мм на западе Зауральского плато, до 216 мм на правобережье р. Тобол. Большая часть осадков 70-80 % годовой суммы выпадает в теплый период - с апреля по октябрь. Максимальное их количество обычно выпадает в июле, минимальное в феврале. Среднее максимальное суточное количество осадков в пределах 20-30 мм. Наибольшие суточные суммы осадков на западе достигают 90 мм и более.

Снежный покров, исключая некоторые случаи выпадения первого снега, устойчив. Образование устойчивого снежного покрова приходится на вторую декаду ноября. В ранние зимы он устанавливается в первой половине октября, в поздние - во 2-й и 3-й декадах. Разрушение устойчивого снежного покрова наступает в 1-й декаде апреля. В ранние весны снег сходит во 2-йдекаде марта, в поздние - во второй половине апреля. Высота снега в среднем менее 30-35 см, а запасы в снеге составляют от 40 до 75 мм. В отдельные годы снегозапасы достигают 100-130мм.

В зимнее время над бассейном вдоль параллели 50° с.ш. обычно образуется полоса повышенного атмосферного давления - отрог сибирского антициклона. К северу от нее преобладают ветры южного и юго-западного, а к югу - северного и северо-восточного направлений. В летний период господствующими являются ветры северных и северо-западных направлений.

Средняя годовая скорость ветра в пределах от 3,5 до 5,6 м/с. Годовой максимум ветра в пределах 24-35 м/с, порывы до 30-40 м/с. [1]

2. Методы исследования химического состава вод

Исследования проводились с 2006 по 2007 год совместно с государственным учреждением ГУУГСЭИ по Мендыкаринскогому району.

Для сбора материала использовались химические методы измерения концентраций загрязняющих веществ в воде, что позволяет проверить соответствие их установленными нормативами качества воды. [2,3,4,5]

Для определения кислотности воды используется колориметрический метод с использованием буферных растворов. Метод основан на том, что, когда мы прибавляли к исследуемой воде соответствующий индикатор, в зависимости от рН воды он принимает ту или иную окраску, которую сравнивали со шкалой стандартных растворов. Окраска сравнивается при рассеянном освещении.

Данный метод проводится следующим способом: к 5 мл. исследуемой воды мы приливали 0,1 мл. индикатора метилового красного. Затем всё тщательно перемешивали и сравнивали со шкалой буферных растворов. [6]

Для определения взвешенных веществ используется гравиметрический метод. Количественный анализ взвешенных веществ в воде основан на их отделении путем фильтрования. Для фильтрования мы использовали бумажные фильтры.

Для анализа берут10 мл. исследуемой воды. После фильтрования осадок выпаривают и высушивают при температуре 110оС до постоянной массы в тигле. Остаток после прокаливания характеризует минеральную часть взвешенных веществ, а потери указывали количество органических, улетучивающихся или разлагающихся при прокаливании. [7, 10, 11]

Содержание взвешенных веществ (мг/л) вычисляется по формуле:

Х = (М1 - М2) 1000 / Y

где, М1 и М2 - масса тигля с фильтром с высушенным осадком после фильтрования и с чистым фильтром, мг.;

Y - объём пробы взятой для определения, мл.

Для определения потребления кислорода, БПК - количество кислорода (мг), требуемое для окисления находящихся в 1 л воды органических веществ в аэробных условиях при 20оС в результате протекающих в воде биохимических процессов за определенный период времени (БПК за 5, 20 суток), используется метод биохимического потребления кислорода. Принцип метода - определение по разности содержания растворенного кислорода до и после инкубации при стандартных условиях. Пробу для анализа БПК обрабатывают в день отбора.

Активная реакция при определении БПК должна быть в пределах 6,5-8,5. В связи с этим при необходимости воду нейтрализовали соответствующим количеством раствором едкого натра. [8,13,14]

БПК20 = БПК5 0,33

Аммиак и ионы аммония определяются с помощью реактива Несслера. Метод основан на способности аммиака (свободный аммиак и ионы аммония) образовывать со щелочным раствором йодида ртути окрашенного в желтый цвет. При низкой концентрации аммиака и ионов аммония получали коллоидный раствор. При большом содержании (более 3 мг/л) выпадал бурый осадок.

Этим методом находили свободный аммиак, ионы аммония, входящие в некоторые белковые соединения.

В пробирку диаметром 13 - 14мм. наливали 10 мл исследуемой воды, прибавляли 0,2 - 0,3 мл калия-натрия и 0,2 мл реактива Несслера. Через 10-15 мин проводили приближенное определение

Содержание ионов аммония (мг) определяли визуальным сравниванием интенсивности окраски пробы и шкалы стандартных растворов. [15,16]

Для определения нитритов используется реактив Грисса, который способен окрашивать нитриты ионов и давать диазотсоединения с первичными ароматическими аминами. При добавлении к исследуемой воде реактива Грисса образовывался розовый окрас, так как в ней присутствовали нитриты. Данная реакция основана на взаимодействии нитритов с сульфаниловой кислотой.

Содержание нитритов нашли по калибровочному графику, сравнением интенсивности окраски пробы и шкалы стандартных растворов.

Определение производили следующим образом: к 50 мл. исследуемой воды добавляли 2 мл. реактива и определяли количество нитритов по калибровочному графику, предварительно пропустив раствор через КФК - 2.

