Экологическое состояние водных ресурсов Костанайской области

Экологическое состояние водных ресурсов Костанайской области

Оглавление

Введение

. Литературная справка

.1 Характеристика бассейна реки Тобол

.2 Поверхностные водные ресурсы

.3 Подземные водные ресурсы

.4 Располагаемые водные ресурсы бассейна р. Тобол

. Материал и методика

.1 Определение содержания марганца с отделением хлор-иона осаждением с гидратом окиси магния

.2 Измерение массовой концентрации общего железа с сульфосалициловой кислотой

.3 Органолептический метод определение запаха

.4 Органолептический метод определения вкуса

.5 Фотометрический метод определение цветности

.6 Фотометрический метод определение мутности

.7 Метод определения содержания сульфата. Весовой метод (арбитражный)

.8 Метод определения общей жесткости

.9 Метод определения содержание нитратов. Колориметрический метод с фенолдисульфокислотой

.10 Определение содержания хлор-иона титрованием азотнокислым серебром

.11 Метод определения содержания сухого остатка

.12 Определение индекса загрязнения

. Результаты исследования

.1 Анализ экологического состояния рек Убаган, Аят, Тогузак

.1.1 Анализ состояния воды р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

.1.2 Анализ состояния воды р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

.1.3 Анализ состояния воды р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

.2 Анализ экологического состояния воды р. Тобол

.2.1 Анализ экологического состояния воды р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

.2.2 Анализ экологического состояния воды р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

.2.3 Анализ экологического состояния воды р. Тобол в г. Костанае в районе двух мостов - мост КЖБИ и Корейского моста

.3 Анализ характера сточных вод Костанайской области, сбрасываемых в поверхностные водные объекты

Выводы

Список литературы

Введение

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения и качества водных ресурсов.

В результате развития промышленности и сельского хозяйства за последние 30-40 лет произошло количественное и качественное истощение водных ресурсов республики Казахстан.

Проблема изучения загрязнения естественных водоемов и водотоков включает в себя целый ряд задач. Накопление и развитие знаний о токсичности, а также о влиянии различных загрязняющих веществ на гидробионтные и бентосные сообщества, заболеваемость населения, непрерывное расширение количества обнаруживаемых загрязняющих веществ, определяет особую необходимость разработки правовых и нормативных документов, отражающих требования к качеству поверхностных вод, правилам и методам контроля, обеспечивающим единство измерений на всех водных объектах Казахстана. [1]

Экологическая ситуация в бассейне р. Тобол остается напряженной. В начале XXI века техногенный прессинг на окружающую среду и её компоненты, в т.ч. природные воды, усилился, главным образом под воздействием горно-промышленного комплекса, энергетики, автомобильного транспорта и их инфраструктур. Кроме действующих горно-добывающих предприятий дополнительно введены или сооружаются карьеры по добыче руд золота Комаровского и Варваринского месторождений, Восточно-Аятского месторождений бокситов, Шевченковского месторождения никель-кобальтовых руд. Расширяется Соколовский карьер, возобновилась добыча сырья для получения строительных материалов.

Неизбежным следствием добычи и переработки руд являются изъятия части поверхностного стока и подземных вод и их загрязнение минеральными и химическими веществами.

Актуальность работы определяется тем, что антропогенное воздействие на водные ресурсы становится все более сильным. В Костанайской области река Тобол является основной водной артерией и вместе с притоками Уй, Тогузак, Убаган. Аят, Желкуар - главным источником водоснабжения региона, поэтому вопросы качества воды приобретают все более важное значение.

Новизна работы в том, данные по экологическому состоянию водных ресурсов Костанайской области в основном представлены в виде отчетов местных и региональных управлений охраны окружающей среды.

Цель нашей работы - исследовать экологическое состояние водных ресурсов Костанайской области на примере реки Тобол на отдельных участках и некоторых ее притоков.

Задачи:

1.Проанализировать динамику загрязнения рек Убаган, Аят, Тогузак.

2.Исследовать характер загрязнения реки Тобол на разных отрезках.

.Изучить характер сбрасываемых сточных вод в Костанайской области.

.Сделать выводы.

1. Литературная справка

Территория Костанайской области находится в зоне недостаточного увлажнения и поэтому запасы поверхностных вод в ее пределах относительно невелики.

Природные особенности области - засушливы климат, равнинный рельеф с множеством замкнутых впадин.

Местный поверхностный сток формируется почти исключительно в период таяния снежного покрова.

На территории области насчитывается около 310 водотоков длиной более 10 км, причем более половины из них представлены временными водотоками протяженностью до 20 км. Рек длиной свыше 100 км- 21, а свыше 500 - всего 2 (Тобол, Торгай).

Река Тобол относится к бассейну Карского моря, берет начало на восточных отрогах Южного Урала в 10 км к юга - западу от с. Саржан, впадает в реку Иртыш с левого берега у г. Тобольска. Длина - 1591 км, площадь бассейна - 395 тыс. км². В пределах Костанайской области расположено только верхнее течение реки, протяженностью 682 км и часть ее водосбора площадью 121 тыс. км². Река Тобол на большей своей части имеет постоянный сток.[1]

.1 Характеристика бассейна реки Тобол

Река Тобол протекает по территории 2-х государств - Республики Казахстан (Костанайской области) и нескольким областям Российской Федерации. Российско-Казахстанской трансграничной территорией бассейна р. Тобол считается часть бассейна, расположенная в Костанайской, Челябинской и Курганской областях до створа г. Кургана.

Тобол берет начало в Оренбургской области, далее с запада в него вливается приток Джелкуар, образующий из двух рек - Синташты и Берсуат, формирующийся на территории Челябинской области. Следующим крупным притоком являются реки Аят и Уй. Их верховья находятся в Челябинской области, а низовья принадлежит Казахстану. По рекам Уй, Тугузак и Тобол проходит часть границы между Россией и Казахстаном. Тобол впадает в реку с левого берега возле г. Тобольска. Река Аят образуется слиянием рек Караталы - Аят и Арчаглы - Аят, большая часть водосборной площади расположено в Челябинской области. Река Уй впадает в р. Тобол слева, большая часть водосборной площади расположено в Челябинской области. Река Убаган протекает по территории Костанайской области, берет начало от небольшого пресного оз. Коктал и впадает в р. Тобол с право на 902 км от его устья и в 10 км выше с. Звериноголовское. Река является единственным правобережным притоком р. Тобола и второй по длине рекой, протекающей по северной половине Костанайской области. [2]

Таблица 1.1 Основные реки бассейна р. Тобол до ст. Кургун

№ п/пРекаКуда впадает (л)-левый, (пр)-правый берегРасстояние от устья, кмДлина реки в пределах области, кмПлощадь водосбора км²Бассейн р. Тобол1.Тобол(л)6821210002.Шортанды(л)14267212003.Синташты(л)14185219004.Аят(л)12579445005.Уй(л)99423555006.ТугузакУй (пр)10824631207.Убаган(л)909376273008.АшибойУбаган (л)3298129809.АлабугаТобол (пр)88260887

В результате хозяйственной деятельности многие притоки и сама река зарегулированы многочисленными прудами и водохранилищами.

Для удовлетворение хозяйственно - питьевых нужд городов, крестьянских хозяйств, садовых обществ и использования в промышленных целях в Костанайской области построено м эксплуатируется 7 водохранилищ, имеющих емкость, млн. м³:

Джелкуарское - 34,0;

Верхнее - Шортандинское - 3,6;

Верхнее - Тобольское - 816,6;

Кзыл - Жарское - 9,73;

Каратомарское - 586,0;

Сергеевское - 5,0;

Амангельдинское - 6,75.

Верхнее - Тобольское водохранилище является наиболее крупным по объему регулятором стока р. Тобол и служит для подпитки ниже расположенного Каратомарского водохранилища. Основной потребитель - г. Лисаковск. В нижнем бьефе сооружено Кзыл-Жарское водохранилище.

Каратомарское водохранилище расположено ниже Верхне - Тобольского водохранилища по течению р. Тобол. Оно регулирует сток р. Тобол и ее притоком - р. Аят. Аменгельдинское водохранилище и используется для водоснабжения г. Костаная и полива садово - огородных участков. [3]

По бассейну р. Тобол действует 9 гидрометрических постов, где ведутся наблюдения за гидрологическим режимом реки:

р. Тобол - п. Гришанка,

р. Тобол - п. Дзержинского,

р. Тобол - г. Костанай,

р. Тобол - п. Милютинка,

р. Аят - п. Варваринка,

р. Желкуар - п. Чайковского,

р. Тогызак - ст. Тогузак,

р. Уй - с. Усть - Уйское,

р. Убаган - с. Аксуат.

Водность р. Тобол за 2005 г. составляет 1,894км³, что на 1,112 км³ выше водности 2004 г. Процент отклонения от нормы составляет (среднемноголетний объем по бассейну р. Тобол - 0,646 км³) - 293 %. За период 2000 - 2005 г. Наибольшая водность наблюдалось в 2005г - 1,894км³ (для сравнения: 2000 г. - 1,582км³, 2002 г. - 1,341км³, 2004 г. -,0782км³). Среднемноголетний объем стока в створе г. Костаная, который формируется реками бассейна р. Тобол, составляет 0,306 км³, фактический объем стока составляет 0,159 км³.

Основная доля стока бассейна р. Тобол формируется на территории Российской Федерации. Объем стока, поступившей с Оренбургской области за 2005 г. составил 0,159 км³ и учтен в створе р. Тобол - п. Дзержинский. С территории Челябинской области объем стока учитывается в створе р. Желкуар - п. Чайковского объемом, равным 0,221 км³, реки Аят - п. Варваринка - объем 0,457 км³, сток р. Тогызак поступает из Челябинской области и учитывается в створе ст. Тогузак, объем которого за 2005 г. Составил 0,192 км³ и приблизительно 65 - 70 % стока р. Тогызак формируется на территории Челябинской области, объем которого составляет 0,119 км³. Объем годового стока р. Уй в створе п. Усть-Уйское составил 0,871 км³ и приблизительно 70 - 75 % формируется в РФ и составляет 0,650 км³. Объем стока, формируется в Российской Федерации (Оренбургская и Челябинская область) и переданы в РК составил 1,606 км³.

В текущем году поступление по бассейну реки Тобол не наблюдалось

Таблица 1.2. Многолетние характеристики стока р. Тобол различной обеспеченности

№п/пНаименования водных источников, створПлощадь водосбора, тыс. км²Объем годового стока, км³Средний годМаловодный год75 %95 % 1. Бассейн р. Тобол1,1Тобол - п. Гиренка13,10,2760,0370,0071,2Аят - с. Варваринка9,020,1940,0440,0131,3Тогузак - ст. Тогузак5,970,090,020,0061,4Убаган - ст. Кара-Камыш13,90,06Итого по бассейну р. Тобол41,990,620,1010,026Река Торгай образуется слиянием р. Жалдама и Кара - Торгай, пересикает южную часть области, и принимает справа за ее пределами крупнейший приток - р. Иргиз, а затем впадает в большое бессточное озеро Челкар - Тенгиз. Длина реки от слияния представляющих ее рек 662 км, в пределах Костанайской области - 390 км. Общая длина от истока р. Кара - Торгай до устья - 946 км. Площадь водосбора: общая - 134 тыс. км², и пределах области - 59,8 тыс. км². Падение уклона реки на участки от слияния.

Сброс сточных и других вод составил 80,9 млн. м³.Объемы оборотного и повторно-последовательного водоснабжения по бассейну очень низкие.

Незначительные объемы повторного использования вод объясняется отсутствием или не использования систем повторного и оборотного водоснабжения. Большую озабоченность вызывает использование воды питьевого качества на технические нужды промышленных предприятий и автомоек в городах. Большинство из них имеют оборотные системы водоснабжения, но не пользуются ими по причине низкой стоимости воды и дорогой электроэнергии. Возрастают потери в водопроводных сетях городов, составляющее 20 - 25 % объема забранной воды из источника. Такое положение по потерям воды при транспортировки свидетельствует об изношенности водопроводных сетей и низком техническом состоянии, нуждающихся в проведении работ по капитальному ремонту, реконструкции и дооборудованию.

Площадь земель регулярного орошения составляет 31677 га, из них 12009 га переведены в земли государственного запаса.

Наличие земель лиманного орошения составляет 104338 га, из них 98855 га переведены в земли государственного запаса.

Бассейн р. Тобол характеризуется разнообразием природных ландшафтов - от лесостепного до пустынного. Лесостепь занимает незначительную площадь на крайнем береге бассейна. В долинах р. Тогызак и Уй редки березовые и осиновые леса перемешиваются со степными участками. Степной район охватывает почти всю северную половину и юго-восточную часть. Территория бассейна занята частично обширной Заподно-Сибирской низменностью (к северо-востоку от линии г. Костанай - Кушмурун), большая же часть относится к Тургайской впадине. [5]

Климат. Бассейн р. Тобол расположен в глубине материка и удален от океанов и морей. Вследствие отсутствии 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. Климат рассматриваемой территории резко континентален.

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 -16 -17 °С, а в данной части -14, -16 °С. Абсолютный минимум в отдельные годы достигает -47 °С. Летом преобладает жаркая погода. Наиболее теплый месяц - июль, средняя месячная температура которого изменяется от 20 °С на севере до 24 °С на юге территории. Абсолютный максимум достигает в отдельные годы 45 °С на юге бассейна.

