Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Научные основы мониторинга загрязненности реки Москвы синтетическими поверхностно-абразивными веществами

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Научные основы мониторинга загрязненности реки Москвы синтетическими поверхностно-абразивными веществами"

.МИНИСТЕРСТВО ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОМИТЕТ ПО П1ДРО.-ЕТДОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДИ

ИНСТИТУТ ГЛОБАЛЬНОГО КЛИМАТА И ШОЛОГИИ

На правах рукописи УД! 556.164:504.45

МАНЯХИНА Людмила Георгиевна

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ МОНИТОРИНГА ЗАГРЯЗНЕННОСТИ РЕКИ МОСКВЫ СИНТЕТИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

II.00.II - Охрана окружающей среды и рациональнее использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Государственном океанографическом институте Роскомгидромета.

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

ОРАДОВСКИЙ С.Г.

Официальные оппоненты: доктор географических наук

МАРТШОВА М.В.

кандидат физико-математических нау!

ДРЕМР А.А.

Ведущая организация: Гидрохимический институт Роскомгидрок

Защита диссертации состоится " 3 " 199;;

в И00 час. на заседании специализированного совета £ оо в Институте глобального климата и экологии по адресу: ¡О^ Москва, Глебовская ул., 20-6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Инстиа глобального климата и экологии.

Автореферат разослан 1дд2 р>

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат геолого-минералогичеоких:

наук об'ч' Тг ОРЛОВА 1

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА

! Р^) } • ■■ < }

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Возросшая за последние десятилетия гропогенная нагрузка на окружающую среду определяет перво-5пенную важность решения природоохранных проблем. Одними наиболее распространенных загрязняющих веществ, негативно (действующих на состояние природной среды, являются синте-геские поверхностно-активные вещества (СПАВ). Их растущее менение сопровождается повышением уровня загрязненности [ннх экосистем, которое в настоящее время сопоставимо с Трязнением нефтью и пестицидами.

Неравномерность распределения антропогенной нагрузки по не рек обуславливает возникновение значительной простран-¡енной неоднородности загрязнения, определяющего изменчи-ть водных экосистем. При обосновании природоохранных меро-ятий возникает необходимость создания мониторинга с такой зрешающей способностью", которая позволит надежно оценить ативнне последствия воздействия и особенности функционь.ро-ия экосистем.

В качестве такой модельной оптимизированной системы мони-инга загрязненности реки "ПАВ с дальнейшей пелью выработки логически и экономически обоснованных природоохранных меро-ятий выбрана река Москва, испытывающая антропогенную нагруэ-одного из крупнейших городов Европы (с 9-и млн. населением, колькими сотнями промышленных предприятий, колоссальной нспортной системой).

Цель и задачи исследований. Основной целью настоящей работы является разработка научных основ мониторинга загряз ненности реки Москвы СПАЙ с целью повышения эффективности существующей системы наблюдений.

Для реализации поставленной цели необходимо было решит следующие задачи:

1. Провести апробацию и возможную модификацию наиболее перспективных методов определения СПАВ для изучения их соде жания в водах и донных отложениях р.Москвы.

2. Оценить роль основных источников поступления СПАВ (атмосферных осадкслэ, поверхностного стока с водосбора, гру товых вод, промышленного водопользования) в формировании за ненности р.Москвы различными типами СПАВ.

3. Изучить распределение СПАВ в водах и донных отложен реки с целью дифференциации ее участков по состоянию загряз ненности,

4. Оценить количественные характеристики процессов выведения СПАВ из водной толщи реки (биохимическую деструкп и сорбцию донными отложениями).

5. Дать оценку эколого-экономических показателей загря ненности р.Москвы СПАВ.

6. Разработать рекомендации по оптимизации системы мои торинга загрязненности р.Москвы СПАВ.