Определение нитратов основано на реакции между нитратами и едким калием. Предварительно подготовив раствор (к 5 мл. исследуемой воды добавили 1 мл. салицилата натрия, затем произвели выпаривание на водяной бане, прилили 1 мл. концентрированной серной кислоты и полученный раствор разбавили дистиллированной водой до объёма 10 мл.), мы к нему добавиляли 7 мл. КОН (едкого калия) и определяли количество нитратов при помощи КФК - 2.

Также определение можно провести на основе реакции между нитратами и фенолдисульфокислотой с образованием нитропроизводных фенола, которые со щелочами дают соединения, окрашенные в желтый цвет.

Предельно допустимая концентрация нитратов в воде водоемов - 40,0 мг/л, лимитирующий показатель вредности санитарно-токсикологический.

Для определения хлоридов используется титрометрический метод, который основан на осаждении хлоридов в нейтральной или слабощелочной среде нитритом серебра в присутствии хромата калия в качестве индикатора.

После осаждения избыток ионов серебра образует оранжево-красный осадок хромата серебра. Метод применим практически для любого количества хлоридов в воде.

Этим методом мы находили и другие галогены (бромиды, йодиды), однако их содержание в воде ничтожно и мы их не учитывали при определении хлоридов.

Концентрацию хлоридов рассчитывают по формуле:

X= А К H 1000 Y [мг/л]

А - объем раствора нитрата серебра, израсходованного на титрование.

К - поправочный коэффициент к титру раствора нитрата серебра.

H- количество хлоридов, соответствующее 1 мл нитрата серебра.

Y - объем пробы, взятой для определения.

При значительном содержании хлоридов образуется осадок хлорида серебра, мешающий определению. В этом случае к оттитрованной первой пробе мы прибавили 2-3 капли титрованного хлорида натрия до исчезновения оранжевого оттенка, затем титровали вторую пробу, используя первую как контрольную. [15,18]

Для определения сульфатов используется фотометрический метод с поливиниловым спиртом (ПВС). К 1 мл. пробы добавляли спецреактив. После чего полученный раствор поместили в КФК - 2. Полученные результаты рассчитали по калибровочному графику. Однако более точный результат можно получить при помощи гравиметрического метода, который основан на осаждении сульфатов в кислой среде хлоридом бария в виде сульфата бария. Осадок отфильтровывают, прокаливают и взвешивают. Метод применим в широком диапазоне концентраций.

Концентрация сульфатов в воде водоемов - источников водоснабжения допускается до 100 мг/л. Содержание сульфатов в природных, поверхностных и подземных водах обусловлено выщелачиванием горных пород, биохимическими процессами и т. д. Сульфаты попадают в водоемы и со сбросами различных сточных вод.

В колориметрическую пробирку вносят 10 мл исследуемой воды, добавляют 0,5 мл хлористоводородной кислоты. Затем вносят 2 мл 5% хлорида бария, перемешивают.

Сравнивают исследуемую воду со шкалой стандартных растворов. Приближенное содержание сульфатов можно определить и визуально по количеству выпадающего осадка в пробе воды.

Объем воды для проведения анализа зависит от предполагаемого содержания сульфатов. При содержании менее 50 мг/л следует брать -500 мл исследуемой воды, 50-100 мг/л - 250 мл, 200-500 мг/л - 100 мл, более 500 мг/л - 50мл. [9]

Сульфаты определяют также комплексометрическим методом. Метод основан на осаждении сульфат - ионов хлоридом бария, однако он применим только для малых концентраций сульфатов. [8]

бассейн река тобол питьевой

3. Характеристика водных ресурсов Медыкаринского района

3.1 Водные ресурсы хозяйственно-питевого значения

Для анализа состояния водных ресурсов хозяйственно-питевого значения Мендыкаринского района нами был проведен анализ следующих источников питьевого водоснабжения: три источника в поселке Татьяновка, поселок Боровской, также три источника.

Анализ химического состава трех источников питьевого водоснабжения в поселке Татьяновка показал, что в воде источника водоснабжения расположенного в около МТФ некоторое превышение уровня ПДК по плотному остатку, так плотный остаток в питьевой воде на момент взятия пробы составлял 3958 мг/дм3 при допустимой норме 1000 мг/дм3 , то есть в 3,9 раза превышает допустимые нормы.

Определенное превышение ПДК водоемов хозяйственно-питьевого значения наблюдалось и по такому органолептическому показателю как цветность, в частности при норме в 35 градусов цветность воды в размариваемом источнике составляла 59,6 градусов, что в 1,7 раза выше предельно допустимой нормы.

Превышение нормативов для питьевой воды также наблюдалось и для концентрации сульфатов, так на момент исследования концентрация сульфатов в питьевой воде составляла 1335 мг/дм3, при допустимой норме в 500 мг/дм3, что в 2,62 разы превышает предельно допустимый показатель.

Содержание железа и марганца в питьевом источнике рядом с МТФ так же характеризовалось превышением предельно допустимых концентраций рассматриваемых веществ, так в данном питьевом источнике концентрация железа на момент взятия проб составляла 4,48 мг/дм3 при допустимом значении 0,3 мг/дм3 , что 14,9 раз превышает допустимые значения. Концентрация марганца составила в рассматриваемом источнике 0,49 мг/дм3 при допустимом значении в 0,1 мг/дм3, что 4,9 раза превышает допустимую норму, по концентрации остальных химических соединений вода из рассматриваемого источника соответствует принятым нормам (таблица 1 ).