Среднее годовая количество осадков колеблется от 350 мм на севере до 216 мм на юге. Большая часть осадков - 70-80 % годовой суммы выпадает в теплый период - с июля по октябрь. [5]

Гидрография. Сухость климата в сочетании с общим преобладанием равнинного рельефа создали своеобразный гидрографический облик территории: развитие речной сети преимущественно на повышенных ее участках и сосредоточение большого количества водосточных озер на низких плоских пространствах.

В бассейне р. Тобол насчитывается около 142 водотоков длиной более 10 км, причем более половины из них представляют временные водотоки протяженностью до 20 км. Ров длиной свыше 100 км - 5, а свыше 500 км - всего одна. Речная сеть принадлежит бассейнам р. Тобол и бессточному междуречью Тобол - Тургай. Густота речной и овражной - валочной сети в среднем составляет 6-7 км на 100 км².

Междуречье Тобол - Тургай характеризуется слаборазвитой речью. Здесь протекают две более или менее значительные реки - Тюнтюгур и Наурзу-Карасу. Основная гидрографическая сеть представлена временными водотоками, в верхних участках которых летом русло сухое и только в низовьях имеют отдельные плесы. [5]

В период с 1959 по 1971 гг. на р. Тобол создан склад водохранилищ, значительно изменивший режим реки. В бассейне имеется много искусственных водоемов (водохранилищ, прудов, пруда - копаной) в основном небольших размеров. Сравнительно крупными водохранилищами является Каратомарское (1966 г.) и Верхнее-Тобольское (1971 г.), построенное на р. Тобол. Верхнее-Тобольское водохранилище является наиболее крупным по объему регуляторов стока р. Тобол, подпитки нижерасположенного Каратомарского и других водохранилищ. Каратомарское водохранилище расположено ниже по течению реки Тобол от Верхнее - Тобольского водохранилища. Оно регулирует сток р. Тобол и его притока -реки Аят. [5]

.2 Поверхностные водные ресурсы

Река Тобол характеризуется большой неравномерностью распределения стока как внутри года, так и из года в год. Годовой объем стока в многоводный год могут превышать сток маловодного более чем в 100 раз. Одной из особенностей многолетнего хода стока р. Тобол является тенденция к группировке многоводных и маловодных лет, что в значительной степени осложняет его использование в отраслях экономики.

Сумма всех поверхностных водных ресурсов бассейна оценивается в 768 млн. м³, часть из которых формируется на территории РФ. Естественные поверхностные водные ресурсы бассейна р. Тобол и его притоков в пределах Республики Казахстан по водохозяйственным участкам, принятым в "Схеме комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна реки Тобол", приведены. [8]

Таблица 1.3. Поверхностный сток, формирующийся в пределах водохозяйственных участков, млн. м³

№Водохозяйственный районИндекс района (участка)Средний объем стокаРасчетные объемы стока1Верхнее течение р. Тобол Граница РК. Плотина Верхнее-Тоболского водохранилища14-02-12-127415253,413,42Плотина Верхнее-Тоболского водохранилища - плотина Каратомарского водохранилища14-02-012-220616897,649,43Плотина Каратомарского водохранилища - гос. КР с РФ14-02-12-3945321,08,704Устье р. Уй-Тогызак Гос. Границы РК с РФ14-02-12-488,364,136020,45р. Убаган Граница Наурзумского района - Гос. Граница РК с РФ14-02-1711546,411,72,05Всего по бассейну76848422093,9

Все ресурсы приведены без стока р. Уй.

.3 Подземные водные ресурсы

Территория бассейна р. Тобол тяготеет к северной части Тургайского периода и характеризуется сложным природно-климатическим условиям, которые повышают значительное влияние на формирование пресных подземных вод. Ресурсы их распределены крайне неравномерно.

На рассматриваемой территории формируются значительные ресурсы подземных вод, пригодных к использованию практических целях. Прогнозные ресурсы подземных вод бассейна р. Тобол оцениваются величиной 1332,58 млн м³/год (3650,9 тыс. м³/сут.), в т.ч. минерализации, г/дм³: до 1-377,73 млн м³/год (1034,9 тыс. м³/сут.); 1-3 - 593,05 млн м³/год (1624,8 тыс. м³/сут.) и 3-10 - 361,79 м³/год (991,2 тыс. м³/сут.). Пресные подземные воды в общем балансе прогнозных ресурсов составляют около 36 %. [8]

Для удовлетворение потребностей населения, промышленности и сельского хозяйства региона в подземных водах разведено и утверждено ГКЗ и ТКЗ 52 месторождения и подземных с суммарной величиной эксплутационных запасов 286,05 млн м³/год (783,711 тыс.м³/сут.), и в. ч. по минерализации, г/дм³: до 1-179,0 (490,4) и 1-3 - 107,06 (293,311). Разведанные шансы составляют более 21 % от вылечены пригородных ресурсов. Это свидетельствует о сравнительно высокой разведанности подземных вод региона и, в то же время, о значительных потенциальных возможностях водообеспечения населения, в т.ч. и водами питьевого качества. [9]

Разведанные по суме категорий (А+В+С) эксплутационные запасы подземных вод бассейна р. Тобол в количестве 783,711 тыс. м³-сут.:

хозяйственно - питьевое водоснабжение (ХПВ) - 685,6;

производственно - техническое водоснабжение (ПТВ) - 96,7;

минеральные воды (Мин.) - 1,411.

Непосредственно для хозяйственно - питьевых целей на территории рассматриваемого бассейна разведано 46 месторождений, полностью обеспечивающих питьевой водой все города региона, рабочие поселки, райцентры и более крупные населенные пункты. В общем балансе разведанных запасов подземных вод пресной воды, пригодные для хозяйственно - питьевого водоснабжения составляют 490,4 тыс. м³/сут., или около 63 %.

Основные эксплутационные ресурсы подземных вод разведанных месторождений сосредоточены в артезианских нарушений (175,756 тыс. м³/сут.). [10]

1.4 Располагаемые водные ресурсы бассейна р. Тобол

Среднемноголетние естественные водные ресурсы бассейна р. Тобол в пределах РК составляют 768 млн км³. Использования подземных, сточных и шахтных вод, рассматриваемые как дополнительные ресурсы, определены объемом 7 млн м³.

С точки зрения возможности использовании речного состава в бассейне р. Тобола в отраслях экономики представляют интерес располагаемые водные ресурсы. Величина их определяется по разности водных ресурсов и непроизводительных потерь стока и обязательных попусков в Россию. Водные ресурсы устанавливаются с учетом перераспределения водохранилищами стока многоводных лет в маловодные периоды и перебросок стока из других бассейнов.

Рассчитанные таким образом располагаемые водные ресурсы бассейна р. Тобол на уровне 2020 г. (таб. 3) составляют в среднем 731 млн м³, в маловодные годы 75 % и 95 % обеспеченности - 287 млн км³ и 285 млн км³ соответственно. [11]

Таблица 1.4 Располагаемые водные ресурсы бассейна р. Тобол на перспективу (2020 г.)

№п/пСоставляющее расчета Объем за год. млн м³средний многолетнийР=75 %Р=95 %Водные ресурсы1. Поверхностный сток рек76846,321,62. Поступление воды из других бассейнов 1,21,21,23. Сбросы сточных, шахтных и возвратных вод 7,37,37,34. Полная почта водохранилищ2802555. Использования местного стока24,918,611,36. Забор воды из подземных источников37,937,937,97. Использования шахтных вод1010108. Использования сточных вод2,52,52,5Итого 851,8403,8346,8Обязательные затраты9. Потери стока на испарение с водохранилищ 100,696,741,510. Ущерб речному стоку за счет отбора подземных вод 4,64,64,611. Санитарный пропуск15,815,815,8Итого 121117,161,9 Распалагаемые водные ресурсы 730,8286,7284,9

Водные проблемы затрагивают широкий круг вопросов. Но их обсуждение, в основном, замыкается на обеспечении водой населения и хозяйственных потребностей, а также загрязнений водных источников.

Между тем есть еще один аспект водных проблем - сохранение водоемов как средообразующих элементов природной среды, обеспечивающих существование сотен видов диких животных, в т.ч. ресурсного и глобального угрожаемых. Озера и питающие их сезонные водотоки играют огромную роль в подержании ландшафтов и биологического разнообразия степей и полупустынь, а во многих районах и как источники воды для сельского населения.

Озера степной зоны являются одним из основных мест массового обитания водоплавающих и околоводных птиц в Казахстане. Здесь гнездятся глобально угрожающие виды, такие как кудрявый пеликан и савка. Виды, включенные в списки МСОП и Кранную книгу Казахстана: розовый пеликан, каплица, лебедь-крикун, белоглазый нырок, серый журавель, степная тиркушка, черноголовый хохотун. Озера Костанайской области, особенно Тобол - Ишимского и Тобол - Тургайского междуречий, расположены вдоль миграционных маршрутов миллионов водоплавающих и вводно-болотных птиц, имеют ключевое значение, как для важных ресурсных видов, так и популяций ряда редких и особо охраняемых видов. Вдоль этого миграционного маршрута ежегодно пролетает около 8 % Евразийской популяции белолобых гусей, 23-53 % популяций гусей пискулек, 23 % серых гусей, 95-100 % популяций краснозобой казарки (P. Tolvanen s P. Pynnonen, 1997) и значительная часть популяции лебедя-кликуна и малого лебедя. При этом, как показала в последние годы спутниковая телеметрия снабженных передатчиками гусей пискулек, этот регион является узловым, где собираются птицы, гнездящихся в тундрах и лесотундрах Евразии - от Норвегии на западе до Таймыра и плато Путорана в Восточной Сибири. На озера Костанайской области в период миграций останавливаются все сохранившийся особи западносибирской популяции одного из самых редких видов мировой фауны - белого журавля - стерха.

Указанный район является не просто местом транзитного пролета, но и продолжительных остановок для жировки и отдыха. Ежегодно только гусей останавливается здесь, по разным оценкам, от 1 до 1,5 млн. особей; в пик пролета их скопления на отдельных озерах достигают 160 и более тысяч особей. Стерхи держатся на озерах Наурзумского заповедника до 3-х и более недель.

Очевидно, что благополучие всех этих видов в значительной степени определяется состоянием местообитаний на озерах Костанайской области и степенью их защищенности от различных негативных факторов. Осознание этого факта национальными природоохранными агентствами стран гнездового ареала серых гусей, а именно пискульки, пришло после того, как все птицы, впервые снабженные в 1997 г. Спутниковыми передатчиками в Норвегии, на приполярном Урале и на Таймыре, были отстреляны на территории Костонайской области.

В 1998-2002 гг. при поддержки Всемирного фонда дикой природы (программа WWF Центральная Азия, определение WWF-Швеция, отделение WWF-Финляндия) было предпринято исследование озер Костанайской и частично Севере - Казахстанской (левобережья Ишима). В последующие годы мониторинг состояния ключевых водоемов и численности пролетных гусей продолжится в сотрудничестве с Финским отделением WWF (Важнейшие вводно-болотные угодья Северного Казахстана, 2002). В результате были определены 16 ключевых озерных систем и основные факторы, определяющие состояние водно-болотных экосистем. Критическим среди них является обеспечение свободного пропуска воды в озера и ее рациональное использование.

Озера степной зоны Казахстана относятся к паводковому типу питания. Основным источником их наполнения служат теплые воды, собирающие в период снеготаяния с большей или меньшей площади водосбора по временным водотокам и оврагом. В этой связи тысячи больших и малых озер, разбросаны в степях и полупустынях, отличаются нестабильным гидрологическим режимом, характеризующим чередованием периодов наводнения и постепенного усыхания, иногда вплоть до полного пересыхания. Этот природный механизм жизненно важен для длительного существования озерных экосистем. Частичное или полное пересыхание обеспечивает омоложение озерных котловин за счет выдувания умерших органических остатков и накопившейся солей. Установлено, что обводнение и усыхание озер не укладывается в схему строгой цикличности, но вместе с тем наблюдается чередования периодов обводнения и усыхания, при котором положение уровней воды ниже среднего охватывает довольно продолжительные ряды лет, а состояние высоких уровней кратковременно. В целом периодичность обусловлена климатическими колебаниями увлажненности материков.

Во второй половине ХХ в. гидрологический режим озер был нарушен хозяйственным освоением региона. Массовая распашка степей на водосборных площадях, строительство шассе и грейдеров, перекрытие водотоков многочисленными глухими плотинами и отсыпка многокилометровых дамб для создания прудов и систем заливных лугов - лиманов, внесли существенные изменения в водный баланс озер. Сократился приход воды непосредственно и котловины озер, и одновременно выросли потери на испарении с акватории прудов и лиманов. В годы с небольшим объемом весеннего стока вся вода стала задерживаться на пашнях, в водохранилищах и лиманах, а воды, поступающие за счет таяния снега непосредственно в озерных котловинах, недостаточно даже для компенсации потерь на испарение. Следствие этого - увеличение на озерах продолжительностью маловодных и исходных периодов. Другая проблема связана с прорывом дамб талыми водами в годы с большими объемами паводков и размыванием оврагов. Вымываемый грунт выносится в русло водотоков и озерные котловины, постепенно заливая их. Строительство многих плотин и дамб осуществлялось без проектной документации, обоснование объемов водных резервуаров и нередко определялось не объективной необходимостью в водных ресурсах, и желанием руководителей районов и отдельных совхозов создать " оазис " в степи. И хотя к настоящему времени, после ликвидации совхозов, сокращение населения и исчезновение многих мелких поселков - бывших совхозных отделений и бригад, отпала экономическая целесообразность существования многих из них, проблема эта отнюдь не исчезла.

