Дослідження якості води в басейні річки Стир

Стік води протягом року розподілений нерівномірно. Найбільш багатоводною річка буває навесні. На весну припадає 50-70% стоку; на літо - 10-15 %; на зиму 15-30 % річкового стоку. Нерівномірність розподілу стоку визначається зональними факторами (кількість опадів і випаровування), а також азональними факторами: характером грунтів та рослинного покриву, геоморфологічною будовою басейну, впливом антропогенної діяльності. Гідрологічні пости розташовані біля м. Луцька (з 1923 р.), с. Полонного (з 1946 р.), с Млинок (з 1925 р.).

Мутність води в р. Стир упродовж року неоднакова і залежить від інтенсивності ерозійних процесів. Найпрозоріша вода взимку та під час літньо-осінньої межені. У цей час річка живиться підземними водами. Коли до річки стікають талі та зливові води -концентрація завислих речовин у річці різко підвищується, досягаючи максимуму в момент найвищого підйому повені. Показники вмісту завислих речовин змінюються в широких межах: від 12 до 150 г/м. За гідрохімічним режимом р. Стир належить до західно-поліського типу.

Формування хімічного складу ґрунтових вод відбувається під впливом карбонатних порід. У живленні річки беруть участь напірні води закарстованої товщі вапнякових та мергельно-крейдових відкладів верхньо-крейдової та третинної системи. Це обумовлює виражений гідрокарбонатно-кальцієвий склад вод та підвищену мінералізацію в меженний період. Підвищені концентрації заліза, азоту амонійного та органічних речовин пояснюються впливом болотних комплексів, забрудненням річки стічними водами та змивом ґрунту.

Збільшення антропогенного впливу (прямого чи опосередкованого) на басейні річки призводить до трансформації природної системи в нову - природно-господарську. Це виявляється, зокрема, у трансформації заплавних та терасних ландшафтів; зниженні рівня води; зміні хімічних, мікробіологічних, органолептичних властивостей води.

Найкрупнішою правою притокою р. Стир у межах міста є р. Сапалаївка. Її довжина становить 12 км, а площа басейну - 39,2 км2. Падіння річки - 2,25 м/км. Витрата води річкою коливається в межах 0,04-0,4 м3/с. лтямївка бере початок на північно-східній околиці с Струмівка Луцького району, Протікає північними околицями цього села та через м. Луцька. Впадає в р. Стир на 302 км від її гирла в північно-західній частині обласного центру, навпроти Луцької пристані. Долина у верхній течії місцями заболочена, заплава шириною 100 м стелиться через горбисту місцевість. Русло шириною до 2 м, слабозвивисте. Береги низькі, дно часто замулене. В районі м. Луцька русло розчищене, в центральній частині міста каналізоване, в межах Парку культури й відпочинку їм. 900-річчя Луцька - розширене й перетворене на ставок. В районі Теремно на Сапалаївці споруджено 2 ставки.

Екологічний стан річки погіршується внаслідок скиду неочищеного поверхневого стоку з міської території. На сьогодні річка справляє гнітюче враження внаслідок погано екологічного стану, хоча в минулому Сапалаївка була досить повноводою річкою, лише в межах Луцька на ній стояло декілька

водних млинів. Будівля одного з них збереглась на сьогодні. Там розміщується житловий будинок (справа перед мостом через Сапалаївку по вул. Винниченка).

Найкрупніша ліва притока р. Стар у межах околиць міста (район Вересневого) - р. Чорногузка. Довжина її 49 км, площа водозабору - 527 км2, падіння - 0,63 м/км. Чорногузка бере початок із струмків в околицях с. Линів Локачинського району. Загальний напрям течії річки - із заходу на схід. Впадає в р. Стир на 320 км від її гирла на схід від с. Новостав Луцького району. Долина річки горбиста, місцями заболочена. Заплава шириною до 0,7 км. Русло дуже меандруюче, шириною до 5 м, береги пологі низькі, низькі. Територія її басейну інтенсивно антропогенно трансформована, густо заселена, розорана, у верхній течії споруджено 6 ставків. Одна з основних причин погіршення гідроекологічного стану річки в межах міста - скид недостатньо очищених стічних вод Гнідавського цукрового заводу. Хоча власне річка через територію самого м. Луцька і не протікає, але вищенаведена причина погіршення екологічної ситуації річки зумовлена саме впливом урбоекосистеми міста, зокрема, його промислових підприємств.