Таблица 1. Анализ проб пос. Татьяновка

№ п/п	Наименование загрязняющего компонента	ПДК хоз. -пит.	Питьевая вода, МТФ	Питьевая вода, контора	Питьевая вода, ул. Дощанова
1.	Цветность, град.	35,0	59,6	3,8	3,0
2. п	Запах, баллы	2,0	1	1	1
	рН	6,5-8,5	7,51	7,51	7,16
	Плотный остаток, мг/дм	1000	3958,0	1527,0	3066,0
	Азот аммонийный, мг/дм~	2,6	0,58	0,0	0,0
	Азот нитритный, мг/дм3	3,3	0,013	0,0	0,0
	Азот нитратный, мг/дм3	45,0	0,0	98,5	132,0
	Фосфаты, мг/дм	3,5	0,047	0,01	0,125
	Жесткость, мг/дм3	7,0-10,0	13,7	19,9	15,1
	Хлориды, мг/дм	350,0	241,0	623,9	312,0
	Сульфаты, мг/дм3	500,0	1335,0	73,0	640,0
	Железо, мг/дм3"	0,3	4,48	0,08	0,06
	Марганец, мг/дм	0,1	0,49	0,02	0,02
	Медь, мг/дм	1,0	0,0	0,0	0,0
	Цинк, мг/дм	1,0	0,0	0,0	0,0
	Кадмий, мг/дм	0,001	0,0	0,0	0,0
	Свинец, мг/дм3	0,03	0,0	0,0	0,0

Анализ воды по второму питьевому источнику расположенному возле конторы показал, как и в отношение первого небольшое превышение допустимых норм по плотному остатку - 1527 мг/дм3, то ест превышение допустимых концентраций 1,52 раза.. Уровень жесткости воды характеризовался значениями также превосходящими предельно допустимые нормы , в рассматриваемом источнике на момент исследования уровень жесткости составлял 19,9 мг/дм3 при допустимой норме 10 мг/дм3, что в 1,9 раза превышает ПДК.

Концентрация азота нитратного также превышает предельно допустимые нормы - 98,5 мг/дм3 при норме в 45 мг/дм3 (2,18 раза).

В рассматриваемом источнике водоснабжения при анализе химического состава взятых проб нами также отмечается превышение предельно допустимых концентраций по содержанию хлоридов - 623,9мг/дм3 при допустимой концентрации в 350 мг/дм3 - 1,78 раза.

При анализе химического состава питьевой воды на улице Дощанова нами также наблюдается превышение предельно допустимых концентраций по плотному остатку - 3066 мг/дм3 - 2,044 ПДК.

В рассматриваемом источнике водоснабжения также как и в предыдущем источнике на момент взятия пробы наблюдалась довольно высокая концентрация азота нитратного - 132 мг/дм3 или 2,9ПДК.

Жесткости воды также характеризовалась более высокими значениями по сравнению с нормой - 15,1 мг/дм3 или 1,5 ПДК.

Высокой концентрацией в рассматриваемом источнике водоснабжения также характеризовались сульфаты - 640 мг/дм3 остальные показатели в данном источнике были в пределах нормы.

Анализируя химический состав трех питьевых источников поселка Боровского нами отмечалось только некоторое превышение предельно допустимых концентраций железа в питьевом источнике на улице Лермонтова 0,43 мг/дм3 - 1,4 ПДК., остальные определенны показатели соответствовали номе (таблица 2 ).

Таблица 2. Анализ проб питьевой воды п. Боровской

№ п/п	Наименование операции и загрязняющего компонента	ПДК Хоз-пит.	ГКП «Таза-СУ», станция II подъема	П.Боровской, ул.Лермонтова	ул .Набережная
1.	Цветность, град.	35,0	6,0	11,9	8,9
2.	Запах, баллы	2,0.	1,0	1,0	1,0
3.	рН	6,5-8,5	6,9	6,9	6,8
4.	Плотный остаток, мг/дм3	1000,0	435,0
5.	Азот аммонийный, мг/дм"	2,6	0,00	0,00	0,00
6.	Азот нитритный, мг/дм"	3,3	0,001	0,004	0,005
7.	Азот нитратный, мг/дм"	45,0	22,7	27,2	20,3
8.	Фосфаты, мг/дм3	3,5	0,04	0,04	0,16
9.	Жесткость, мг/дм"1	7,0-10	3,6	3,6	3,6
10.	Хлориды, мг/дм'3	350,0	53,2	49,6	53,2
11.	Сульфаты, мг/дм3	500,0	222,0	152,0	166,0
12.	Железо, мг/дм3	0,3	0,32	0,43	0,22
13.	Марганец, мг/дм3	0,1	0,01	0,01	0,01

Таким образом, можно сделать следующий вывод, анализ шести источников питьевого водоснабжения в целом показал, что вода из данных источников пригодна для питья, но только после вторичной обработки, в особенности это касается питьевых источников в поселке Татьяновка, где наблюдалось превышения предельно допустимых концентраций по нескольким вышеперечисленным показателям.

3.2 Водные ресурсы рыбохозяйственного значения

Для оценки водных ресурсов рыбохозяйственного значения Мендыкаринского района нами был проведен анализ проб взятых на реке Убаган в районе поселка Аксуат, на реке Карангалык в окрестностях села Михайловка, с южной стороны, а также на реке Тобол взятых на середине русла реки рядом с селом Буденовка.