Важность сохранения водоемов как средообразующих элементов ландшафтов достаточно хорошо напоминается. В. Национальной стратегии охрана биоразнообразия в Казахстане (1998) и Национальном плана действий по биоразнообразию охрана вводно-болотных угодий является одним из главных приоритетов. В законодательстве также отражено особое значение водоемов на экосистемном уровне.

В Водном Кодексе введено понятие "водные объекты особенного государственного значения" (ст.20) - естественные природные водные объекты, оказывающие доминирующее влияние на окружающую среду и экономику регион и требующего особого правового режима регулирования хозяйственной деятельности на них определяются Правительством РК.

Четыре статьи (128-131) регламентируют особенности охраны водных объектов особого государственного значения и хозяйственную деятельность на территории объектов и в их зоне.

Кроме того, устанавливается статус водных объектов особо охраняемых природных территорий, режим охраны которых и условия использования определяются законодательством РК об ООПТ.

Специальный раздел так называемой малым водным объектам, к которым относятся озера площадью больше 10 га и сезонные реки протяженностью до 200 км. В частности, установлено, что использования водных ресурсов малых водных объектов в порядке специального водопользовании возможно после изучения уполномоченным органом в области использования и охраны водного фонда последствий такого водопользования на их состояние и при наличии положительного заключения государственной экологической экспертизы.

В новом законе " Об особо охраняемых природных территорий ", принятом 7 июля 2006 г., установлены категории водоемов, входящий в природно - заповедный фонд Республики Казахстан. Во-первых это водно-болотные угодья, имеющие международное значение как резерваты значительной совокупности редких, уязвимых или исчезающих видов или подвигов растений или животных, прежде всего мигрирующих водоплавающих птиц, представляющий собой международный ресурс. Эти водаемы включают в состав особо охраняемых природных территорий, где устанавливается заповедный и указной вид режима или регулируемый режим хозяйственной деятельности, обеспечивающие охрану и восстановление местообитаний водоплавающих птиц.

Во-вторых - уникальные водные природные объекты или их участки, имеющие особое экологическое, научное, историко-культурное и рекреационное значение. В зависимости от значимости уникальные природные водные объекты включают в состав земель особо охраняемых природных территорий республиканского или местного значения, а также в их границах могут создаваться отдельные виды особо охраняемых природных территорий. На уникальных природных объектах или их участка устанавливаются заповедный, заказной или регулируемый виды режимов водопользования, обеспечивающих их охрану в соответствии с настоящим Законом и водным законодательством Республики Казахстан.

Во исполнении этих законов принято Постановление Правительства РК от 3 мая 2005 г. № 932 " Об утверждении перечня объектов охраны окружающей среды, имеющих особое экологическое, научное и культурное значение " и Постановление Правительства РК от 28 сентября 2006 г. № 416 "Об утверждении перечня объекта природно-заповедного фонда республиканского значения" (после принятия новой редакции закона "Об особа охраняемых природных территориях"). И в том, и в другом Постановлениях список идентичен. По Костанайской области в перечень вошли следующие озера: Кушмурун, Койбагар, Тюньтюгур Тенгиз, Сырыкопа и озеро Наурзумского заповедника (Аксуат, Шошкалы, Сарымоин, Жарман, Жарколь). Озеро Кулыколь и Алабота, попавши в списки по Актюбинской и Акмолинской областям, по всей вероятности, также является известными Костанайскими водоемами.

Сохранение и рациональное использования водно-болотных угодий является одним из приоритетов междугороднего природоохранного права. В конце 2005 г. Казахстан подписал на международной конференции: Боннскую "Об охране мигрирующих видов диких животных" и Рамсарскую "О водно-болотных угодьях", имеющих международное значение, главным образом, в качестве местообитаний водоплавающих птиц. Обязательство, вытекающие из иных конвенций, самым непосредственным образом касаются водных проблем. В рамках плана мероприятий по реализации Боннской и Рамсарской конвенций, Комитетом лесного и охотничьего хозяйства МСХ РК подготовлен перечень из 18 водоемов для первоочередного исключения в список угодий международного значения. Из этого числа 8 водоемов располагается в Костанайской области: Наурзумская система озер, Койбагар - Тюнтюгурская группа озер, Тенгиз - Каракамысская система, Сарыкопинская система, Кулыколь - Талдыкольская, озеро Кушмурун, Босшаколь и соленые озера Жарсор и Уркаш.

Таким образом, к настоящему времени Казахстан имеет правовую базу в области охраны водных объектов на экосистемном уровне. Однако водное законодательство в этой области еще слабо применяется, при этом в поле зрения контролирующих органов находятся крупные речные бассейны и водохранилища, как озера и малые водные объекты остаются без внимания.

В 2005 г. в Костанайской области начинается региональный проект ЮНЕП/ГЭФ "Развитие охраняемых территорий для сибирского белого журавля стерха и других водно-болотных птиц в Азии", который кроме Казахстана реализует еще в 3 странах: России, Китае и Иране. Казахстанская часть проекта приводится на 4-х проектных территориях: Наурзумская система озер (Наурзумский район), озеро Кулыколь и озеро Жарсор и Уркаш в Камыстинском районе, а также озера Тюнтюгур и Жаншура в Карасукском районе. В рамках рабочего плана проекта помимо мероприятий по институциональному условию охраны озер проектных участков большое внимание удалено проблеме улучшения их гидрологического режима. В этом направлении на первом этапе проводилась работы на Наурзумском проектном участке. В настоящее время проведен детальный анализ водного бассейна Наурзумской системы озер, обследованы все существующие плотины и водные резервуары в водозаборном бассейне, собранные данные по социально-экономической ситуации и в том районе определены реальные потребности в водных ресурсах. Разработаны предложения и рекомендации по охране и правлению водными ресурсами с приоритетом подержания естественного водного баланса озер Наурзумского.

Каков же механизм реализации данных предложений с учетом интересов приживающего на этой территории населения? Как следует из водного Кодекса, оптимальным решением является заключение бассейнового соглашения между всеми заинтересованными сторонами. Именно это путь предложил в рабочий план проекта на 2007-2008 гг. Создание Бассейновых советов - необходимое условие подготовки соглашений, и соглашение в рамках бассейна Наурзумских озер может стать модельным проектом такого рода.

Наурзумская система озер идеально подходит для реализации модельного проекта по подготовки и заключению Бассейнового соглашения. Во-первых, водосборный бассейн озер занимает большую площадь и располагается в пределах одного административного района. Во-вторых, здесь имеется ограниченное число водопользователей, большая часть которых сосредоточено в одном поселке. Наурзумские озера находятся на территории Наурзумского заповедника и являются важнейшим звеном в системе водно-болотных угодий района. В 2004 г. заповедник при поддержки WWF в составе кластерного объекта под наличием " Степи и озера Северного Казахстана (Сарыарка) " номинирован на включение и список Всемирного природного и культурного населения ЮНЕСКО. Они включены в перечень объектов охраны окружающей среды, имеющих особое экологическое, научное и культурное значение и перечень объектов природно-заповедного фонда республиканского значения. Подготовлены наминационные документы для включения Наурзумских озер в Рамсарский список водно-болотных угодий международного значения.

В Наурзумском водосборном бассейне в полной мере проявились все последствия хозяйственного освоения региона и нерационального использования водных ресурсов. Русло двух сезонных рек перекрыты 14 глухими дамбами, из них 4 располагаются непосредственно в районе пос. Буревестник. Только 4 дамбы построены по проектам.

Все дамбы и пруды не имеют юридической принадлежности, т.е. бесхозны. В прудах сосредоточено около 5,7 млн м³ воды, потери на испарении с их поверхности составляют 2,4 млн. м³/год, что сопоставимо с объектом некоторых озер заповедника, таких как Шошкалы, Кемель, Кансуат или Каражар.

В районе плотин интенсивно развиваются аэрозольные процессы, которые привели к образованию оврагов, некоторые из них до 0,5 км длиной и 8 глубиной. Объем вынесенного грунта из наиболее крупных оврагов 3 плотин составляет 400378 м³ без учета грунта, унесенного из тел самих плотин. Река Наурзум - Карасу со времени детального обследования в 50-х гг. прошлого века утратила большую часть плесов, уменьшилась глубина сохранившаяся за счет заливания русла грунтом размываемых земляных плотин и оврагов.

Во многих сходные ситуация и проблемы имеются и на другой проектной территории - в бассейне Койбагар - Тюнтюгурской группы озер. Сохранение этих, как и многих других уникальных водно-болотных комплексов в Казахстане в решающей степени зависит от разумного и бережного использования водных ресурсов. [11, 12]

2. Материал и методика

Объектом исследования стали р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района, р. Аят пос. Варваринка Тарановского района, р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района, река Тобол на разных участках - р. Тобол, протекающая в районе пос. Буденовка Мендыкаринского района, пос. Гришенка Денисовского района, в г. Костанае в районе двух мостов - КЖБИ и Корейского моста, а также сточные воды городов и районов области.

Методика исследования заключается в инструментальных замерах и анализах, проводимых с помощью лабораторного оборудования, охватывающего весь спектр исследуемых компонентов.

Данные для работы были взяты в Костанайском филиале ГУ "Тобол-Торгайского Департамента экологии" и в "Костанйском областном центре санитарной эпидемиологической экспертизы".

Для определения химических показателей воды в исследуемых объектах были использованы следующие методы.

.1 Определение содержания марганца с отделением хлор-иона осаждением с гидратом окиси магния

К 500 см³ исследуемой воды, не подкисленной при отборе пробы, добавляют 5 см³ 4%-ного раствора единого натра, перемешивают, добавляют 5 см³ 10-ного раствора сернокислого магния, опять перемешивают и оставляют. При этом осадок Mg(OH)2 оседает на дно стакана. (При определении к 50 см³ воды добавляют 1 см³ 4 %-ного раствора единого натра и 1 см³ 4%-ного раствора сернокислого магния.)

Если исследуемая вода была подкислена при отборе пробы, то перед определением марганца в исследуемой воде объемом 50 см³ нейтрализуют кислоту 4%-ным раствором единого натра из градуированной пипетки фенолфталеину (1%-ный спиртовой раствор). Количество израсходованной щелочи пересчитывают на объем исследуемой воды, и это количество добавляют в исследуемую воду перед началом определения. Затем проводят соосаждение марганца, как описано выше.

После отстаивания большую часть раствора над осадком сливают сифоном, а остаток отфильтровывают через неплотный фильтр. Осадок растворяют на фильтре в 10 см³ 20%-ного ортофосфорной кислоты, собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 50 см³.

Промывают фильтр два-три раза так, чтобы общий объем фильтра и промывных вод в колбе составлял около 35 см³. Затем добавляют 10 см³ 1%-ного раствора азотнокислого серебра и перемешивают. При этом не должно наблюдаться сильного помутнения раствора вследствие образования хлористого серебра. К раствору добавляют около 0,3 г персульфата аммония или калия, нагревают до кипения и держат на водяной бани 5 минут. После охлаждения раствор доводят дистиллированной водой до метки и сравнивают его окраску с образцовой стандартной шкалой или проводят измерение на фотоэлнктроколориметре с зеленым светофильтром (л=530 нм) в кюветах с толщиной рабочего слоя 20-30 мм.

При анализе исследуемой воды с большим содержанием ионов хлора осадок Mg(OH)2 на фильтре промывают два-три раза дистиллированной водой и затем растворяют в ортофосфорной кислоте. Если после добавления азотнокислого серебра все же образуется белый осадок или помутнение от Ag CI, то колбу с раствором резко встряхивают до тех пор, рока осадок не соберется в комья и раствор не осветлится. В противном случае надо добавить еще 5 см³ раствора азотнокислого серебра и снова проверить, имеется ли избыток иона серебра. После этого раствор отделяют от осадка фильтрованием через сухой фильтр в другую мерную колбу, осадок промывают 2-3 раза небольшим количеством дистиллированной воды и отбрасывают. К фильтру с промывными водами добавляют 0,3 г персульфата аммония или калия и продолжают анализ, как описано выше.

В колбу вместимостью 50 см³ вносят следующие количества стандартного раствора сернокислого марганца (1 см³ раствора содержит 0,01мг Mn2+): 0,0: 0,5: 1,0: 2,0: 3,0: 4,0: 5,0: 6,0: 8,0: 10,0 см³.

Затем в каждую колбу добавляют по 10 см³ 1%-ного раствора азотнокислого серебра и около 0,3 г персульфата аммония или калия, затем добавляют дистиллированную воду до объема около 40 см³, нагревают до кипения и держат на водяной бане 10 мин. После охлаждения водят объем раствора водой до метки и перемешивают.

Получают стандартную шкалу с содержанием Mg2+ 0,0; 0,005; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,08; 0,1 мг.

Шкала неустойчива и на следующий день обесцвечивается, но ее можно восстанавливать. Для этого в каждую колбу добавляют по 0,2 г персульфата аммония или калия, нагревают до кипения и держат на водяной бани или не слишком горячей песчаной бане 10 мин.

Для приготовлении стандартной шкалы с использование стандартного раствора марганцовокислого калия в мерные колбы вместимостью 50 см³ отбирают те же количества и той же концентрации марганца и объем доводят до 50 см³ дистиллированной водой.

Отличают плотность стандартных растворов измеряют на электрофотоколориметре с зеленым светофильтром (л=530 нм), используя кюветы с толщиной рабочего слоя 20-30 мм. По полученным данным строят калибровочный график, по которому определяют содержания Mg2+.