Інші притоки річки Стир мають суттєво менші розміри. Їх довжина на перевищує 10 км, тому їх можна віднести і до струмків. Омеляник має довжину близько 10 км, Жидувка - 4 км. Витрата води становить відповідно 0,18 м3/с і 0,03 м3/с. Русло р. Омеляник у межах міста перекрите греблями, побудовані ставки використовуються для розведення риби. Гідрологічний режим цих річок суттєво спотворений інтенсивною антропогенною діяльністю. Гідрологічні сезони виявлені суттєво слабше у зв'язку із меншими розмірами, прибиранням снігу в межах міста, замуленням джерел в межах русел рік, прискореними темпами добігання поверхневого стоку до русел рік внаслідок перекриття території міста водонепроникними поверхнями (асфальт, бетон). Замерзають річки на 3-4 дні раніше ніж р. Стир. а звільняються від льоду - на 4-5 днів раніше. Жидувка на сьогодні повністю каналізована, реально являє собою стічну канаву, куди скидаються неочищені поверхневі стоки з промислових майданчиків ЛПЗ, завдяки яким річка й існує. В сильні морози Жидувка повністю перемерзає, а влітку - пересихає.

В цілому поверхневі води території для водозабезпечення міста практично не застосовуються. Це пов'язано із їх низькою якістю й достатністю для водопостачання ресурсів підземних вод.

3.2 Сучасний стан та динаміка забруднення басейну річки Стир

Аналіз стану води р. Стир вказує на необхідність створення заходів спрямованих проти замулення і забруднення, серед яких головними є заборона розорювання земель на ерозійно-небезпечних ділянках, збільшення лісистості водозбору, що найбільшою мірою сприяє оптимальному стану води у річці.

При протіканні через територію м. Луцька якість води р.Стир знижується внаслідок скиду неочищених зливових, талих, поливо-миєчних вод і очищених стічних вод із міських комунальних очисних споруд; р.Чорногузки - унаслідок скиду стічних вод з очисних споруд Гнідавського цукрового заводу; р. Сапалаївки та р. Жидувки - внаслідок скиду неочищених поверхневих стоків із території міста (у т.ч. і з промислових майданчиків); р. Омеляника - унаслідок інтенсивного рибогосподарського використання, а також скиду неочищених поверхневих стоків.

При скиданні забруднених стічних вод у водний об'єкт, що характеризується турбулентним режимом, відбувається процес розбавлення домішок, які на деякому віддаленні від місця скиду виявляються рівномірно розподіленими по січенню потоку. Процес турбулентної дифузії супроводжується фізико-хімічним знешкодженням, зокрема, окисленням. В результаті розбавлення, аерації, біохімічних і фізичних процесів проходить очищення потоків від забруднення. При повному самоочищенні в потоці чи водоймі відновлюється природний хімічний (склад води і природні біохімічні процеси).

В районі скиду стічних вод за рахунок осадження зважених часточок, що містяться в стічних водах, утворюється зона забруднення донних відкладів. Забруднені грунти в певних умовах можуть служити джерелом вторинного забруднення водних мас. Інтенсивне скаламучування грунтів, що супроводжується виносом забруднюючих речовин у зваженому стані за межі зони забруднення, призводить до більш-менш значної очистки дна. Такий процес накопичення й промивки може носити періодичний характер і призводити до обмеження росту розмірів зони забруднення дна.

Зону забруднення р.Стир унаслідок скиду очищених стічних вод із МКОС м.Луцька ми визначили як ділянку річки з концентраціями забруднюючих речовин у воді, що перевищують ГДК для водних об'єктів рибогосподарського використання. За нашими розрахунками, при рівномірному розподілі забруднення по січенню потоку, зона забруднення простягається на 21 км нижче по течії від м.Луцька. Зону впливу очищених стічних вод із МКОС м.Луцька ми визначили як ділянку річки з концентраціями забруднюючих речовин у воді, що не перевищують ГДК для водойм рибогосподарського використання, але перевищують величину гідрохімічного фону. Ця зона простягається ще на 6 км униз по течії р. Стир від зони забруднення.