Анализ проб воды взятых в реке Убаган показал превышение допустимых концентраций вредных веществ для водоемов рыбохозяйственного значения по таким показателям как цветность, БПК5, азот аммонийный, фосфаты, жесткость, кальций, магний, хлориды, сульфаты, минерализация, железо, марганец, медь, кадмий.

Так цветность на момент взятия пробы составляла 76 градусов, при допустимых 35, то есть наблюдалось превышение ПДК в 2,17 раза, величина биологического потребления кислорода БПК5 составляла 60 мг О/дм3 что в 15 раз превышает допустимые значения, такое высокая величина БПК по-видимому свидетельствует о значительном развитии бактериальной микрофлоры.

Концентрация азота аммонийного на момент взятия проб составляла 16,69 мг/дм3 - 27,8 ПДК. Содержание фосфатов в воде было равно 0,92 мг/дм3, что в 4,6 раз выше предельно допустимых норм. Жесткость воды на момент взятия проб составляла 50 мг-экв/дм3, при норме 7 мг-экв/дм3, то есть в 7,14 раз превышая предельно допустимую норму. Содержание кальция в рассматриваемом водоеме составляло 420 мг/дм3 - 2,3 ПДК. Концентрация магния также характеризовалась относительно высокими значениями, на момент взятия пробы концентрация данного элемента составляла 325 мг/дм3 что выше в 8,1 раза выше предельно допустимой концентрации. Содержание хлоридов в оде также характеризовалось значительным превышением допустимых норм - 2960 мг/дм3 - 9,8 раза. Минерализация водоема также характеризовалась довольно высокими значениями - 9883 мг/дм3 - 9,8ПДК. Концентрация железа составляла 0,35 мг/дм3 - 3,5 ПДК, марганца - 3,5 мг/дм3 - 350 ПДК, медь - 0,004 - 4ПДК и кадмий - 0,0008 - 1,6 ПДК.

Таким образом общий анализ воды в реке Убаган возле поселка Аксуат показал превышение допустимых концентраций 14 показателям, причем наибольшее превышение концентраций наблюдалось по таким соединениям как азот аммонийный, БПК5 и марганец ( таблица 3 ).

Таблица 3. Химический состав воды в реке Убаган

№ п/п	Наименование операции и загрязняющего компонента	ПДК Рыбхоз.назначения	Пос.Аксуат
1.	Цветность, град.	35	76
2.	Запах, балл	Не обнар.	4
3.	рН	6,5-8,5	7,96
4.	ХПК, мг О /дм3	Не норм.	400,0
5.	БПК5, мг О /дм1	0,5-4,0	60,0
6.	Азот аммонийный, мг/дм	0,6	16,69
7.	Азот нитритный, мг/дм3	0,08	0,0
8.	Азот нитратный, мг/дм'	40,0	0,0
9.	Фосфаты, мг/дм3	0,2	0,92
10.	Жесткость, мг-экв/дм3	7,0	50,0
11.	Кальций, мг/дм3	180,0	420,8
12.	Магний, мг/дм	40,0	352,6
13.	Хлориды, мг/дм	300,0	2960,1
14.	Сульфаты, мг/дм	100,0	2063,1
15.	Гидрокарбонаты, мг/дм	Не обнар.	1507,2
16.	Минерализация, мг/дм	1000,0	9833,8
17.	Железо, мг/дм3	0,1	0,35
18.	Марганец, мг/дм3	0,01	3,5
19.	Медь, мг/дм3	0,001	0,004
20.	Цинк, мг/дм3	0,01	0,008
21.	Кадмий, мг/дм	0,0005	0,0008
22.	Свинец, мг/дм3	0,01	0,0

Анализируя химический состав воды в реке Карангалык в окрестностях села Михайловка нами отмечается превышение предельно допустимых норм для водоемов рыбохозяйственного значения по четырем показателям, таким как цветность, минерализация и концентрация железа и фосфатов.

Таблица 4. Химический состав воды в реке Карангалык

№ п/п	Наименование операции и загрязняющего компонента	ПДК	р. Карангалык
4.	Цветность, град.	35,0	57,8
7.	рН	6,5-8,5	8,3
12.	Азот аммонийный, мг/дм	0,6	0,08
14.	Азот нитратный, мг/дм	40,0	1,6
15.	Фосфаты, мг/дм3	0,2	1,72
16.	Жесткость, мг/дм	7,0	5,1
17.	Кальций, мг/дм3	180,0	40,1
18.	Магний, мг/дм	40,0	37,7
20.	Хлориды, мг/дм	300,0	177,7
21.	Сульфаты, мг/дм	100,0	168,0
24.	Минерализация, мг/дм	1000,0	1037,2
25.	Железо, мг/дм3	0,1	0,56
26.	Марганец, мг/дм	0,01	0,0

Так цветность воды на момент взятия пробы составляла 57,8 что в 1,65 раза выше предельно допустимых значений. Концентрация фосфатов в рассматриваемом водоеме была равна 1,72 мг/дм3 - 8,6 ПДК, минерализация воды в рассматриваемой реке лишь незначительно превышала предельно допустимые значения 1037 или 1,037 ПДК, в свою очередь концентрация железа превышала предельно допустимые значения в 5,6 раза - 0,56 мг/дм3

Анализируя химический состав воды в реке Тобол недалеко от села Буденовка нами было зарегистрировано превышение превышения нормативов предельно допустимых концентраций для водоемов рыбохозяйственного значения лишь по трем показателям, а именно цветность, концентрация магния и концентрация железа. Так цветность анализируемой воды была равна 44,2 - 1,26 ПДК, концентрация магния составляла 43,8 - 1,09 ПДК и концентрация железа 0,25 - 2,5 ПДК (таблиц 5).