Содержания марганца (Х), мг/дм³, определяют по формуле

Х=а*1000/V,

где а- содержания марганца, найденного по стандартной шкале или калибровочному графику, мг;

V- объем исследуемой воды, взятой на определение, см³. [15]

2.2 Измерение массовой концентрации общего железа с сульфосалициловой кислотой

При массовой концентрации общего железа не более 2,00мг/дм³ отбирают 50 см³ исследуемой воды (при большей массовой концентрации железа пробу разбавляют дистиллированной водой) и помещают в коническую колбу вместимостью 100 см³. Если проба при отборе не консервировалась кислотой, то к 50 см³ добавляют 0,20 см³ соляной кислоты полностью 1,19 г/см³. Пробу воды нагревают до кипения и упаривают до объема 35-40 см³. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, ополаскивают 2-3 раза по 1 см³ дистиллированной водой, сливая эти порции в туже мерную колбу. Затем к полученному раствору прибавляют 1,00 см³ хлористого аммония, 1,00 см³ сульфосалициловой кислоты, 1,00 см³ раствора аммиака (1:), тщательно перемешивать после добавления каждого реактива. По индикаторной бумаги определяют значение Ph раствора, которая должна быть ≥ 9. Если pH менее 9, то прибавляют еще 1-2 капли раствора аммиака (1:1) до pH ≥ 9.

Объем раствора в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой, оставляют стоять 5 мин для развития окраски. Измеряют оптическую плотность окрашенных растворов, используя фиолетовый светофильтр (л=400-430нм) и кюветы с толщиной оптического слоя 2,3 или 5 см, по отношению у 50 см³ дистиллированной водой, в которую добавлены те же реактивы. Массовую концентрацию общего железа находят по градировочному графику.

Для построения градуированного графика в ряд мерных колб вместимостью 50 см³ наливают 0,0: 1,0: 2,0: 5,0: 10,0: 15,0: 20,0 см³ рабочего стандартного раствора, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и анализируют, как исследуемую воду. Получают шкалу раствора, соответствующим массовым концентрациям железа 0,0: 0,1: 0,2: 0,5: 1,0: 1,5: 2,0 мг/дм³ воды. Добавляют 70 см³ уксусной кислоты и доводят объем до 1 дм³ дистиллированной водой. [16]

.3 Органолептический метод определение запаха

Характер запаха воды определяется осушением воспринимаемого запаха (землистый, хлорный, нефтепродуктов и т.д.)

Определение запаха при 20°С.

В колбу с притертой пробкой вместимостью 250-350 см³ отмеривают 100 см³ испытуемой воды с температурой 20 С. Колбу закрывают пробкой, содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательным движением, после чего колбу открывают и определяют характер и интенсивность запаха.

Определение запаха при 60 С.

В колбу отмеривают 100 см³ испытуемой воды. Горлышко колбы закрывают часовым стеклом и подогревают на водяной бане до 50-60 С.

Содержимое колбы несколько раз перемещают вращательными движениями.

Сдвигая стекло в сторону, быстро определяют характер и интенсивность запаха.

Интенсивность запаха воды определяют при 20 и 60°С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям (табл.1) [17]

Таблица 1 Оценка интенсивности запаха

Интенсивность запахаХарактер появления запахаОценка интенсивности запахаНетЗапах не ощущается 0Очень слабая Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании 1Слабая Запах замечается потребителем, если обратить на это внимание 2Заметная Запах легко замечается и вызывает неодобрительны отзыв о воде 3Отчетливая Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья 4Очень сильная Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению 5

2.4 Органолептический метод определения вкуса

Характер вкуса или привкуса определяют ощущением воспринимаемого вкуса или привкуса (соленый, кислый, щелочной, металлический и т.д.).

Испытуемую воду набирают в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживают 3-5 с.

Интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20 С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям табл. 2 [18]

Таблица 2 Оценка интенсивности вкуса

Интенсивность вкуса и привкусаХарактер проявления вкуса и привкусаОценка интенсивности вкуса и привкуса, баллНетВкус и привкус не ощущается 0Очень слабая Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании 1Слабая Вкус и привкус ощущается потребителем, если обратить на это его внимание 2Заметная Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде 3Отчетливая Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться себя от питья 4Очень сильная Вкус и привкус настолько сильные, что делают воду непригодную для питья 5

2.5 Фотометрический метод определение цветности

Приготовление основного стандартного раствора 0,0875 г двухромовокислого калия (К2 Cr2 O7), 2,0 г сернокислого кобальта (CoSO2 * 7Н2О) и 1 см³ серной кислоты (плотностью 1,84 г/см³ растворяют в дистиллированной воде и доводят собьем раствора до 1 дм³. Раствор соответствует цветности 500 С.

Приготовление разбавленного раствора серной кислоты 1 см³ концентрированной серной кислоты полностью 1,84 г/см³ доводят дистиллированной водой до 1 дм³.

Приготовление шкалы цветности используют набор цилиндров Неслера вместимостью 100 см³.

В каждом цилиндре смешивают раствор в соотношении, указанном на шкале цветности (табл. 3)

Таблица 3 Шкала цветности

Раствор № 1, см³01234568101214Раствор №2, см³10099989796959492908885Градусы цветности05101520253040506070

Раствор в каждом цилиндре соответствует определенному градусу цветности. Шкалу цветности хранят в темном месте. Через каждые 2-3 месяца ее заменяют.

Градуировочный график строится по шкале цветности. Полученные значения оптических плотностей и соответствующие им градусы цветности наносят на график.

Проведение испытаний:

В цилиндр Несслера отмеривают 100 см³ профильтрованный через мембранный фильтр исследуемой воды и сравнивают со школой цветности, производя просмотр сверху на белом фоне. Если исследуемая проба воды имеет цветность выше 70 С, пробу следует разбавить дистиллированной водой в определенном соотношении до получения окраски исследуемой воды, сравнимой с окраской шкалы цветности.

Полученный результат умножают на число, соответствующее разбавлению.

При определении цветности с помощью электрофотоколориметра используют кюветы с толщиной поглощающей свет слоя 5-10 см. Контрольной жидкостью служит дистиллированная вода, из которой удалены взвешенные вещества путем фильтрации через мембранный фильтр.

Оптическая плотность фильтра исследуемая пробы воды измеряется в синей части спектра со светофильтром при л=413 нм.

Цветность определяется по градуировочному графику и выражает в градусах цветности. [19]

.6 Фотометрический метод определение мутности

- 30 г каолина хорошо взбалтывают с 3 - 4 дм³ дистиллированной водой и оставляют стоять 24ч. Через 24 ч сифоном отбирают неосветлившуюся часть жидкости. К оставшейся части вновь приливают воду, сильно взбалтывают, снова оставляют в покое на 24 ч и вновь отбирают среднюю неосветлившуюся часть. Эту операцию проверяют трижды, каждый раз присоединяя неосветлившуюся в течении суток суспензию к ранее собранной. Накопленную суспензию хорошо взбалтывают и через трое суток сливают жидкостью над осадком, как содержащую слишком мелкие частицы.

К полученному осадку добавляют 100 см³ дистиллированной воды, взбалтывают и получают основную стандартную суспензию.

Концентрацию основной суспензии определяют весовым методом (не менее чем из двух параллельных проб): 5 см³ суспензии помещают в тигель, доведенный до постоянной массы, высушивают при температуре 105 С до постоянной массы, взвешивают и рассчитывают содержания каолина на 1 дм³ суспензии.

Затем основную стандартную суспензию стабилизирует пирофосфатом калия или натри (200 мг на 1 дм³) и консервируют насыщенным раствором хлорной ртути (1 см³ на 1 дм³), формалином (10 см³ на 1 дм³) или хлороформом (1 см³ на 1 дм³).

Основная стандартная суспензия хранится в течение 6 мес. Эта основная стандартная суспензия должна содержать около 4 г/дм³ каолина.

Для приготовление рабочих стандартных суспензий мутности основную стандартную суспензию мутности основную стандартную суспензию взбалтывают и готовят из нее суспензию, содержащую 100 мг/дм³ каолина. Из промежуточной суспензии готовят рабочие суспензии концентрацией 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мг/дм³. Промежуточная суспензия и все рабочие суспензии готовятся на бидистиллированной воде и хранятся не более суток.

Перед проведением испытания во избежании ошибок производят обработку фотоколориметров по жидким стандартным суспензиям плотности или по набору твердых стандартных суспензий мутности с местной оптической плотностью.

В кювету толщиной поглощающего свет слоя 100 мм вносят хорошо взболтанную испытуемою пробу и измеряют оптическую пробу и измеряют оптическую плотность в зеленой части спектра (л=530 нм). Если цветность измеряемой воды ниже 10 С по Cr-Со шкале, то контрольной жидкостью станет видистиллированная вода. Если цветность измеряемой пробы выше 10 С Cr-Со шкалы, то контрольной жидкостью служит испытуемая вода, из которой удалены взвешенные вещества центрифугированием (центрифугируют 5 мин при 3000мин-1) или фильтрованием через мембранный фильтр с диаметром пор 0,5-0,8 мкм.

Содержание мутности в мг/дм³ или ЕМ/дм³ определяют по соответствующему градуировочному графику.

Окончательный результат определения выражают в мг/дм³ по каолину. [20]

.7 Метод определения содержания сульфата. Весовой метод (арбитражный)

В колориметрическую пробирку диаметром 14-15 мм наливают 10 см³ исследуемой воды, добавляют 0,5 см³ соляной кислоты (1:5). Одновременно готовят стандартную шкалу. Для этого в такие же пробирки наливают 2, 4, 8 см³ рабочего раствора сернокислого калия и 1,6; 3,2; 6,4 см³ основного раствора К 2 SO4 и доводят дистиллированной водой до 10 см³, получая таким образом стандартную шкалу с содержанием: 10, 20, 40, 80, 160,320 мг/дм³ сульфат-Иона. Прибавляют в каждую пробирку по 0,5 см³ соляной кислоты (1:5), затем в исследуемую воду и образцовые растворы по 2 см³ 5 %-ного раствора хлористого бария, закрывают пробками, перемешивают и сравнивают со стандартной шкалой.

В зависимости от предполагаемого содержания сульфат - Иона (качественная проба) отмеривают 100-500 см³ воды с таким раствором, чтобы концентрация SO2-4 не превышала 25-30 мг в 100 см³ пробы. В случаи необходимости воду разбавляют. К отмеренному объему профильтрованной исследуемой воды в стакан добавляют 2-3 капли раствора метилового оранжевого и соляную кислоту (1: 1) до розовой окраски раствора. Смесь нагревают до кипения и выпаривают до 50 см³. Дают отстояться раствору, при наличии мути или хлопьев фильтруют через беззольный фильтр "синяя лента". Фильтр промывают дистиллированной водой, подкисленной соляной кислотой, фильтрат вмести с промывными водами выпаривают в стакане до 50 см³. В кипящий раствор при помешивании приливают 10 см³ горячего раствора хлористого бария. Раствор с осадком нагревают на горячей водяной бане. Когда раствор осветлится, полноту осаждения, прибавляя к прозрачному раствору 1-2 капли хлористого бария. Отсутствие мути указывает на полноту осаждения. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают 1-2 ч горячей водяной или песчаной баней и оставляют до следующего дня при комнатной температуре. На следующий день раствор фильтруют через плотный беззольный фильтр "синяя лента", которая рекомендуется предварительно промыть горячей дистиллированной водой.

Осадок ВаSO4 несколько раз декантирует дистиллированной водой, отфильтрованная воду через беззольный фильтр "синяя лента", затем осадок количественно переносят на тот же фильтр стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Осадок на фильтр промывают горячей дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор-Ион. К пробе фильтра в пробирке прибавляют несколько капель раствора азотнокислого серебра.

Фильтр с осадком помещают в предварительно прокаленный и взвешенный тигель, просушивают, обугливают на электроплитке, не допуская воспламенения, а затем прокаливают в муфеле при температуре, не превышающей 800 С, и доступе воздуха до получения осадка белого цвета. Охлаждают в эксикаторе, взвешивают и вновь прокаливают до постоянной массы.

Подсчет результатов

Содержание сульфатов (Х), мг/дм³, вычисляют по формуле

Х= (а-б)*0,4115*1000/V,

где а - масса тигля с осадком, мг;

б - масса тигля, мг;

,4115 - коэффициент для пересчета Ba SO2-4;

V - объем воды, взятой для определения, см³. [21]

.8 Метод определения общей жесткости

Проведение анализа

Определение общей жесткости воды мешают; медь, цинк, марганец и высокое содержание углекислых и двууглекислых солей. Влияние мешающих веществ устраняются в ходе анализа.

Погрешность при титровании 100 см³ пробы составляют 0,05 моль/м³.

В коническую колбу вносят 100 см³ отфильтрованной испытуемой воды или меньший объем, разбавленный до 100 см³ дистиллированной водой. При этом суммарное количество вещества эквивалента ионов кальция и магния во взятом объеме не должно превышать 0,5 моль. Затем прибавляют 5 см³ буферного раствора, 5-7 капель индикатора или приблизительно 0,1 г сухой смеси индикатора, хромогена черного с сухим хлористым натрием и сразу же титруют при сильном взбалтывании 0,05 н. раствором трилона Б до изменения окраски в эквивалентной точке (окраска должна быть синей с зеленым оттенком).

Если не титровании было использования больше 100 см³ 0,05 н. раствора трилона Б, то это указывает, что в отмеренном объеме воды суммарное количество вещества эквивалента ионов кальция и магния больше 0,5 моль. В таких случаях следует определение повторить, взяв меньший объем воды и разбавить его до 100 см³ дистиллированной водой.