Основные положения, защищаемые в диссертации:

I. Модифицированная методика определения анионных (АЛЛ катиошшх (КПАв) и неионогенных (НПАВ) СПАВ в донных отложе р.Москвы с использованием атомно-абсорбционной спектрофотоь

2. Количественная оценка роли различных источников по-пления ц процессов выведения СИАМ из вод р.Москвы в жировании уровня ее загрязненности.

3. Характеристика пространственно-временной изменчивости рязненности р.Москвы СПАВ.

'1. Районирование р.Москвы по уровню загрязненности СПАЛ. 5.. Рекомендации по оптимизации системы мониторинга за-зненности р.Москвы СНАВ.

»тактический материал. В основу диссертации положены ре-ьтаты ежесозонных наблюдений на р.Москве и ее притоках в 5-1988 гг. совместно с МосЦПЮ, МГУ, МОБУ, определение со-гания СПИ1! в атмосферных осадках в 1986г., снежном покрове территории г.Москвы в марте 1987г. совместно с ИНГ, грунто-водах в 1906-1987 гг. совместно с экспедиционной партией ■ео СССР, а также экспериментальных работ, включающих испы-[е и модификацию методов исследования и изучение ассимиля-' них процессов.

Научная новизна. Впервые проведена оценка содержания , КПАВ, ННЛВ в источниках их поступления в р.Москву: сферных осадках, поверхностном стоке с водосбора, грунто-водах, промышленных сточных водах. В натурных условиях верждено проникновение СНЛВ в грунтовые воды, а так;.;е их утствьо в атмосферных осадках и поверхностном стоке. Оце-роль рассматриваемых источников в формировании загрязнен-I реки в черте города.

Установлены, основные закономерности распределения всех типов СПАВ в водах и донных отложениях реки. Разработаны эколого-экономические оценки загрязненности р.Москвы СПАВ.

В результате исследования процессов, характеризующих выведение СПАВ из экосистемы реки установлены константы биохимической деструкции и сорбции рассматриваемых соединений донными отложениями.

Практическая значимость. Полученные в результате проведенного исследования данные о загрязненности р.Москвы различными типами СПАВ, & также установленные количественные характ< ристики выведения этих- веществ из вод реки могут быть использованы для оценки ее состояния и прогнозирования экологически: последствий загрязнения. Количественная оценка поступления СПАВ в р.Москву, а также разработанные количественные характв' ристики промышленного сброса рассматриваемых веществ, при которых в водах реки сохранятся концентрации, не превышающие ПД{, необходимы для проведения природоохранных мероприятий в регионе.

Предложенная оптимизированная схема проведения мониторин га загрязненности р.Москвы СПАВ, разработанная на основании районирования этой реки, рекомендована для внедрения на сети Общегосударственной службы наблюдений (ОГСН).

Дпробация работы. Основные результаты работы докладывались на семенарах отдела гидрохимии и мониторинга морской среды Государственного.океанографического института (ГОШ), М

всного центра по изучению природной ореды (МосЦГНС), а тайна заседаниях Московского филиала Географического общества СССР. Но материалам диссертации опубликовано 5 печатных бот.

Структура и объш работы. Диссертация состоит из вве-ния, обзоре литературы, экспериментальной части, включающей главы, выводов й списка литературы (130 наименований), бота изложена на 177 страницах машинописного текста, содер-т 30 таблиц и 21 рисунок.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении ощ оделены цели и задети исследований, акту-ьность, научная новизна и практическая значи:. )сть работы; ормулированы основные научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассматриваются осгногчые физико-химические ойства СПАВ, их применение в различных областях к родного зяйства. Известно (Черняева, 1904; Шампенни, 1986 и др.), о основными источниками загрязнения поверхностных вод СПАВ гут быть промышленные и хозяйственно-бытовые сбросы, атмо-ерные осадки, поверхностный сток с гиощади водосбора, а так-грунтовые воды, залегающие в районах крупных городов и прошенных центров. В глвве дана характеристика водоемов, а кже состояние биотической компоненты загрязненных этими ве-ствамн водных экосистем, рассмотри! вопрос о восстановлении иродно-экологическпх условий водоемов и важнейшей роли про-ссов выведения СМВ из водной толщи реки.