Таблица 5. Химический состав воды в реки Тобол

№ п/п	Наименование операции и загрязняющего компонента	ПДК рыб-хоз	С.Буденовка, с середины русла
1.	Цветность, град.	35,0	44,2
2.	рН	6,5-8,5	7,5
3.	БПК, мг «О»/дмЗ	3,0
4.	Плотный остаток, мг/дм''	1000,0	880,2
5.	Азот аммонийный, мг/дм3	0,6	0,10
6.	Азот нитритный, мг/дм	0,08	0,032
7.	Азот нитратный, мг/дм3	40,0	0,1
8.	Фосфаты, мг/дм	0,2	0,0
9.	Жесткость, мг-экв/дм3	7,0	8,5
10.	Кальций, мг/дм3	180,0	98,2
11.	Магний, мг/дм3	40,0	43,8
12.	Хлориды, мг/дм3	300,0	241,1
13.	Сульфаты, мг/дм3	100,0	189,6
14.	Минерализация, мг/дм3	1000,0	920,2
15.	Железо, мг/дм3	0,1	0,25
16.	Марганец, мг/дм3	0,01	0,2
17.	Цинк, мг/дм3	0,01	0,004
18.	Медь, мг/дм	0,001	0,004
19.	Кадмий, мг/дм3	0,0005	0,0
20.	Свинец, мг/дм3	0,01	0,0185
21.	Нефтепродукты, мг/дм'3	0,1	0,0
22.	СПАВ, мг/дм3	0,5	0,0
23.	Фенолы, мг/дм3	0,05	0,0

Таким образом, анализируя химический состав изученных водоемов нами отмечаются следующие факты, наименьшем качеством характеризуется вода в реке Убаган, а наилучшем водные ресурсы в реке Тобол, река Карангалык занимает среднее показатели по качеству вод водоемов имеющих рыбохозяйственное значение, причем во всех водоемах нами наблюдались ряд показателей, превышение которых было характерно для всех рассмотренных водоемов, а именно это концентрации железа и минерализация.

4 Характеристика водных ресурсов Костанайского района

4.1 Водные ресурсы хозяйственно-питьевого значения

Для анализа химического состава водных ресурсов хозяйственно-питевого значения нами были отобраны ряд источников питьевой воды в г. Костанае, а также в поселках Заречный и Затобольск.

В частности в г. Костанае нами был проанализирован химический состав таких источников питьевого водоснабжения как родник в районе КЖБИ, родник между большими и малыми автомостами, родник, впадающий в реку Тобол выше г. Костаная и родник, впадающий в реку Тобол ниже города Костаная.

Анализ химического состава четырех источников питьевого водоснабжения в по берегу р. Тобол в г. Костаная показал, что в воде источника водоснабжения расположенного в между большими и малыми автомостами некоторое превышение уровня ПДК по плотному остатку, так плотный остаток в питьевой воде на момент взятия пробы составлял 1305 мг/дм3 при допустимой норме 1000 мг/дм3 , то есть в 1,3 раза превышает допустимые нормы.

Определенное превышение ПДК водоемов хозяйственно-питьевого значения в рассматриваемом наблюдалось и по такому показателю как концентрация азота нитратного, в частности при норме в 45 мг/дм3 содержание данного соединения в размариваемом источнике составляла 52,0 мг/дм3 градусов, что в 1,15 раза выше предельно допустимой нормы.

Превышение нормативов для питьевой воды также наблюдалось и для концентрации жесткости, так на момент исследования жесткость воды составляла 11,4 мг-экв/дм3 при допустимой норме в 10 мг-экв/дм3, что в 1,14 разы превышает предельно допустимый показатель.

Минерализация в питьевом источнике между двумя автомостами так же характеризовалось превышением предельно допустимых норм, так в данном питьевом источнике минерализация воды на момент взятия проб составляла 1286,8 мг/дм3 при допустимом значении 1000 мг/дм3 , что 1,28 раз превышает допустимые значения.

Концентрация марганца составила в рассматриваемом источнике 0,37 мг/дм3 при допустимом значении в 0,1 мг/дм3, что 3,7 раза превышает допустимую норму, по концентрации остальных химических соединений вода из рассматриваемого источника соответствует принятым нормам.

Анализ воды по питьевому источнику расположенному возле большого автомоста показал, как и в отношение первого небольшое превышение допустимых норм по плотному остатку - 1179,6 мг/дм3, то ест превышение допустимых концентраций 1,17 раза.

Концентрация азота нитратного также характеризовалась значениями превосходящими предельно допустимые нормы , в рассматриваемом источнике на момент исследования содержание азота нитратного составляло 71 мг/дм3 при допустимой норме 45 мг/дм3, что в 1,57 раза превышает ПДК.

В рассматриваемом источнике водоснабжения при анализе химического состава взятых проб нами также отмечается превышение предельно допустимых концентраций по содержанию марганца - 0,6 мг/дм3 при допустимой концентрации в 0,1 мг/дм3 - 6 раз.

Несколько высоким также оказался уровень минерализации 1167,5 мг/дм3 - 1,16 ПДК.