Нечеткое изменение окраски в эквивалентной точке указывает на присутствие меди и цинка. Для устранения влияния мешающих веществ к отмеренной для титрования пробе воды прибавляют 1-2 см³ раствора сульфида натри, после чего проводят испытание, как указано выше.

Если после прибавления к отмеренному объему воду буферного раствора и индикатора титруемый раствор постепенно обесцвечивается, приобретая серый цвет, что указывает на присутствие марганца, то в этом случае к пробе воды, отобранной для титрования, до внесение реактивов следует прибавить пять капель 1%-ного раствора солянокислого гидроксиламина и далее определять жесткость, как указано выше.

Если титрование приобретает крайне затяжной характер с неустойчивой и нечеткой окраской в эквивалентной точке, что наблюдается при высокой щелочности воды, ее влияние устраняется прибавлением к пробе воды, отобранной для титрования, до внесение реактивов 0,1 н. раствора соляной кислоты в количестве, необходимом для нейтрализации щелочности воды, с последующим кипячением или продуванием раствора воздухом в течении 5 мин. После этого прибавляют буферный раствор, индикатор и далее определяют жесткость, как указано выше.

Обработка результатов

Общею жесткость воды (Х), моль/м³, вычисляют по формуле

Х= v*0,05*К*1000 / V

где v - количество раствора трилона Б, израсходовано на титрование, см³

К - поправочный коэффициент к нормальности раствора трилона Б;

V - объем воды, взятый для определения, см³.

Расхождение между повторными определениями не должно превышать 2 отн. %. [22]

.9 Метод определения содержание нитратов. Колориметрический метод с фенолдисульфокислотой

Определению мешают хлориды в концентрации более 10 мг/дм³. Их влияние устраняют в ходе анализа добавление сернокислого серебра. При содержании нитратов более 0,7 мг/дм³ получают завышенные результаты (обычно в питьевых водах нитриты в этих концентрациях не встречаются). Определению мешает цветность воды (более 20 - 25). В этом случае к 150 см³ суспензии гидроокиси алюминия, пробу тщательно смешивают и после отстаивания в течение нескольких минут осадок отфильтровывают, первую порцию фильтрата отбрасывают. Для анализа отбирают 10 или 100 см³ прозрачной воды или фильтрата держания нитратного азота в этом объеме не должно превышать (0,7 мг), добавляют раствор сернокислого серебра в количестве, эквивалентном содержанию хлор-иона в исследуемой пробе. Выпаривают фарфоровой чашке на водяной бане досуха (осадок хлорида серебра профильтровывают в том случае, когда содержания Cl- превышает 0,7 мг в определяемом объеме). После охлаждения сухого остатка добавляют в чашку 2 см³ раствора фенолдисульфоновой кислоты и тот - же растирают стеклянной палочкой до полного смешения с сухим остатком. Добавляют 20 см³ дистиллированной воды и около 5 - 6 см³ концентрированного раствора аммиака до максимального развития окраски. Окрашенный раствор переносят в колориметрический цилиндр вместимостью 100 или 50 см³ и доводят дистиллированной водой до метки. Сравнение окраски исследуемой пробы производят визуальным методом, пользуясь шкалой стандартных размеров, или фотометрическим методом, измеряя оптическую плотность окрашенного раствора исследуемой пробы в тех же условиях, как при построении калибровочной кривой.

Обработка результатов

Содержание нитратов (Х), мг/дм³, вычисляют по формуле в перечете на нитратный азот

Х=С*V1 / V,

где С - содержание нитратов, найденное по калибровочному графику или шкале стандартных растворов, мг/дм³;

V1 - объем окрашенной пробы (100 или 50 см³);

V - объем пробы, взятой для анализа, см³.

Допустимое расхождение между повторными определениями 0,1 мг/дм³ при содержании в воде нитратного азота до 5 мг/дм³, при более высоких концентрациях 0,5 мг/дм³. [23]

.10 Определение содержания хлор-иона титрованием азотнокислым серебром

В колориметрическую пробирку наливают 5 см³ воды и добавляют три капли 10% -ного раствора азотнокислого серебра. Примерное содержание хлор - Иона определяют по осадку или мути в соответствии с требованиями.

Характеристика осадка или мути Содержание Cl-, мг/дм³1. Опалесценция или слабая муть1 - 10 2. Сильная муть 10 - 50 3. Образуются хлопья, осаждаются не сразу50 - 1004. Белый объемный осадокБолее 100

В зависимости от результатов качественного определения отбирают 100 см³ испытуемой воды или меньший ее объем (10 - 50 см³) и доводят до 100 см³ дистиллированной водой. Без разбавления определяется хлориды в концентрации до 100 мг/дм³. Ph титруемой пробы должен быть в пределах 6 - 10. Если вода мутная, ее фильтруют через беззольный фильтр, промытой горячей водой. Если вода имеет цветность выше 30 С, пробу обеспечивают добавлением гидроокиси алюминия. Для этого к 200 см³ пробы добавляют 6 см³ суспензии гидроокиси алюминия, а смесь встряхивают до обесцвечивания жидкости. Затем пробу фильтруют через беззольный фильтр. Первые порции фильтрата отбрасывают. Отмеренный объем воды вносят в две конические колбы и прибавляют по 1 см³ раствора хромовокислого калия. Одну пробу титруют раствором азотнокислого серебра до появления слабого оранжевого оттенка, вторую пробу используют в качестве контрольной пробы. При значительном содержании хлоридов образуется осадок AgCl, мешающий определению. В этом случае к оттитрованной первой пробе приливают 2 - 3 капли титрованного раствора NaCl до исчезновения оранжевого оттенка, затем титруют вторую пробу, пользуясь первой, как контрольной пробой.

Определению мешают: ортофосфаты в концентрации, превышающей 25 мг/дм³; железо в концентрации более 10 мг/дм³. Бромиды и йодиды определяются в концентрациях; эквивалентных Cl. При обычном содержании в водопроводной воде они не мешают определению.

Содержания хлор - иона (Х), мг/дм³, вычисляют по формуле

Х= v*K*g*1000 / V,

где v - количество азотнокислого серебра, израсходованное, на титрование, см³;

К - поправочный коэффициент к титру раствора нитрата серебра;

g - количество хлор - Иона, соответствующее 1 см³ раствора азотнокислого серебра, мг;- объем пробы, взятый для определения, см³.

Расхождение между результатами повторных определений при содержании Cl- от 20 до 200 мг/дм³ - 2 мг/дм³; при более высоком содержании - 2 отн. %. [24]

.11 Метод определения содержания сухого остатка

Проведения анализа

Определение сухого остатка без добавления соды (проводится в день отбора пробы).

- 500 см³ профильтрованной воды выпаривают в предварительно высушенной до постоянной массы фарфоровой чашке. Выпаривания ведут на водяной бане с дистиллированной водой. Затем чашку с сухим остатком помещают в термостат при 110 С и сушат до постоянной массы.

Сухой остаток (Х), мг/дм³, вычисляют по формуле

Х=(m-m1)*1000 / V,

где m - масса чашки с сухим остатком, мг;

m1- масса пустой чашки, мг;

V - объем воды, взятый для определения, см³.

Данный метод определения сухого остатка дает несколько завышенные результаты вследствие гидролиза и гигроскопичности хлоридов магния и калия и трудной отдачи кристаллизационной воды сульфатами калия и магния. Эти недостатки устраняют прибавлением к выпариваемой воде химически чистого карбоната натрия. При этом хлориды, сульфаты кальция и магния приходят в безводные карбонаты, а из натриевых солей лишь сульфат натрия обладает кристаллизационной водой, но она полностью удаляется высушиванием сухого остатка при 150 - 180 С.

Определение сухого остатка с добавление соды

250 - 500 см³ профильтрованной воды выпаривают в фарфоровой чашке, высушенной до постоянной массы при 150 С. После того как в чашку прилита последняя порция воды, вносят пипеткой 25 см³ точного 1 % ног раствора углекислого натрия с таким расчетом, чтобы масса прибавленной соды примерно в два раза превышала массу предпологаемого сухого остатка. Для обычных пресных вод достаточно добавить 250 мг безводной соды (25 см³ 1 % - ного раствора Na2CO3). Раствор хорошо перемешивают стеклянной палочкой. Палочку обмывают дистиллированной водой, собирая воду в чашку с остатком. Выпаренный с содой сухой остаток высушивают до постоянной массы при 150 С. Разность в массе между чашкой с сухим остатком и первоначальной массой чашки и соды (1 см³ раствора соды содержит 10 мг Na2CO3) дает значение сухого остатка во взятом объеме воды.

Обработка результатов.

Сухой остаток (Х), мг/дм³, вычисляют по формуле

Х= m-(m1+m2)*1000 / V,

где m - масса чашки с сухим остатком, мг;

m1 - масса пустой чашки, мг;

m2 - масса добавленной соды, мг;

V - объем воды, взятой для определения, см³.

Расхождение между результатами повторных определений не должна превышать 10 мг/дм³, если сухой остаток не превышает 500 мг/дм³; при более высоких концентрациях расхождение не должно превышать 2 отн. %.

2.12 Определение индекса загрязнения

Индекс загрязнения воды рассчитывают по шести-семи показателям, которые можно считать гидрохимическими; часть из них (концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК) является обязательной.

Индекс загрязнения вычисляется по формуле:

(3)

где: Ci - концентрация компонента;- число показателей, используемых для расчета индекса;

ПДКi - установленная величина для соответствующего типа водного объекта.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (таблица 4).

Таблица 4 Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

ВодыЗначения ИЗВКлассы качества водОчень чистыедо 0,21Чистые0,2-1,02Умеренно загрязненные1,0-2,03Загрязненные2,0-4,04Грязные4,0-6,05Очень грязные6,0-10,06Чрезвычайно грязные>10,07

3. Результаты исследования

Экологическое состояние водных ресурсов Костанайской области было исследовано на примере реки Тобол на отдельных отрезках и ее притоков р. Убаган, р. Аят, р. Тогузак.

Анализ данных по загрязняющим компонентам рек Костанайской области показал, что во всех рассматриваемых водных источниках наблюдается превышение ПДК отдельных компонентов в 2006, 2007, 2008 гг. Анализ экологического состояния рассматриваемых водных источников в динамике с 2006 по 2008 гг. проводился по 22 параметрам.

.1 Анализ экологического состояния рек Убаган, Аят, Тогузак

антропогенный загрязнение тобол водоснабжение

В данном разделе было проанализировано экологическое состояние рек, протекающих в Костанайской области: р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района, р. Аят пос. Варваринка Тарановского района, р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района.

.1.1 Анализ состояния воды р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

Превышения загрязняющих компонентов в воде р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района выявлены по 13 показателям. Наибольшее загрязнение реки на данном отрезке приходится на 2007 г. Это свидетельствует о том, что в данный год паводок был менее сильным, хотя, нужно отметить, что во все три года наблюдался значительный паводок.

Данные концентраций загрязняющих веществ р. Убаган отражены в таблице 5.

Таблица 5 Концентрации загрязняющих компонентов р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

№ п/пЗагрязняющий компонентЕдиница измеренияПДК рыб.-хоз. назначения2006 год2007 год2008 год1. ХПКМг О/дм³5,0 - 12,02740312. Азот аммонийныйМг/дм³0,612,516,6914,023. Азот нитритныйМг/дм³0,080,00,00.04. Азот нитратныйМг/дм³40,00,00,00.05. ФосфатыМг/дм³0,20,80,920,906. ЖесткостьМг-экв/дм³7,06,86,86,87. КальцийМг/дм³180,0421420,8420,08. МагнийМг/дм³40,0352,4352,6352,59. ХлоридыМг/дм³300,029402960,12960,110. СульфатыМг/дм³100,0200206,3206,311. ЖелезоМг/дм³0,10,240,350,3512. МарганецМг/дм³0,010,350,350,3513. МедьМг/дм³0,0010,0040,0040,00114. ЦинкМг/дм³0,010,0080,0080,00815. НефтепродуктыМг/дм³0,0010,00980,00960,009616. КадмийМг/дм³0,00050,00050,00050,000517. МинерализацияМг/дм³1000,09700,49833,89833,818. рН6,5 - 8,57,97,97,919. ЦветностьГрад.35,040763920. ПрозрачностьСм.10,015,015,021. ЗапахБаллНе обнар.44422. МутностьМг/дм³Не обнар.1110,0210

Анализ таблицы 5 показывает, что в реке Убаган в районе пос. Аксуат Мендыкаринского района наблюдается превышение ПДК следующих веществ (рис. 1-8). Концентрация кадмия во все три года была на уровне ПДК.

Рисунок 1 Содержание азота аммонийного в р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

Из рисунка 1 видно, что во все три года отмечается превышение ПДК азота аммонийного, наибольшая его концентрация выявлена в 2007 г. - 16,69 мг/дм³. В 2008 г. его концентрация несколько снизилась - до 14,02 мг/дм³, но все же оставалась выше уровня ПДК.

Рисунок 2 Содержание фосфатов в р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

Рисунок 2 отражает динамику ПДК фосфатов. ПДК данного кмпонента составляет 0,2 мг/дм³, в 2006 г. его концентрация в воде реки Убаган составила 0,8 мг/дм³, а в 2007 г. и 2008 г. - 0,92 и 0,90 соответственно, что выше нормы в 4 и 5 раз. В 2008 г. содержание фосфатов незначительно снизилось по сравнению с 2007 г., но осталось выше ПДК и выше показателя 2006 г.