- О -

Во второй главе рассмотрены методы исследования загрязненности р.Москвы различными тинами СПАВ.

Комплексный подход к изучению экосистемы р.Москвы определил применение различных методов исследования. В целях определения СПАВ в речной воде использован высокочувствительны метод атомно-вбсорбционной спектрофотометрии (Соколова, 1904 разраоотанный для морских вод. В соответствии с РД 52.24-127 -07 (показатель суммарной погрешности составил 2,21-3,65$) установлена возможность его использования для вод р.Москвы.

Для определения различных типов СПАВ в донных отложения реки проведена модификация существующих методов (Брук, 1966; Прийман, 1900). Хорошие результаты бшш получены при использовании в качестве экстрагентов изопропилслого спирта в случ определения К11АВ и Н11АВ и экстракции в аппарате Сокслета при определении А)1АВ. Во всех случаях полнота извлечения С11АВ составляла 04-94$. Для количественного определения всех типо С11АЕ использовалась атомно-абсорбционная спектрофотометрия.

В третьей главе рассмотрены особенности распределения и миграции С11АВ в экосистеме р.Москвы. Рассчитаны объемы посту] ления СПАВ в р.Москву с применением различных катодов.

В ходе исследований установлено присутствие А11АВ и Ш1АВ в атмосферных осадках, выпадающих на территории водосбора реки (до 150 мкг/л и 49 мкг/л соответственно). Количество этих веществ, выпадающих на водное зеркало р.Москвы оценено по рекомендованному (Ровннским, Ошшцыной, 19791'.) уравнению:

М ^ б-П'Г = Сер. 10е-Н^ Г + сер. Ю6-1,7 Н2-Г

(I)

W: 6 - уделышя плотность выпадения СМАГ), определяемая

о

1Н количество данного ингредиента, выпавшее на I км с I мм :адков (Синицнна, 1979); Hp Но - количество выпавших осад-)в за теплый и холодный периода года; Сер. - среднемесячная >нц9лтрация СПАВ; Р - площадь водного зернала р.Москвы в чор-I города (F = 17,5 км ). Учитывая, что плотность выпадения IAB в зимний период выше в 1,7 раза по сравнению с летним 'овинский, 1979), согласно уравнению (I) рассчитано общее »ступление СПАВ в р.Москву с атмосферными осада8ш, котороо ютввило 0,41т0,76 т для AHAD и 0,24^0,49 т Для НПАП. (Расче-I здесь и далее проведены о учетом доверительных границ средах концентраций СПАВ за исследуемый период).

Для оценки поступления СПАВ с поверхностным стоком ис-льзованы наблюдения за снежным покровом, который является ¡тественным накопителем мокрых и сухих выпадений С;LIB. Снего-рная съемка была проведена в период максимального влагозапа-| в снежном покрове (март 1987г.) в различных функциональных шах на территории г.Москвы. Анализ СПАВ показал, что в боль-Й степени загрязнены промышленные зоны, гдо концентрации IAB достигают 150 мкг/л, Ш1АВ - 49 мкг/л. Вынос СПАВ рассчиты-ди на основании содержания этих веществ, зарегистрированных | территории города с помощью ландпшфгно-гидрологического меда, согласно которому территория г.Москвы делится на 5 функ-ональнйх зон: район коммунальной застройки, промзоны, авто-гистрали, парки, скверы и другие проницаемые территории, нос СПАВ в р.Москву с конкретного городского ландшафта опре-ляли с использованием уравнения, разработанного Львовичем 979г.):

№ с VI - £ Сср1 • Л.; • 6к Р +2:5с£р.- к.1 51 н (2)

1«! V»! '

где: Сер.^ - средняя концентрация загрязняющих веществ для территорий разных функциональных зон, шг/л; VI - объем поверхностного стока, формирующегося на данной функционально* зоне за расчетный период, м3; р - влагозапас снега в момент отбора проб; Н - количество атмосферных осадков, выпавших в течение теплого периода года, мм; - площадь рассматрив!