При вході р. Стир у м. Луцьк розміщується Дубнівський водозабір. Раніше він використовувався і для господарсько-питного водопостачання міста, а зараз лише для забору води на технічні потреби. В центральній частині міста (ПКіВ ім. Лесі Українки) на березі р. Стир розміщується Центральний пляж. Тут вода річки використовується для культурно-побутових потреб (купання, спорт, любительська риболовля і т.д.). На виході з міста розміщується промисловий водозабір і місце скиду очищених стічних вод із МКОС. Саме скид цих вод і спричинює найбільшу частину забруднення річки. Так, зокрема, в 2007 році при дослідженні якості води р. Стир вище і нижче МКОС нами встановлено перевищення концентрації забруднюючих речовин в створі нижче місця випуску по: завислих речовинах в 2,5 раза, сульфатах на 38,5%, хлоридах на 12,5%, сухому залишку на 10%, БСК на 25%, амонію сольовому в 2,5 раза, нітратах в 2,1 раза, нітритах в 2,25 раза, фосфатах па 13.9%, залізу на 4,6%, цинку на 36,4%; хрому (VI) на 33,3%, нафтопродуктах в 1,9 раза. Зменшилась концентрація розчиненого кисню на 7,3%, залишились майже без змін "концентрації міді, хрому загального, нікелю, рН, лужність.

Рис. 3.1 Динаміка забруднення води p. Cmup

Проведений аналіз результатів аналітичного контролю якості води р. Стир 2001-2007 pp. в різних пунктах створу свідчить, що за цей період якість води у р. Стир біля с. Мерва Горохівського району значно погіршилась - уміст завислих речовин збільшився у 9,5 раза, нітратів у 9 разів, проте зменшився вміст сульфатів у 0,8, хлоридів - у 0,9 раза. В районі м. Берестечко Горохівського району вміст завислих речовин збільшився у 4 рази; сульфатів - у 1,2; хлоридів - у 1,6; нітратів - у 9,2 раза. При виході р. Стир із Волинської області у с. Козлиничі Маневицького району ситуація поліпшується - завислих речовин збільшилося лише у 1,9 раза, хлоридів - у 1,04 раза; зменшився вміст сульфатів, нітратів, заліза. У створі Стиру - вище випуску очисних споруд м. Луцьк - зростає вміст завислих речовин у 3,5 раза; нітратів у 3,5 раза, проте зменшується вміст сульфатів, хлоридів. У створі р. Стир - нижче випуску очисних споруд м. Луцьк поліпшується якість води за вмістом завислих речовин, сульфатів, нітратів, заліза, але тут збільшується вміст нітратів. Аналізуючи ці результати якості води р. Стир, можна стверджувати про значні зміни в таких показниках, як уміст завислих речовин та вміст нітратів. Незважаючи на спад виробництва, відбувається забруднення водойм стічними водами, де основними забруднювачами є об'єкти комунального господарства, харчової промисловості, заклади охорони здоров'я. Крім того, р. Стир при весняних та літніх повенях часто виходить із берегів, підтоплює і заливає городи, пізніше з повеневими водами річки змиваються отрутохімікати, гербіциди, що застосовувалися під час обробітку землі, з розораних земель змиваються частини фунту і замулюють річку.

За даними Луцької санепідемстанції проведена оцінка санітарно-хімічного стану води р. Стир на основі порівняння результатів аналізів проб води 2007 з гранично допустимими концентраціям забруднюючих речовин для рибогосподарських водойм.

Значним забруднювачем р. Стир в межах Волинської області є Гнідавський цукровий завод, який скидає у річку недостатньо очищені стічні води Крім точкових джерел забруднення, значна кількість забруднюючих речовин надходить у річкову систему Стир із дифузних (розсіяних) джерел - поверхневий стік із сільськогосподарських угідь, територій підприємств, населених пунктів із ним у річку надходять завислі речовини, пестициди, сполуки азоту, важкі метали і т. д. Об'єми цих стоків та кількість у них забруднюючих речовин значно перевищують ті, що надходять із точкових джерел. Із унесених на поля добрив у водні об'єкти виноситься 10-20 % азотних сполук, 50-70% калійних і до 1% пестицидів.