В 2,3 раза отмечается превышение кальция в воде рассматриваемого объекта, в 8,8 раза - магния на протяжении всех трех лет. Хлориды превышают допустимую концентрацию в 9,8 раз. (рис. 3, 4, 5)

Рисунок 3 Содержание кальция в р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

Рисунок 4 Содержание хлоридов в р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

Рисунок 5 Содержание меди в р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

Рисунок 5 отражает динамику изменения содержания меди. В 4 раза превышена концентрация меди в реке Убаган пос. Аксуат в 2006 и 2007 гг., а в 2008 г. этот показатель значительно снизился - до уровня ПДК - 0,001 мг/дм³.

Уровень минерализации выше допустимого в 9,8 раз по данным всех трех лет (рис. 6)

Рисунок 6 Уровень минерализации в р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

Рисунок 7 Содержание сульфатов в р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

Превышение допустимой концентрации выявлено по сульфатам - их ПДК выше нормы во все три года - в 2006 г. их показатель был выше допустимого значения в 2 раза, а в 2007 и 2008 гг. в 2,06 раз.

Рисунок 8 Содержание марганца в р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

Из рисунка 8 видно, что самое высокое превышение ПДК наблюдается по марганцу - его содержание в 35 раз выше предельно допустимого. При норме ПДК в 0,01 мг/дм³ на протяжении трех лет уровень марганца в реке Убаган пос. Аксуат составлял 0,35 мг/дм³.

Следует отметить, что также наблюдаются превышения допустимых показателей органолептических свойств воды. Во все три исследуемых года отмечается ухудшение показателей цветности водного объекта, наиболее всего это характерно для 2007 г., когда показатель цветности составил 76 град. при норме 35 град. Также показатель запаха во все три года был равен 4 баллам. Мутность воды была на уровне 11 мг/дм³, 10,02 и 10,01 мг/дм³ соответственно в 2006, 2007, 2008 гг.

Индекс загрязнения р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района показан в динамике 2006-2008 гг. на рисунке 9. Значения индекса колеблются в пределах 0,86-0,93. По качеству воды относятся ко 2 классу и определяются как "чистые".

Рисунок 9 Динамика индекса загрязненности р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

.1.2 Анализ состояния воды р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

Анализ экологического состояния р. Аят в динамике с 2006 по 2008 гг. проводился по 23 параметрам. Превышения выявлены по 8 показателям. Согласно данным, приведенным в таблице 2, наиболее загрязненной река на данном отрезке была в 2007 г., что также, вероятно, связано с менее сильным паводком, чем в 2006 и 2008 гг.

Данные концентраций загрязняющих веществ р. Аят отражены в таблице 6.

Таблица 6 Концентрации загрязняющих компонентов р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

№ п/пЗагрязняющий компонентЕдиница измеренияПДК рыб.-хоз. назначения2006 год2007 год2008 год1. ХПКМг О/дм³5,0 - 12,056,056,056,02. Азот аммонийныйМг/дм³0,60,140,140,123. Азот нитритныйМг/дм³0,080,050,050,054. Азот нитратныйМг/дм³40,02,02,32,35. ФосфатыМг/дм³0,20,00,00,06. ЖесткостьМг-экв/дм³7,07,99,49,47. КальцийМг/дм³180,09090,2908. МагнийМг/дм³40,059,0259,659,39. ХлоридыМг/дм³300,0200262,3260,310. СульфатыМг/дм³100,0216216,3216,311. ЖелезоМг/дм³0,10,10,180,1812. МарганецМг/дм³0,010,250,230,2313. НефтепродуктыМг/дм³0,0010,0020,00150,00114. МедьМг/дм³0,0010,0010,0010,00115. ЦинкМг/дм³0,010,0010,0010,00116. КадмийМг/дм³0,00050,00040,00040,000417. СвинецМг/дм³0,010,010,010,0118. МинерализацияМг/дм³1000,010001035100019. рН6,5 - 8,56,76,76,720. ЦветностьГрад.35,02827,22721. ПрозрачностьСм.20202022. ЗапахБаллНе обнар.11123. МутностьМг/дм³Не обнар.20,0422,921,3

Таблица 6 показывает, что в водах реки Аят, протекающей в пос. Варваринка Тарановского района превышения ПДК обнаружено по следующим компонентам.

Показатели органолептических свойств воды реки Аят пос. Варваринка свидетельствуют, что во все три исследуемых года показатель запаха был равен 1 баллам. Мутность воды была на уровне 20,04 мг/дм³, 22,9 и 21,3 мг/дм³ соответственно в 2006, 2007, 2008 гг.

На рисунках 10, 11, 12 отражена динамка содержания магния, железа, сульфатов. Почти в полтора раза во все три года отмечается превышение магния в воде реки Аят, в 1,8 раз - железа в 2007 и 2008 гг., тогда как в 2006 г. этот показатель находился на уровне ПДК - 0,1 мг/дм³. Также на протяжении всех трех лет наблюдается превышение ПДК сульфатов в 2,16 раз.

Рисунок 10 Содержание магния в р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

Рисунок 11 Содержание железа в р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

Рисунок 12 Содержание сульфатов в р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

Рисунок 13 Содержание нефтепродуктов в р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

Рисунок 13 показывает, что в 2006 году концентрация нефтепродуктов превышала ПДК в 2 раза, в последующие годы наблюдается динамика снижения - в 2007 г. содержание нефтепродуктов была выше ПДК только в 1,5 раза, а в 2008 г. стало равно уровню ПДК.

Рисунок 14 Уровень минерализации в р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

Уровень минерализации в 2006 г. находился на отметке, равной ПДК, в 2007 г. он был выше положенного в 1,035 раза, а 2008 г. вновь значительно снизился - до уровня ПДК.

Рисунок 15 Содержание марганца в р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

Более всех компонентов допустимый уровень все три года превышала концентрация марганца - в 25 раз в 2006 году и, незначительно снизившись, в 23 раза в 2007 и 2008 гг.

Индекс загрязнения р. Аят пос. Варваринка Тарановского района показан в динамике 2006-2008 гг. на рисунке 16. Значения индекса колеблются в пределах 0,43 -0,51, что указывает на 2 класс качества воды - "чистые".

Рисунок 16 Динамика индекса загрязненности р. Аят п. Варваринка Тарановского района

.1.3 Анализ состояния воды р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

Анализ экологического состояния р. Тогузак в динамике с 2006 по 2008 гг. проводился по 22 параметрам. Превышения выявлены по 9 показателям. Анализируя данные о степени загрязнения реки в указанном районе, было выявлено, что наиболее высокая степень загрязнения характерна для 2007 г.

Данные концентраций загрязняющих веществ отражены в таблице 3.

Таблица 7 Концентрации загрязняющих компонентов р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

№ п/пЗагрязняющий компонентЕдиница измеренияПДК рыб.-хоз. назначения2006 год2007 год2008 год1. ХПКМг О/дм³5,0 - 12,030,030,030,02. Азот аммонийныйМг/дм³0,60,370,370,373. Азот нитритныйМг/дм³0,080,0330,0330,0334. Азот нитратныйМг/дм³40,01010105. ФосфатыМг/дм³0,20,20,20,26. ЖесткостьМг-экв/дм³7,06,96,96,97. КальцийМг/дм³180,0116,2116,2116,28. МагнийМг/дм³40,039,165,740,09. ХлоридыМг/дм³300,0233,97365271,210. СульфатыМг/дм³100,0281,728128011. ЖелезоМг/дм³0,10,090,240,2412. МарганецМг/дм³0,010,340,350,3513. МедьМг/дм³0,0010,0020,0020,00214. ЦинкМг/дм³0,010,0010,0020,00115. КадмийМг/дм³0,00050,00040,00150,000716. СвинецМг/дм³0,010,0010,0010,00117. МинерализацияМг/дм³1000,01262,71200,3120018. рН6,5 - 8,57,767,767,7619. ЦветностьГрад.35,034,73333,220. ПрозрачностьСм.222220,821. ЗапахБаллНе обнар.11122. МутностьМг/дм³Не обнар.18,521,0120,7

Таблица 7 отражает данные о состоянии реки Тогузак, протекающей в районе ст. Тогузак Карабалыкского района. Отметим, что показатели компонентов, присутствующих в реке Тогузак практически одинаковы в 2006, 2007, 2008 гг. Превышение ПДК в реке отмечены по следующим компонентам. (рис. 17-23)

Отмечено превышение органолептических свойств воды реки Тогузак. Показатель запаха равен 1 баллу, мутность воды была на уровне 18,5 мг/дм³, 21,01 и 20,7 мг/дм³ соответственно в 2006, 2007, 2008 гг.

Рисунок 17 Содержание магния в р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

Рисунок 17 показывает, что в 2006 г. концентрация магния была ниже уровня ПДК, в 2007 г. наблюдалось его увеличение выше допустимого значения в 1,6 раза, а в 2008 г. вновь снизился и обозначился на отметке, равной ПДК - 40,0 мг/дм³.

Рисунок 18 Содержание меди в р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

Из рисунка 18 видно, что в 2 раза выше ПДК наблюдается увеличение содержания в воде меди в водах р. Тогузак ст. Тогузак во все три рассматриваемые года.

Рисунок 19 Содержание железа в р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

Динамика изменения содержания железа в период трех лет отражена на рисунке 19, из которого видно, что в 2006 г. его концентрация была ниже ПДК, в 2007 и 2008 гг. увеличилась и стала выше нормы в 2,4 раза.

Рисунок 20 показывает, что в 2,8 раза сульфаты были выше ПДК во все три рассматриваемые года.

Рисунок 21 Содержание кадмия в р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

Анализируя динамику изменения кадмия в р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района, видно, что его концентрация заметно колеблется в период трех лет. В 2006 г. показатель данного компонента был ниже уровня ПДК, в остальные два года он поднялся выше ПДК. Наибольшее его увеличение приходится на 2007 г.- в 3 раза выше ПДК, в 2008 г. показатель кадмия в воде рассматриваемого водного источника снизился и стал выше нормы в 1,4 раза.

Рисунок 22 Содержание марганца в р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

Марганец во все три года значительно превышает ПДК - в 2006 г. он составил 0,34 мг/дм³, что в 34 раза больше нормы, в 2007 и 2008 гг. - 0,35 мг/дм³.

Рисунок 23 Уровень минерализации в р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

Уровень минерализации во все года выше нормы в среднем в 1,2 раза с незначительными колебаниями.

Индекс загрязнения р. Тогузак на ст. Тогузак Карабалыкского района показан в динамике 2006-2008 гг. на рисунке 24. Значения индекса колеблются в пределах 0,3-0,37. В соответствии с таблицей 3 воды р. Тогузак характеризуются как "чистые" и относятся ко 2 классу.

Рисунок 24 Динамика индекса загрязненности р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

Таким образом, в притоках реки Тобол наблюдается превышение ПДК следующих компонентов: магния - в среднем 1,6 ПДК, меди 4 ПДК, железа около 2 ПДК и значительно марганца - в среднем до 25 ПДК. Превышения в основном происходят за счет паводковых вод и атмосферных осадков.

Уровень минерализации также выше нормы во все рассматриваемые периоды - в среднем в 1,6 ПДК. Показатель ХПК выше нормы в среднем от 2,5 до 4,6 ПДК. Его увеличение говорит об увеличении химических веществ в водной среде, которые в процессе окисления потребляют тем больше кислорода, чем больше их содержание. По классу качества воды р. Убаган, Аят и Тогузак относятся ко 2 классу - "чистые".

Органолептические свойства воды рассматриваемых рек также выше нормы: показатель запаха составляет 1 балл, показатель мутности находится в пределах от 10 до 22 мг/дм³.

3.2 Анализ экологического состояния воды р. Тобол

Анализ экологического состояния воды р. Тобол в динамике с 2006 по 2008 гг. проводился по 22 параметрам. Были рассмотрены данные о загрязняющих компонентах реки Тобол на разных участках - это воды р. Тобол, протекающей в районе пос. Буденовка Мендыкаринского района, пос. Гришенка Денисовского района, г. Костанае в районе двух мостов - КЖБИ и Корейского моста. Данные концентраций загрязняющих веществ отражены в таблицах 4, 5, 6.

.2.1 Анализ экологического состояния воды р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

Превышения загрязняющих компонентов в р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района выявлены по 10 показателям. Наиболее загрязненной река Тобол на данном отрезке была в 2006 г.

Таблица 8 Концентрации загрязняющих компонентов р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

№ п/пЗагрязняющий компонентЕдиница измеренияПДК рыб.-хоз. назначения2006 год2007 год2008 год1. ХПКМг О/дм³5,0 - 12,066,047,058,02. Азот аммонийныйМг/дм³0,61,912,022,023. Азот нитритныйМг/дм³0,080,0270,0470,0474. Азот нитратныйМг/дм³40,06,39,99,95. ФосфатыМг/дм³0,20,00,00,06. ЖесткостьМг-экв/дм³7,011,911,611,67. КальцийМг/дм³180,060,166,1678. МагнийМг/дм³40,0108,2100,9100,99. ХлоридыМг/дм³300,0322,6312,0312,010. СульфатыМг/дм³100,0384,2369,9369,9811. ЖелезоМг/дм³0,10,10,10,1512. МарганецМг/дм³0,010,120,100,1113. МедьМг/дм³0,0010,0010,0010,00114. ЦинкМг/дм³0,010,0030,0030,00315. КадмийМг/дм³0,00050,00,00,016. СвинецМг/дм³0,010,0360,0360,03617. НефтепродуктыМг/дм³0,0010,00980,00960,009618. МинерализацияМг/дм³1000,01258,81212,31212,019. рН6,5 - 8,57,07,157,020. ЦветностьГрад.35,066,363,264,021. ПрозрачностьСм.22222222. ЗапахБаллНе обнар.111

Таблица 8 отражает данные о состоянии реки Тобол, протекающей на территории пос. Буденовка Тарановского района. На данном участке реки Тобол превышение ПДК отмечается по следующим компонентам. (рис. 25 - 31)

Уровень минерализации в реке на данном участке был выше допустимого в 1,2 раза в исследуемый период трех лет.