емой функциональной зоны, км^; К- коэффициент стока, учитывающий проницаемость территорий в зависимости от городокоп ландшафта и периода года.

Проведенные анализы и расчеты показали, что в р.Москву о поверхностны!« стоком поступает 10,3^13,6 т/год АПАВ и 3,44-5,5 т/год НПАВ. КЛАВ в дождевых атмосферных осадках и та лих снеговых водах не обнаружены.

В процессе исследования грунтовых вод в натурных услови подтверждено проникновение СПАВ в водоносные горизонты, раса ложенные на различной глубине. Причиной такого явления могут сложить особенности сорбционных процессов, протекающих в сис теме СЮТ-почва, которые связаны, главным образом, с наличие конкурирующих ионов, а также ¡непосредственно со структурой молекул СПАВ (Берг, 1984).

Установлено, что наиболее загрязненными являются грунте вые воды вблизи промышленных зон и станций аэрации. Исследог ние динамики загрязненности грунтовых вод показало снижение концентраций этих веществ в осенне-зимний период, что, веро* но, связано с замерзанием верхнего слоя и прекращением филы рации на водосборе. Для оценки вклада грунтовых вод в форш!

¡ние загрязненности р.Москвы СПАВ использованы натурные неб-здения и графический анализ. На основании исследований, проданных в меженные периоды,оценено поступление СНЛП с притоки роки, куда сбрасываются сточные воды предприятий, и поток ¡осматриваемых веществ с водами реки через контрольные пункты !блюдений. Можно полагать, что разность между полученными вагинами определяется вкладом грунтовых вод в загрязненность Москвы СПАВ. Установлено, что в течение года с грунтовыми >дами может поступать около 47 т АПАВ и 18 т ННАВ, что соотав-[от в среднем 5-10$ от сброса этих веществ с промышленными 'очными водами.

Сточные воды предприятий г.Москвы поступают как на стан-ш аэрации, так и непосредственно в водотоки города. Анализ юб, отобранных в устьях 27 притоков (из них в 18, расноло-ншых в черте г.Москвы), а также в сточных водах станций »рации позволил установить дифференцированное поступление 1АВ в р.Москву на всей ее протяженности и показал доминирующи) роль промышленных сгоков в формировании загрязненности реки гими веществами. Выявлен вклад притоков в загрязненность .Москвы СПАВ.

С целью исследования миграции СПАВ в водах р.Москвы проданы ежесезонные наблюдения на всей ее протяженности. Пункты эблюдений включали в себя фоновый район (д.Барсуки), районы вселенных пунктов с организованным сбросом сточных вод, вна-шия загрязненных притоков, расположения гидротехнических сожжений, станции ОГСН (30 пунктов, 69 створов).

Полученная информация свидетельствует, что распределение 1АВ характеризуется относительной равномерностью (в среднем

9-14 Ш(г/л), а и содержании А ПАВ и Н'1АЪ обнаружены различия ло точению роки. Установлено, что в верхнем течении реки (дс п.Илышское) концентрации СПАВ в основном не превышают ПДК, за исключением зон рекреации и г.Звенигорода. При этом регул ровапие водного стока водохранилищами является элективным средством улучшения качества воды, что связано с возрастание раабавляющой способности рек. В черте города заметна тендени увеличения содержания C1IAB по течению реки: AIM в среднем в 4 раза, ЯI1AB - в 3 раза. Универсальность найденных особени сгей распределения CilAB подтвердилась при рассмотрении сезон

ной динамики содержания этих веществ. В весеннее половодье »

эффект разбавляющей способности вод реки не приводит к сущес венному изменению концентраций изучаемых соединений вследстч дополнительного их поступления с поверхностным стоком с плои да водосбора.