Цікаво виглядає динаміка забруднення води р.Стир упродовж кількох останніх років. Нами розраховано значення середніх коефіцієнтів забруднення по основних забруднюючих речовинах протягом трьох років.

Загальна тенденція - зменшення забруднення річкової води, що відповідає зменшенню обсягів стічних вод (особливо промислових). Має місце інерційність забруднення води. Вона пояснюється наступними причинами:

1. Окрім м. Луцька негативний вплив на якість води чинять і інші населені пункти, що використовують р. Стир для водозабезпечення промисловості і сільського господарства (м. Берестечко, СМТ Рожище). СМТ Млинів Рівненської області, що розміщується на р. Ікві, взагалі не має комунальних очисних споруд. Стічні води Млинова забруднюють р.Ікву,а потім і р. Стир, куди Іква впадає південніше м.Луцька.

2. Навіть без стічних вод, що надходять у р. Стир на сучасному етапі існують ще й речовини, які були заакумульовані раніше в донних відкладах. При певних умовах (кислотність, лужність, окисно-відновні умови, турбулентність) забруднюючі речовини, в т.ч. і важкі метали, мають здатність мігрувати від донних відкладів у воду. Саме явище деякого розвантаження забруднюючих речовин із донних відкладів у воду характерно на сьогодні для р. Стир.

3. Недосконале функціонування МКОС. Зокрема, на початку 90-х років основна частина забруднення припадала на промислові стоки, що після очистки на локальних очисних спорудах усе одно містили важкі метали, СПАР і т.д. Зараз основна частина забруднення припадає на амоній сольовий, нітрити, нафтопродукти. Є підозра на зміну видового складу активного мулу.

Підсумовуючи, слід відмітити, що хоч із середини 90-х років р. Стир дещо і очистилась, але її стан усе ще далекий від екологічного оптимуму.

Не менш чітко проявляється і тенденція до забруднення інших річок урбоекосистеми Луцька. Їх екологічний стан різко погіршується при проходженні територією міста. Ці зміни зручно оцінити інтегральним показником - середнім коефіцієнтом забруднення (індексом забруднення). Так, зокрема, середній коефіцієнт забруднення (СКЗ) води р. Сапалаївки в межах міста становить 2,87, зростаючи нижче скиду неочищених стічних вод із колектора каналізації поверхневого стоку по вул. Карпенка-Карого до 3,94. СКЗ води р. Чорногузка дещо менший - 1,21, але теж суттєво зростає нижче скиду очищених стічних вод Гнідавського цукрового заводу -- до 1,76. Річки Жидувка і Омеляник у зв'язку з малими розмірами мають стабільно високий СКЗ - відповідно 2,12 і 1,70.

Отже, практично весь басейн річки Стир характеризується СКЗ у діапазоні 1,5-2,0. Максимальними значеннями СКЗ виділяється територія південно-східного виробничого району.

Погіршення бактеріального стану води р. Стир зумовлено поганим санітарним станом річки, величезною кількістю смітників у заплаві річки, відсутністю санітарно-захисних і водоохоронних зон.

Проблема забруднення поверхневих вод для м. Луцька стоїть дійсно дуже гостро.

річка вода якість забруднення

Висновки

У курсовій роботі ми досліджували одну з актуальних проблем сучасності - еколого-гідрохімічний аналіз стану басейну річки Стир. Вивчення та аналіз наукових джерел дали нам змогу зробити наступні висновки.

Формування якості води у річках забезпечується сукупністю гідрохімічних, бактеріологічних, гідрологічних процесів, фізико-географічних і гідрометеорологічних особливостей регіону та рівня антропогенного впливу на водозбір. Весь цей вплив проявляється через процеси обміну речовин між різними середовищами.