Рисунок 25 Содержание хлоридов в р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

График отражает динамику изменения концентрации хлоридов. По данному компоненту отмечено превышение уровня ПДК. В период 2006 - 2008 гг. отмечается превышение ПДК хлоридов: в 2006 г. в 1,07 раз, в 2007 и 2008 гг. в 1,04 раза.

Рисунок 26 Жесткость воды в р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

Жесткость воды увеличилась в 1,7 раз по сравнению с нормой во все три года с незначительным снижением концентрации с 11,9 мг-экв/дм³ в 2006 г. до 11,6 мг-экв/дм³ в 2007 и 2008 гг.

Рисунок 27 Содержание магния в р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

Рисунок 27 отражает уровень магния в воде р. Тобол пос. Буденовка. Магний в 2006 г. был выше ПДК в 2,7 раза, а в 2007 и 2008 гг. - в 2,5 раза.

Рисунок 28 Содержание меди в р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

Рисунок 28 показывает, что содержание меди в трехлетний период 2006, 2007, 2008 гг. было на уровне предельно допустимой концентрации.

Рисунок 29 Содержание сульфатов в р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

Также на данном участке р. Тобол выше нормы содержание сульфатов: в 3,8 раза концентрация сульфатов была выше ПДК в 2006 г. и немного снизилась - стала выше ПДК в 3,6 раза - в 2007 и 2008 гг.

Рисунок 30 Содержание марганца в р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

Рисунок 30 показывает, что рекордным по превышению ПДК явился марганец - в 2006 г. его концентрация была выше нормы в 12 раз, в 2007 г. стала выше нормы в 10 раз, а в 2008 г. вновь стала больше, чем в 2007 г. - выше ПДК в 11 раз.

Рисунок 31 Содержание азота аммонийного в р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

Также наблюдается увеличение концентрации выше нормы азота аммонийного. Его содержание в 2006 г. было выше ПДК в 3,18 раз, в 2007 и 2008 гг. - в 3,3 раза.

Органолептические свойства воды реки Тобол в данном районе исследования также выше нормы. Значительно выше допустимой нормы цветность воды - при норме 35 град. в 2006 г. ее показатель был равен 66,3 град., в 2007 г. - 63,2 и в 2008 г. 64,0 град., что больше ПДК примерно в 1,8 раз. Показатель прозрачности равнялся 22 см. во все три года, показатель запаха равен 1 баллу.

Индекс загрязнения р. Тобол в районе пос. Буденовка Мендыкаринского района показан в динамике 2006-2008 гг. на рисунках 32, 33 для р. Тобол в районе п. Буденовка. ИЗВ по ионному загрязнению составляет 2, что определяет воды как "умеренно-загрязненные", относящиеся к 3 классу качества. ИЗВ по тяжелым металлам колеблется в пределах от 0,3 до 0,36, что определяет воды как "чистые", относящиеся ко 2 классу качества.

Рисунок 32 Динамика индекса загрязненности р. Тобол п. Буденовка Мендыкаринского района по тяжелым металлам

Рисунок 33 Динамика индекса загрязненности р. Тобол п. Буденовка Мендыкаринского района по ионному загрязнению

3.2.2 Анализ экологического состояния воды р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

Превышения загрязняющих компонентов в р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района выявлены по 10 показателям. Наибольшее количество превышений ПДК характерно для 2007 г.

Данные концентраций загрязняющих веществ отражены в таблице 5.

Таблица 9 Концентрации загрязняющих компонентов р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

№ п/пЗагрязняющий компонентЕдиница измеренияПДК рыб.-хоз. назначения2006 год2007 год2008 год1. ХПКМг О/дм³5,0 - 12,05164512. Азот аммонийныйМг/дм³0,60,050,050,053. Азот нитритный0,080,0010,0010,0014. Азот нитратныйМг/дм³40,02,22,52,925. ФосфатыМг/дм³0,20,00,00,06. ЖесткостьМг-экв/дм³7,07,012,27,07. КальцийМг/дм³180,0100,498,299,018. МагнийМг/дм³40,067,588,867,09. ХлоридыМг/дм³300,052852852810. СульфатыМг/дм³100,0207256,125611. ЖелезоМг/дм³0,10,20,20,1212. МарганецМг/дм³0,010,160,160,1613. МедьМг/дм³0,0010,0010,0010,00114. ЦинкМг/дм³0,010,0020,0020,00215. НефтепродуктыМг/дм³0,0010,00980,00960,009616. КадмийМг/дм³0,00050,00,00,017. СвинецМг/дм³0,010,00,00,018. МинерализацияМг/дм³1000,01507,615001500,319. рН6,5 - 8,56,86,86,820. ЦветностьГрад.35,025,325,325,821. ПрозрачностьСм.20,620,620,622. ЗапахБаллНе обнар.111

Таблица 9 показывает состояние р. Тобол в районе пос. Гришенка Денисовского района. За все три исследуемых года отмечено повышение уровня минерализации в 1,5 раза.

Среди органолептических свойств реки запах составляет 1 балл, уровень прозрачности составлял 20,6 см. в период всех трех лет.

Рисунок 34 Жесткость воды в р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

На рисунке 34 отражена динамика изменения жесткости воды в р. Тобол пос. Гришенка. Видно, что в 2006 г. показатель жесткости был равен уровню ПДК, в 2007 г. наблюдалось увеличение жесткости воды - при норме в 7,0 мг/дм³, он составил 12,2 мг/дм³, что выше ПДК в 1,7 раза, а в 2008 г. показатель вновь опустился до уровня предельно допустимого значения.

Рисунок 35 Содержание железа в р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

Из графика вино, что в 2006, 2007 гг. отмечено увеличение концентрации железа в 2 раза, в 2008 г. этот показатель стал значительно ниже - 0,12 мг/дм³ при норме ПДК 0,1 мг/дм³.

Рисунок 36 Содержание магния в р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

На рисунке 36 видна динамика изменения концентрации магния в р. Тобол пос. Гришенка. Во все года магний был выше нормы: в 2006 г. в 1,68 раз (67, 5 мг/дм³), в 2007 г. его содержание стало выше нормы в 2,2 раза, а в 2008 г. снизилось почти до уровня 2006 г. (67 мг/дм³).

Рисунок 37 Содержание сульфатов в р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

Сульфаты были выше ПДК во все три года в 2 раза - в 2006 г. их содержание составляло 207 мг/дм³, а в 2007 и 2008 гг. было равно 256 мг/дм³ (рис. 32), а хлориды в 1,76 раза (рис.33).

Рисунок 38 Содержание хлоридов в р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

Рисунок 39 Содержание марганца в р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

Рекордным по превышению ПДК в р. Тобол пос. Гришенка явился марганец, который в 2006, 2007, 2008 гг. был выше допустимого значения в 16 раз.

Рисунок 40 Уровень ХПК в р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

Уровень ХПК в 2006 г. составил 51,0 МгО/дм³ при норме 5,0 - 12,0 Мг О/дм³, в 2007 г. увеличился до показателя 64 Мг О/дм³, а в 2008 г. несколько снизился, оставаясь выше ПДК, - до показателя 51 Мг О/дм³ - уровня 2006 г.

Индекс загрязнения р. Тобол в районе пос. Гришенка Денисовского района показан в динамике 2006-2008 гг. на рисунке 41. Значения индекса колеблются в пределах 0,3-0,36 для р. Тобола в районе п. Гришенка, что определяет 2 класс качества воды - "чистые".

Рисунок 41 Динамика индекса загрязненности р. Тобол п. Гришенка Денисовского района

3.2.3 Анализ экологического состояния воды р. Тобол в г. Костанае в районе двух мостов - мост КЖБИ и Корейского моста

Превышения загрязняющих компонентов выявлены по 5 показателям для вод реки Тобол в районе Корейского моста и по 6 показателям в водах р. Тобол в районе моста КЖБИ. Р. Тобол в районе обоих мостов характеризовалась почти одинаковыми показателями превышения ПДК, лишь в районе моста КЖБИ в 2006 г. наблюдалось несколько больше превышений ПДК

Данные концентраций загрязняющих веществ отражены в таблице 6.

Таблица 10 Концентрации загрязняющих компонентов р. Тобол г. Костаная в районе моста КЖБИ и Корейского моста

№ пЗагрязняющий компонентЕдиница измеренияПДК рыб.-хоз. назначенияр. Тобол, КЖБИ, мостр. Тобол, Корейский мост2006200720082006200720081. ХПКМг О/дм³5,0-12,012,012,012,04,04,04,02. Азот аммонийныйМг/дм³0,60,00,00,00,640,60,63. Азот нитритныйМг/дм³0,080,0060,0060,0080,0470,0630,634. Азот нитратныйМг/дм³40,01,31,31,283,43,83,85. ФосфатыМг/дм³0,20,00,00,00,0190,0190,0196. ЖесткостьМг-экв/дм³7,06,76,76,76,96,96,97. КальцийМг/дм³180,074,174,074,080,580,280,38. МагнийМг/дм³40,036,536,736,735,335,335,39. ХлоридыМг/дм³300,0200,1191,4191179,3173,6173,610. СульфатыМг/дм³100,0170,2162,2163173,6173,9173,911. ЖелезоМг/дм³0,10,10,10,10,080,080,0812. МарганецМг/дм³0,010,280,280,290,310,310,3113. МедьМг/дм³0,0010,0010,0010,0010,00170,00170,00114. ЦинкМг/дм³0,010,0030,0030,0030,0020,0020,00215. КадмийМг/дм³0,00050,00,00,00,00040,000480,000416. СвинецМг/дм³0,010,0160,0150,0150,00,00,017. МинерализацияМг/дм³1000,0780761,3761,3802,6802,6792,618. рН6,5 - 8,58,28,28,28,08,08,019. ЦветностьГрад.35,032,631,631,634,734,734,720. ПрозрачностьСм.22222222222221. ЗапахБаллНе обнар.111111Таблица 10 отражает сведения о состоянии реки Тобол в пределах г. Костаная в районе Корейского моста и в районе моста КЖБИ. Анализ данных показывает, что в р. Тобол в рассматриваемых участках характеризуется превышениями ПДК по компонентам: азоту аммонийному, сульфатам, марганцу.

Рисунок 42 Содержание азота аммонийного в р. Тобол г. Костаная, район моста КЖБИ и Корейского моста

На рисунке 42 видно, что в 2006 г. отмечено небольшое превышение ПДК азота аммонийного в районе Корейского моста - 0,64 Мг/дм³, в 2007 и 2008 гг. его содержание остановилось на отметке ПДК - 0,6 Мг/дм³. В районе моста КЖБИ содержание данного элемента не наблюдалось.

Рисунок 43 Содержание сульфатов в р. Тобол г. Костаная, район моста КЖБИ и Корейского моста

Сульфаты были выше нормы в районе обоих мостов во все три года с незначительными колебаниями. Примерно в 1,6 раза в районе моста КЖБИ и в 1,7 раза в районе Корейского моста.

Рисунок 44 Содержание меди в р. Тобол г. Костаная, район моста КЖБИ и Корейского моста

Динамика изменений содержание меди видна из рисунка 44. В водах реки Тобол в районе обоих мостов ее концентрация находилось на уровне ПДК в течение трех лет, лишь в 2006 г. в районе Корейского моста ее концентрация увеличилась на 0,0007 мг/дм³, а в 2007 и 2008 гг. снова остановилась на уровне ПДК.

Рисунок 45 Содержание свинца в р. Тобол г. Костаная, район моста КЖБИ и Корейского моста

В районе моста КЖБИ обнаружено повышенное содержание свинца. Его концентрация в районе моста КЖБИ на 0,006 мг/дм³ выше нормы в 2006 г. и на 0,005 мг/дм³ в 2007 и 2008 гг. В районе Корейского моста свинец в водах реки не обнаружен.

Рисунок 46 Содержание марганца в р. Тобол г. Костаная, район моста КЖБИ и Корейского моста

Из рисунка 46 видно, что марганец значительно превышает предельно допустимую концентрацию в районе обоих мостов. В 28 раз превышено содержание марганца в водах реки Тобол в районе моста КЖБИ в 2006 г., в 2007 и 2008 гг. его показатель был выше нормы в 29 раз. В районе Корейского моста на протяжении всех трех лет отмечается повышенная его концентрация в 31 раз.

Среди органолептических свойств реки запах составляет 1 балл во все три рассматриваемых года в районе обоих мостов, уровень прозрачности составлял 22 см. также в течение всех трех лет в районе обоих мостов.

По остальным компонентам превышения предельно допустимых значений не обнаружено.

Индекс загрязнения р. Тобол в районе Корейского моста и моста КЖБИ показан в динамике 2006-2008 гг. на рисунке 47. Колебания индекса незначительны, в пределах 0,35-0,3 для моста КЖБИ и 0,35-0,38 для Корейского моста.

В соответствии с таблицей 4, воды р. Тобол в районе двух мостов определяются как чистые.