Анализируя химический состав родника ниже города нами отмечалось только некоторое превышение предельно допустимых концентраций марганца 0,23 мг/дм3 - 2,34 ПДК., остальные определенны показатели соответствовали норме (таблица 6 ).

В родниках в районе КЖБИ и выше города Костяная содержание химических соединений в воде соответствует норме. (таблица 6 ).

Таблица 6. Химический состав воды в в родниках г. Костаная

№ п/п	Наименование операции и загрязняющего компонента	Пдк Хоз-пит.	Родник в р-не КЖБИ	р.Тобол выше Костаная	Родник между большим и малым автомостами	Родник у большог о автомоста	р.Тобол ниже Костана я
1.	Цветность, град.	35,0	7,4	23,4	7,4	23,4	7,4
2.	Прозрачность, см.		22	22	22	22	22
3.	Запах, баллы	2,0	1	1	1	1	1
4.	рН 6,5-8,5		7,1	7Д	7,2	7,3	7,1
5.	Плотный остаток, мг/дм	1000	967,0	676,0	1305,4	1179,6	705,4
6.	Азот нитратный, мг/дм3	45,0	28,0	1,9	52,0	71,0	4,5
7.	Жесткость, мг*экв/дм	7,0-10	6,8	6,5	11,4	9,8	6,7
8.	Хлориды, мг/дм3	350,0	177,2	193,2	304,9	244,6	168,5
9.	Сульфаты, мг/дм	500,0	264,8	119,9	245,3	223,0	128,2
10.	Минерализация, мг/дм	1000, 0	1044,5	699,05	1286,8	1167,5	761,3
11.	Железо, мг/дм3	0,3	0,08	0,16	0,10	0,11	0,2
12.	Марганец, мг/дм3	од	0,06	0,25	0,37	0,6	0,23

Анализ проб воды взятых в из скважины Вагнера в поселке Затобольск показал превышение допустимых концентраций вредных веществ для водоемов хозяйственно-питьевого значения по таким показателям как цветность, мутность, железо и марганец.

Так цветность на момент взятия пробы составляла 76,9 градусов, при допустимых 35, то есть наблюдалось превышение ПДК в 2,19 раза, мутность воды составляла 21,5 мг/дм3 что в 14,3 раз превышает допустимые значения.

Концентрация железа на момент взятия проб составляла 20,9 мг/дм3 - 6,9 ПДК. Содержание марганца в воде было равно 0,37 мг/дм3, что в 43,7 раза выше предельно допустимых норм.

Таким образом, общий анализ воды в скважине Вагнера в поселке Затобольск возле поселка Аксуат показал превышение допустимых концентраций 3 показателям, причем наибольшее превышение концентраций наблюдалось по мутности воды (таблица 7 ).

Таблица 7

Химический состав воды в скважине Вагнера пос. Затобольск

№ п/п	Наименование операции и загрязняющего компонента	ПДК Хоз-пит.	Скважина Вагнер
4.	Цветность, град.	35,0	176,9
6.	Запах, баллы	2,0.	1
7.	рН	6,5-8,5	6,0
8.	Мутность, мг/дм	1,5	21,5
9.	Плотный остаток, мг/дм1	1000,0	318,6
10.	Азот аммонийный, мг/дм3	2,6	0,14
11.	Азот нитритный, мг/дм3	3,3	0,026
12.	Азот нитратный, мг/дм3	45,0	1,2
13.	Фосфаты, мг/дм3	3,5	0,22
14.	Жесткость, мг-экв/дм3	7,0-10	3,9
18.	Хлориды, мг/дм"	350,0	31,9
19.	Сульфаты, мг/дм	500,0	78,3
22.	Минерализация, мг/дм	1000	344,0
23.	Железо, мг/дм3	0,3	2,09
24.	Марганец, мг/дм	0,1	0,37
25.	Медь, мг/дм	1,0	0,001
26.	Цинк, мг/дм	5,0	0,001
27.	Кадмий, мг/дм	0,001	0,0
28.	Свинец, мг/дм	0,03	0,017

Анализ воды по второму питьевому источнику расположенному на улице Строительной в поселке Заречном, как и в отношение предыдущего источника в поселке Затобольска некоторое превышение допустимых норм по мутности воды - 31,9 мг/дм3, то ест превышение допустимых концентраций 21,2 раза. По остальным показателям вода в рассматриваемом источнике соответствует принятым нормам (таблица 8 ).

Таблица 8. Химический состав воды пос.Заречный

№ п/п	Наименование операции и загрязняющего компонента	ПДК Хоз-пит.	Ул.Строительная, Питьевая скважина
1.	Цветность, град.	35,0	14,6
2.	Запах, баллы	2,0.	1
3.	РН	6,5-8,5	6,6
4.	Мутность, мг/дм	1,5	31,9
5.	Плотный остаток, мг/дм1	1000,0	702,4
6.	Азот аммонийный, мг/дм3	2,6	2,15
7.	Азот нитритный, мг/дм3	з,з	0,0
8.	Азот нитратный, мг/дм3	45,0	0,5
9.	Фосфаты, мг/дм'	3,5	2,38
10.	Жесткость, мг-экв/дм	7,0-10	9,0
11.	Хлориды, мг/дм^	350,0	184,3
12.	Сульфаты, мг/дм	500,0	254,0
13.	Минерализация, мг/дм3	1000,0	741,0
14.	Железо, мг/дм3	0,3	10,4
15.	Марганец, мг/дм3	0,1	0,6

Анализ источников питьевого водоснабжения в окрестностях г. Костаная показал что наиболее чистые питьевые источники характерны для поселка Заречный, а также родников расположенных выше и ниже г. Костаная.