В річці відбувається постійна зміна як загальної концентрації розчинених речовин, так і співвідношення між окремими з них. Також з течією відбувається переміщення розчинених у воді мінеральних та органічних речовин, нерідко разом з гідробіонтами. Уся ця рідка, тверда, розчинена і біологічна маса безперервно зміщується по руслу, аж до гирла річки, іноді на цьому шляху частина транспортованих речовин залишається у заплаві, переходить у підземні водоносні горизонти і рухається по них, або виділяється при випаровуванні в атмосферу.

Річка Стир - правий доплив р. Прип'яті, правого допливу р. Дніпра басейну Чорного моря. Її можна назвати транскордонним об'єктом, оскільки вона бере початок на південно-східній окраїні с. Пониква Бродівського району Львівської області, тече Малим Поліссям, Волинською височиною і Поліською низовиною, на 8 км вище кордону з Білоруссю р. Стир розгалужується на два рукави, якими впадає у р. Прип'ять.

Характерною ознакою річки є добре виражений повеневий режим із різким коливанням стоку води та наносів. Клімат визначає змішаний характер живлення дощовими, талими і ґрунтовими водами. Живлення частково відбувається за рахунок напірних вод закарстованої товщі вапнякових і мергельно-крейдових відкладів На це вказує гідрокарбонатно-кальцієвий склад води та підвищена мінералізація. Нерівномірний річний стік пояснюється зональними чинниками (кількістю опадів й випаровування), а також азональними - антропогенним навантаженням, геоморфологічною будовою басейну, характером ґрунтів, рослинним покривом.

Колір і мутність води в р. Стир залежать від інтенсивності ерозійних-процесів, типу торфо-болотних грунтів, забруднення річки стічними водами. Це зумовлює підвищення концентрації заліза, азоту амонійного, хлоридів, нітратів, сульфатів, органічних речовин. Під час літньо-осінньої межені та взимку, коли річка живиться підземними водами, вода найпрозоріша. Підвищення концентрації забруднюючих речовин спостерігається в період повені, коли до річки стікають талі і зливові води.

Проведений аналіз результатів аналітичного контролю якості води р. Стир 2001-2007 pp. в різних пунктах створу свідчить, що за цей період якість води у р. Стир біля с. Мерва Горохівського району значно погіршилась - уміст завислих речовин збільшився у 9,5 раза, нітратів у 9 разів, проте зменшився вміст сульфатів у 0,8, хлоридів - у 0,9 раза. В районі м. Берестечко Горохівського району вміст завислих речовин збільшився у 4 рази; сульфатів - у 1,2; хлоридів - у 1,6; нітратів - у 9,2 раза. При виході р. Стир із Волинської області у с. Козлиничі Маневицького району ситуація поліпшується - завислих речовин збільшилося лише у 1,9 раза, хлоридів - у 1,04 раза; зменшився вміст сульфатів, нітратів, заліза. У створі Стиру - вище випуску очисних споруд м. Луцьк - зростає вміст завислих речовин у 3,5 раза; нітратів у 3,5 раза, проте зменшується вміст сульфатів, хлоридів. У створі р. Стир - нижче випуску очисних споруд м. Луцьк поліпшується якість води за вмістом завислих речовин, сульфатів, нітратів, заліза, але тут збільшується вміст нітратів. Аналізуючи ці результати якості води р. Стир, можна стверджувати про значні зміни в таких показниках, як уміст завислих речовин та вміст нітратів. Незважаючи на спад виробництва, відбувається забруднення водойм стічними водами, де основними забруднювачами є об'єкти комунального господарства, харчової промисловості, заклади охорони здоров'я. Крім того, р. Стир при весняних та літніх повенях часто виходить із берегів, підтоплює і заливає городи, пізніше з повеневими водами річки змиваються отрутохімікати, гербіциди, що застосовувалися під час обробітку землі, з розораних земель змиваються частини фунту і замулюють річку.

За даними Луцької санепідемстанції проведена оцінка санітарно-хімічного стану води р. Стир на основі порівняння результатів аналізів проб води 2007 з гранично допустимими концентраціям забруднюючих речовин для рибогосподарських водойм.