Рисунок 47 Динамика индекса загрязненности р. Тобол в районе моста КЖБИ и Корейского моста

Таким образом, р. Тобол на исследуемых отрезках характеризуется следующими показателями. Отмечено превышение сульфатов от 1,66 ПДК до 3,7 ПДК, магния в среднем от 1,8 до 2,6 ПДК. Повышенное содержание железа - от 1,2 до 2 ПДК наблюдается в р. Тобол п. Буденовка и Гришенка, а в районе моста КЖБИ на уровне ПДК, в районе Корейского моста ниже предельно допустимых значений. Также выявлено увеличение жесткости в среднем в 1,6 ПДК, что свидетельствует об увеличении солей, а также хлоридов - в среднем в 1,4 ПДК. ХПК в п. Буденовка и п. Гришенка варьирует от 3,3 до 4,8 ПДК, в районе моста КЖБИ находится на уровне ПДК.

Среди органолептических свойств запах на всех отрезках равен 1 баллу, прозрачность составляет в среднем 21 см.

По классу качества воды определяется как "чистые", лишь в п. Буденовка по ионному загрязнению р. Тобол относится к 3 классу качества "умеренно-загрязненная".

3.3 Анализ характера сточных вод Костанайской области, сбрасываемых в поверхностные водные объекты

В поверхностные водные объекты осуществляется сброс сточных вод различных категорий:

·без очистки

·недостаточно очищенные

·нормативно чистые без очистки

·нормативно очищенные

Мы изучили категории сточных вод, которые сбрасываются в поверхностные водные объекты в пределах Костанайской области. Данные по категориям сточных вод отражены в таблицах 11, 12, 13.

Таблица 11 Данные сброса сточных вод 2006 г.

Город, районВ природные поверхностные водные объекты, м³ВсегоЗагрязненныхНормативно чистых без очисткиНормативно очищенныхБез очисткиНедостаточно очищенныхКостанай г.469,00,00,0469,00,0Аркалык г.0,00,00,00,00,0Лисаковск г.10071,00,00,010071,00,0Рудный г.0,00,00,00,00,0Алтынсаринский р.0,00,00,00,00,0Амангельдинский р.0,00,00,00,00,0Ауликольский р.2300,00,00,02300,00,0Денисовски р.0,00,00,00,00,0Житигаринский р.131,20,00,0131,20,0Камыстинский р.0,00,00,00,00,0Карабалыкский р.0,00,00,00,00,0Карасуский р.0,00,00,00,00,0Костанайский р.0,00,00,00,00,0Мендыгаринский р.0,00,00,00,00,0Наурзумский р.0,00,00,00,00,0Сарыкольский р.0,00,00,00,00,0Тарановский р.300,00,00,0300,00,0Узункольский р.0,00,00,00,00,0Федоровский р.0,00,00,00,00,0

Таблица 12 Данные сброса сточных вод 2007 г.

Город, район В природные поверхностные водные объекты, м³ Всего Загрязненных Нормативно чистых без очисткиНормативно очищенных Без очисткиНедостаточно очищенных Костанай г.515,00,00,0515,00,0Аркалык г.0,00,00,00,00,0Лисаковск г.26877,80,00,019444,07433,8Рудный г.0,00,00,00,00,0Алтынсаринский р.0,00,00,00,00,0Амангельдинский р.0,00,00,00,00,0Ауликольский р.3000,00,00,03000,00,0Денисовски р. 0,00,00,00,00,0Житигаринский р. 130,00,00,0130,00,0Камыстинский р.0,00,00,00,00,0Карабалыкский р.0,00,00,00,00,0Карасуский р.0,00,00,00,00,0Костанайский р.150,00,00,00,00,0Мендыгаринский р. 0,00,00,00,00,0Наурзумский р.0,00,00,0416,00,0Сарыкольский р. 0,00,00,00,00,0Тарановский р. 292,00,00,0215,00,0Узункольский р.0,00,00,00,00,0Федоровский р. 0,00,00,00,00,0

Таблица 13 Данные сброса сточных вод 2008 г.

Город, районВ природные поверхностные водные объекты, м³ВсегоЗагрязненныхНормативно чистых без очисткиНормативно очищенныхБез очисткиНедостаточно очищенныхКостанай г.625,00,00,0625,03,0Аркалык г.0,00,00,00,00,0Лисаковск г.177450,00,010110,07635,0Рудный г.0,00,00,00,03,0Алтынсаринский р.0,00,00,00,098,7Амангельдинский0,00,00,00,00,0Ауликольский р.8760,00,00,08760,0229,0Денисовски р.0,00,00,00,00,0Житигаринский р.21,40,00,021,43767,3Камыстинский р.0,00,00,00,00,0Карабалыкский р.0,00,00,00,0551,6Карасуский р.0,00,00,00,00,0Костанайский р.0,00,00,00,0120,0Мендыгаринский р.0,00,00,00,04,0Наурзумский р.0,00,00,00,00,0Сарыкольский р.0,00,00,00,00,0Тарановский р.300,00,00,0300,0172,5Узункольский р.0,00,00,00,00,0Федоровский р.0,00,00,00,020,0

Таблицы 11, 12, 13 показывают, что сточные воды Тобол-Торгайского бассейна попадают в поверхностные водные объекты нормативно чистыми без очистки либо нормативно очищенными. Сброс сточных вод без очистки или недостаточно очищенных не отмечен ни в одном из населенных пунктов Костанайской области ни в один из рассматриваемых периодов. Дигнамика сброса сточных вод разных категорий отражена на рисунках 47, 48

Рисунок 48 Сброс сточных вод нормативно чистых без очистки

Из рисунка 48 видно, что основной объем сточных вод нормативно чистых без очистки характерен для г. Лисаковска.

В 2006 г. сточных вод данной категории было сброшено в поверхностные водные объекты 10071 м³, в 2007 г. их объем увеличился до 19444 м³, а в 2008 г. вновь опустился до показателя 2006 г.

В г. Костанае также отмечается сброс данных сточных вод в поверхностные водные источники. Их объем колеблется от 469 до 625 м³ в разные годы.

Рисунок 49 Сброс сточных нормативно очищенных вод

Рисунок 49 показывает, что среди городов Костанайской области сброс нормативно очищенных сточных вод в поверхностные водные источники также характерен для г. Лисаковска.

В 2006 г. сброса сточных вод данной категории не было зафиксировано. Из общего количества сточных вод г. Лисаковска в 2007 г. - 26877,8 м³ - нормативно чистые без очистки составили 7433,8 м³. В 2008 г. также по г. Лисаковску зафиксирован сброс сточных нормативно очищенных вод в объеме 7635 м³ (всего сброшено сточных вод в поверхностные водные источники 17745 м³).

По остальным городам сброс нормативно очищенных сточных вод не отмечен.

Рисунок 50 Сброс сточных вод нормативно чистых без очистки среди районов Костанайской области

Среди районов области сброс сточных вод нормативно чистых без очистки в основном осуществляется в Аулиекольском районе, при чем объем их сброса увеличивается с каждым годом. За Аулиекольским районом значительно меньший объем сброса сточных вод данной категории характерен для Тарановского района, их объем практически одинаков во все три рассматриваемые года, лишь в 2007 г. был зафиксирован несколько меньший объем. Также в 2006 г. и 2007 г. выявлен сброс сточных вод нормативно чистых без очистки в поверхностные водные объекты в Житикаринском районе, в 2007 г. в Камыстинском районе.

В остальные годы сброса сточных вод рассматриваемой категории не отмечено.

Выводы

. В притоках реки Тобол наблюдается превышение ПДК рыбохозяйственного назначения следующих компонентов: магния - в среднем 1,6 ПДК, меди 4 ПДК, железа около 2 ПДК и значительно марганца - в среднем до 25 ПДК. Превышения в основном происходят за счет паводковых вод и атмосферных осадков

. Превышения загрязняющих компонентов в воде р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района выявлены следующим показателям: азоту аммонийному, фосфатам, сульфатам, кальцию, хлоридам, марганцу во все три года. Медь в 2006 и 2006 гг. была выше нормы, а в 2008 г. опустилась до уровня ПДК.

Наибольшее загрязнение реки на данном отрезке приходится на 2007 г. Это свидетельствует о том, что в данный год паводок был менее сильным, хотя, нужно отметить, что во все три года наблюдался значительный паводок. По качеству воды река относится ко 2 классу - "чистые".

. Анализ экологического состояния р. Аят пос. Варваринка Тарановского района выявил превышение ПДК по магнию, сульфатам во все три года, содержание железа, нефтепродукты к 2008 г. опустились до уровня ПДК, тогда как в 2006 и 2007 гг. были выше нормы в 2 и 1,5 раза соответственно. В 2006 г. было равно ПДК, в 2007 и 2008 гг. увеличилось до 1,8 ПДК.

Наиболее загрязненной река на данном отрезке была в 2007 г., что также, вероятно, связано с менее сильным паводком, чем в 2006 и 2008 гг. Вода в реке Аят относится ко 2 классу качества - "чистые".

. В р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района выявлены превышения ПДК следующих компонентов: меди, сульфатов и марганца во все три рассматриваемые года. Магний был выше ПДК только в 2007 г., в 2006 и 2008 гг. его содержание было на уровне ПДК. Железо в 2006 г. было в пределах нормы, а в 2007 и 2008 гг. его содержание стало выше ПДК в 2,4 раза. Наиболее высокая степень загрязнения реки характерна для 2007 г. Воды р. Тогузак характеризуются как "чистые" и относятся ко 2 классу.

. Река Тобол на исследуемых отрезках характеризуется следующими показателями. Отмечено превышение сульфатов от 1,66 ПДК до 3,7 ПДК, магния в среднем от 1,8 до 2,6 ПДК.

. Повышенное содержание железа - от 1,2 до 2 ПДК наблюдается в р. Тобол п. Буденовка и Гришенка, а в районе моста КЖБИ на уровне ПДК, в районе Корейского моста ниже предельно допустимых значений.

. Также выявлено увеличение жесткости в среднем в 1,6 ПДК, что свидетельствует об увеличении солей, а также хлоридов - в среднем в 1,4 ПДК.

. ХПК в п. Буденовка и п. Гришенка варьирует от 3,3 до 4,8 ПДК, в районе моста КЖБИ находится на уровне ПДК.

. Среди органолептических свойств р. Тобол запах на всех отрезках равен 1 баллу, прозрачность составляет в среднем 21 см.

. По классу качества воды определяются как "чистые", лишь в п. Буденовка по ионному загрязнению р. Тобол относится к 3 классу качества -"умеренно-загрязненная".

. Сточные воды Тобол-Торгайского бассейна попадают в поверхностные водные объекты нормативно чистыми без очистки, либо нормативно очищенными. Основной их объем приходится на г. Лисаковск, Аулиекольский и Тарановский районы.

. Сброс сточных вод без очистки или недостаточно очищенных не отмечен ни в одном из населенных пунктов Костанайской области ни в один из рассматриваемых периодов.

Список литературы

1.Информационный бюллетень "Современные проблемы Тобол-Торгайского бассейна. 2007 г.

2.Национально экологический бюллетень Костанайской области.

3.Водные ресурсы Казахстана в новом тысячелетии. Обзор. Серия публикаций РООН Казахстан № UNDPKAZ 07. - Алматы, 2004.

.Отчет Костанайского экологического центра по состоянию окружающей среды. Отдел мониторинга за состоянием окружающей среды. г. Костанай.

5.Энциклопедия Костанайская область. Алматы - 2006.

6.Водный кодекс Республики Казахстан от 9 июля 2003 года N 481

7.Об утверждении санитарно-эпидемиологических правил и норм "Санитарно-эпидемиологические требования к проектированию производственных объектов" 2005 г.

.Пояснительная книжка "Водоемы Кустанайской области" 1960 г.

9.Шамен А. Гидрометеорология и мониторинг природной среды Казахстана. - Алматы, "Гылым". 1996.

.Экологические экспертизы по проектам нормативов предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ в гидросферу.

11.Региональная программа "Питьевые воды Костанайской области на 2006-2010 годы".

12.Болгов М.В. Современные проблемы оценки водных ресурсов и водообеспечения. 2005.

13.Панин М.С. Экология Казахстана. Семей, 2005.

14.Пояснительная записка ГУ "Костанайского областного центра санитарно-эпидемиологической экспертизы"

15.ГОСТ 4974-72 Вода питьевая Методы определения содержания марганца

.ГОСТ 4011-72 Вода питьевая Методы измерения массовой концентрации общего железа

.ГОСТ 3351-74 Вода питьевая Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности]

.ГОСТ 3351-74 Вода питьевая Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности

.ГОСТ 3351-74 Вода питьевая Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности

.ГОСТ 3351-74 Вода питьевая Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности

.ГОСТ 4389-72 Вода питьевая Методы определения содержания сульфатов

.ГОСТ 4151-72 Вода питьевая Метод определения общей жесткости

.ГОСТ 18826-73 Вода питьевая Методы определения содержания нитратов

.ГОСТ 4245-72 Вода питьевая Методы определения содержания хлоридо

.ГОСТ 18164-72 Вода питьевая Метод определения содержания сухого остатка

.Петрянов И.В. Самое необыкновенное вещество в мире. М., 1981.

27.Новиков Ю.В. Внимание: Вода. М., 1983.

28.Дерпгольц В.Ф. Мир воды. Л.: "Недра", 1979.

.Раткович Д.Я. Актуальные проблемы водообеспечения. М., 2003.

30.Чигаркин А.В. Геоэкология и охрана природы Казахстана. Учебное пособие. Алматы, 2003.

31.СанПиН 3.01.067-97 РК "Вода питьевая".