4.2 Водные ресурсы водохозяйственного значения

Для того чтобы сравнить водные ресурсы Мендыкаринского и Костанайского районов нами был дан анализ химическому составу воды Амангельдинского водохранилища.

Анализируя химический состав воды в Амангельдинском нами отмечается превышение превышения нормативов предельно допустимых концентраций для водоемов рыбохозяйственного значения лишь по трем показателям, а именно сульфаты, железо, и марганец. Так концентрация сульфатов на момент взятия пробы воды была равна 210,6 мг/дм3, что превышает предельно допустимую концентрацию данного вещества в 2,1 раза, концентрация составляла 0,21 мг/дм3- 2,1 ПДК и концентрация марганца 0,09 мг/дм3- 9 ПДК (таблица 9 ).

Таблица 9. Химический состав воды в Амангельдинском водохранилище

№ п/п	Наименование операции и загрязняющего компонента	Пдк рыб.-хоз.	Амангельдинское водохранилище
1.	Цветность, град.	35,0	34,0
2.	рН	6,5-8,5	7,9
3.	Плотный остаток, мг/дм3	1000,0	882,6
4.	Азот аммонийный, мг/дм3	0,6	0,13
5.	Азот нитритный, мг/дм3	0,08	0,013
6.	Азот нитратный, мг/дм	40,0	1,9
7.	Фосфаты, мг/дм3	0,2	0,018
8.	Жесткость, мг*экв/дм3	7,0	7,5
9.	Кальций, мг/дм	180,0	84,2
10.	Магний, мг/дм3	40,0	41,2
11.	Хлориды, мг/дм	300,0	241,1
12.	Сульфаты, мг/дм3	100,0	210,6
13.	Минерализация, мг/дм3	1000,0	970,6
14.	Железо, мг/дм	0,1	0,21
15.	Марганец, мг/дм3	0,01	0,09
16.	Фенолы, мг/дм	0,001	0,00
17.	Нефтепродукты, мг/дм	0,05	0,00

Таким образом по сравнению с водоемами рыбохозяйственного значения Мендыкаринского района Амангельдинское водохранилище характеризуется лучшими показателями.

5. Сравнительный анализ состояния водных ресурсов хозяйственно- питьевого значения Мендыкаринского и Костанайского районов

Для того чтобы составит наиболее полную картину состояния водных ресурсов в Костанайском и Мендыкаринском районах нами был проведен сравнительный анализ химического состава воды по 6 основным показателям, за основу нами был взят анализ химического состава проб вышеперечисленных источников питьевого водоснабжения.

Условные обозначения: белый - Мендыкаринский район, полосатый - Костанайский район. I - МТФ; II - контора; III - ул.Дощанова ; IV - ГКП «Таза-СУ»; V - ул.Лермонтова ; VI - Набережная ; VII - Родник в р-не КЖБИ; VIII - родник р.Тобол выше Костаная; IX - Родник между большим и малым автомостами; X - Родник у большого о автомоста.

Таким образом, сравнивая содержание фосфатов в питьевой воде ряда источников Мендыкаринского района и Костанайского района нами отмечается значительно более высокие концентрации данных соединений в анализируемых источниках в окрестностях г. Костаная ( рисунок 1) .



Рисунок 1

Условные обозначения: белый - Мендыкаринский район, полосатый - Костанайский район. I - МТФ; II - контора; III - ул.Дощанова ; IV - ГКП «Таза-СУ»; V - ул.Лермонтова ; VI - Набережная ; VII - Родник в р-не КЖБИ; VIII - родник р.Тобол выше Костаная; IX - Родник между большим и малым автомостами; X - Родник у большого о автомоста.

Содержание хлоридов в питьевых источниках рассматриваемых районов довольно неравномерно, так наибольшим содержанием данного соединения отличаются питьевые источники с. Татьяновка, тогда как в самом поселке содержание хлоридов незначительное, питьевые источник в районе г. Костаная также характеризуются значительными концентрациями рассматриваемого соединения ( рисунок 2).



Рисунок 2

Условные обозначения: белый - Мендыкаринский район, полосатый - Костанайский район. I - МТФ; II - контора; III - ул.Дощанова ; IV - ГКП «Таза-СУ»; V - ул.Лермонтова ; VI - Набережная ; VII - Родник в р-не КЖБИ; VIII - родник р.Тобол выше Костаная; IX - Родник между большим и малым автомостами; X - Родник у большого о автомоста

При сравнительном анализе содержания сульфатов в питьевой воде выбранных источников нами отмечаются довольно значительные концентрации в источниках питьевого водоснабжения с. Татьяновка Мендыкаринского района, в источниках водоснабжения поселка Боровского и в питьевых источниках в окрестностях г. Костаная концентрация данных соединений значительно ниже ( рисунок 3).



Рисунок 3

Сравнивая концентрации азота нитратного в рассматриваемых источниках нами отмечается некоторое превышение содержания данного соединения в двух источниках питьевого водоснабжения с. Татьяновка, а также в двух источниках в окрестностях города Костанае ( рисунок 4).