Значним забруднювачем р. Стир в межах Волинської області є Гнідавський цукровий завод, який скидає у річку недостатньо очищені стічні води Крім точкових джерел забруднення, значна кількість забруднюючих речовин надходить у річкову систему Стир із дифузних (розсіяних) джерел - поверхневий стік із сільськогосподарських угідь, територій підприємств, населених пунктів із ним у річку надходять завислі речовини, пестициди, сполуки азоту, важкі метали і т. д. Об'єми цих стоків та кількість у них забруднюючих речовин значно перевищують ті, що надходять із точкових джерел. Із унесених на поля добрив у водні об'єкти виноситься 10-20 % азотних сполук, 50-70% калійних і до 1% пестицидів.

Аналіз стану води р. Стир вказує на необхідність створення заходів спрямованих проти замулення і забруднення, серед яких головними є заборона розорювання земель на ерозійно-небезпечних ділянках, збільшення лісистості водозбору, що найбільшою мірою сприяє оптимальному стану води у річці.

Список використаної літератури

1. Білявський Г.О., Фурдуй Р.С. Практикум з загальної екології. - К.: Либідь, 1997.

2. Гей В., Козак В. Пограбоване Полісся // Вітчизна. - 1998. - № 4. - С.11-113.

3. Географічна енциклопедія України: В 3-х т./ Редкол.: О. М. Маринич (відповід. ред.) та ін.-- К.: «Українська Радянська Енциклопедія» ім. М. П. Бажана, 1990.-- Т. 2: З -- О.-- 480 с.

4. Географічна енциклопедія України: В 3-х т. / Редкол.: О. М. Ма-ринич (відповід. ред.) та ін.-- К.: «Українська Радянська Енциклопедія» ім. М. П. Бажана, 1993.-- Т. 3: З -- О.-- 496 с.

5. Гриб Й.В., Клименко М.О., Сондак В.В., Волкова Л.А. Відновна гідроекологія порушених річкових та озерних екосистем (гідрохімія, гідробілогія, гідрологія, управління) т. 2. - Рівне: Рівенський державний технічний університет. 1999. - 198 с.

6. Запольський А. К. Водопостачання, водовідведення та якість води: Підручник. - К.: Вища шк., 2005. - 671 с.

7. Збірник законодавчих актів України про охорону навколишнього середовища: В 3 т. -- Чернівці: Вид. журн. «Зелена Буковина», 1996.

8. Збірник міжнародно-правових актів у сфері охорони довкілля. - 2-е вид., допов. -- Львів: Торма, 2002. -- 416 с.

9. Злобін Ю.А. Основи екології. - К.: Лібра, 1998.

10. Лук'янова Л.Б. Основи екології. - К.: Вища школа, 2000.

11. Луцишин П.В. Єврорегіон "Буг". Обласний суспільно-географічний комплекс: теорія, методика, практика. - К., 1996.

12. Малі річки України: Довідник. - За ред. А.В.Яцика. К.: Урожай, 1991. - 294 с.

13. Микитюк О.М., Злотін О.З., Грицайчук В.В., Маркіна Т.Ю. Основи екології. - Харків: «ОВС», 2003.

14. Міщенко О.В. Сучасний стан та динаміка забруднення річки Стир / Науковий вісник ВДУ. - 2006. - № 2. - С. 321-325.

15. Мольчак Я. О., Фесок В.О., Картава О.Ф. Луцьк: сучасний екологічний стан та проблеми. - Луцьк: РВВ ЛДТУ, 2003. - 488 с.

16. Сніжко С.І. Оцінка та прогнозування якості природних вод. - Київ: "Ніка-Центр", 2001. - 264 с.

17. Хімко Р.В. Досліджуємо малі річки (методичні вказівки). - Київ: Інститут екології Національного екологічного центру України, 1997. - 68 с.

18. Хімко Р.В., Мережко О.І., Бабко Р.В. Малі річки - дослідження, охорона, відновлення. - К.: Інститут екології. - 2003. - 380 с.

Додаток 1

Оцінка екологічного стану річки

Додаток 2

Загальні критерії еколого-гідробіологічної оцінки стану річки

Додаток 3

Основні гідрологічні характеристики р. Стир (в районі м. Луцька)

Додаток 4

Результати аналітичного контролю якості води р. Стир

Размещено на Allbest.ru