Рисунок 4

Условные обозначения: белый - Мендыкаринский район, полосатый - Костанайский район. I - МТФ; II - контора; III - ул.Дощанова ; IV - ГКП «Таза-СУ»; V - ул.Лермонтова ; VI - Набережная ; VII - Родник в р-не КЖБИ; VIII - родник р.Тобол выше Костаная; IX - Родник между большим и малым автомостами; X - Родник у большого о автомоста.

Сравнивая содержание железа в рассматриваемых питьевых источниках нами отмечается значительные концентрации данного соединения в одном из источников с. Татьяновка, а также довольно высокое содержание данного элемента в питьевой воде описываемых источниках п. Мендыкара (рисунок 5).



Рисунок 5

При сравнительном анализе содержания марганца в выбранных источниках нами отмечаются довольно значительные концентрации в одном источнике питьевого водоснабжения в с. Татьяновка Мендыкаринского района, а также в источниках водоснабжения в окрестностях г. Костаная концентрация данных соединений значительно выше, в питьевых источниках поселка Медыкара концентрация данного элемента намного ниже.

Таким образом анализируя сравнительны химический состав источников питевого водоснабжения рассматриваемых районов нами отмечается следующее, питьевая вода в источниках водоснабжения п. Медыкара более чистая нежели в сравниваемых источниках питьевого водоснабжения в с. Татьяновка и в окрестностях г. Костаная ( рисунок 6).



Рисунок 6

Условные обозначения: белый - Мендыкаринский район, полосатый - Костанайский район. I - МТФ; II - контора; III - ул. Дощанова ; IV - ГКП «Таза-СУ»; V - ул.Лермонтова ; VI - Набережная ; VII - Родник в р-не КЖБИ; VIII - родник р.Тобол выше Костаная; IX - Родник между большим и малым автомостами; X - Родник у большого автомоста.

Заключение

По итогам проведенного исследования нами было сделаны следующие выводы:

1. Анализ шести источников питьевого водоснабжения Мендыкаринского района в целом показал, что вода из данных источников пригодна для питья, но только после вторичной обработки, в особенности это касается питьевых источников в поселке Татьяновка, где наблюдалось превышения предельно допустимых концентраций по нескольким вышеперечисленным показателям.

2. Анализ химический состава водоемов рыбохозяйственного значения Мендыкаринского района показал следующие факты, наименьшем качество характерно для вода в реке Убаган, а наилучшее водные ресурсы отмечены в реке Тобол, река Карангалык занимает среднее показатели по качеству вод водоемов имеющих рыбохозяйственное значение, причем во всех водоемах нами наблюдались ряд величин, превышение которых было характерно для всех рассмотренных водоемов, а именно это концентрации железа и минерализация.

3. Анализ источников питьевого водоснабжения в окрестностях г. Костаная показал что наиболее чистые питьевые источники характерны для поселка Заречный, а также родников расположенных выше и ниже г. Костаная

4. Анализируя сравнительны химический состав источников питевого водоснабжения рассматриваемых районов нами отмечается следующее, питьевая вода в источниках водоснабжения п.Медыкара более чистая нежели в сравниваемых источниках питьевого водоснабжения в с.Татьяновка и в окрестностях г. Костаная.

Список использованных источников

Отчет производственного кооператива «Казгипроводхоз», 2001 г.

Хоружая Т. А. «Методы оценки экологической безопасности». М.: Экспертное бюро - М,1998.

Небел Н., «Наука об окружающей среде» : В 2т. - М.,,1993.

Алекин О.А., Семенов А.Д., Скопинцев Б.А. «Руководство по химическому анализу вод суши» . - Гидрометиздат, 1973 г.

Беспамятнов Г. П., Кротов Ю.А., «Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде» . Л. Химия, 1985 г.

Новиков Ю.В., Ласточкина К.О., Болдина З.Н. «Методы исследования качества воды водоемов.» М. «Медицина». 1990 г.

Брызгалов В.А., Семенов А.Д. «Методы определения загрязняющих веществ в поверхностных водах.» НИИ гигиены им. Эрисмана Ф. Ф., 1983 г.

«Инструкция по отбору поверхностных и сточных вод на химический анализ.» Министерство экологии и биоресурсов РК. Алматы, 1994 г.

Негробов О. П. «Основы экологии и природопользования.» - Воронеж, 1997.

«Охрана природы, пропаганда экологических знаний, образования и воспитания в области окружающей среды» Горелов Л. Г. - Алматы, 1998.

Учёт поверхностных вод по Костанайской области за 1996 - 2001 года. В. П. Овчинников - Костанай, 2001.

Никаноров А. М., Циркунов В.В. «Системы мониторинга качества поверхностных вод.» СПб: Гидрометиоиздат, 1994.

Никаноров А. М., Хоружная Т. А. «Экология.» - М.: «Издательство ПРИОР»,2000.

Иванов Л. А. «Технический отчёт о результатах исследования химического состава поверхностных вод и водохранилищ Костанайской области» - Костанай, 1998.

«Информационный экологический бюллетень» А. А. Атюганов - Костанай, 2000, 2001 года.

Константинов В. М., Челидзе Ю. Б. «Экологические основы природопользования.» М.: Издательский центр « Академия », ИМЦСПО, 2001.

«Информационный экологический бюллетень» А. А. Атюганов - Костанай, 2006 г.

«Экологический вестник» Пучков Л. Н., Проценко А. И. - Костанай, 1996 2000.

Размещено на Allbest.ur