Отмеченные различия а содержании СЮ по течению реки с родоляются особенностями формирования ее загрязненности этил веществами. Основным фактором, формирующем загрязненность в< ной среды, является сброс сточных вод, составляющий около 8i от общего поступления CilAB в реку. Статистически доказано вс растание содержания СПАВ в 5-10 раз под влияниим выпуска стс ных вод станций аэрации, где концентрации СПАВ достигают в сродним 300-600 мкг/л, и в 1,5-2 раза под влиянием притоков Сетуни, Яузы, Нищенки. Влияние других притоков на содержание СПАВ в водах реки было, как правило, незначительным даже npi высокой степени их загрязненности (вследствие их малой водж

Влияние гидротехнических сооружений - Карамышевской и Перервинской плотин, расположенных в черте г.Москвы - npoHBJ

лось и уменьшении содержания CIIAB в принлотишшх участках и выражалось в изменении их содержания в 2 раза но АПАМ и T.G раз но IIПАВ. Наблюдения, проведенные в пунктах, расположенных при входе в город и выходе из него, позволили установить, что влияние г.Москвы на загрязненность реки С!ШЗ с учетом протекающих в ной процессов, сопровождается накоплением этих вищестл в водах реки до 209 т/год но AHM! и 284 т/год по II ПАВ.

Присутствие всох типов СПАВ в пробах донных отложений свидетельствует о довольно интенсивных сорбционных процессах, протекающих в системе реки. Особенно это характррно для нри-плотинных участков, где скорости течения небольшие. Обнаружена тенденция возрастания содержания СПАВ в донных отложениях по течению реки.

lia основании результатов исследования оценено общее содержание С : LAD в донных отложениях реки с учетом скорости седи-мвнтационного потока в течение года.Данные о содержании СПАВ в донных отложениях представлены в табл.1.

Таблица L.

Содержание различных типов СПАВ в донных отложениях р.Москвы в черте городе

Тип Средняя концентрация СПАВ СПАВ в донных отложениях, мкг/г

илистых песчаных

АIIAB 204 25

III [AB 93 53

Kl [AB 36 19

Кол-во СПАВ в Общее к-во

донных отложениях, СПАВ в дон-

т них отложе-

илистых песчаных ниях, т

112,7 17,0 129,7

51,3 36,0 87,3

19,8 12,9 32,7

Для оценки возможности выведения С11АВ из водного потока проведено исследование сорбционных процессов рассматриваемых соединений на донных отложениях различных участков реки. Надежной количественной оценкой этого процесса, согласно Шиноде (1983) и др., является определение сорбции СПАВ по разности их содержания до и после процесса сорбции по уравнению

С. - С равн.

- 0 (5)

1000 , |Г1

V

р

где: М - количество сорбируемых СПАВ, мкг/г; С0- исходная концечтрация раствора СПАВ, мкг/л; С н - равновесная концентрация раствора СПАВ, мкг/л (концентрация СПАВ в растворе, определяемая после установления равновесия в системе донные отложения - водный раствор); Ур - объем раствора (0,25 л); "'г ~ количество сорбента (1-8 г).

По результатам исследования различных участков реки определена сорбционная способность илистых и песчаных донных отложений на всей протяженности в черте города при следующих условиях эксперимента: Со=2000+10000мкг/л; рП =6,9; + =■ 18°С. Сравнение полученных величин с реальным уровнем загрязненности донных отложений реки СПАВ (табл.1) позволяет сделать вывод о недонасыщенности донных отложений этими веществами и, следовательно, при возраставший концентрации в воде реки возможности увеличения количества сорбируемых СПАВ. Это обстоятельство также служит косвенным подтверждением слабой десорбции рассматриваемых соединений.

В ходе эксперимента по изучению биохимической деструкции различных типов СПАВ, кинетическая зависимость их разложения от температуры исследована на естественных образцах речной воды в течение 10-15 суток с использованием рекомендаций Ставской (1981). Установлено, что изменение концентраций АНЛВ и НПАВ происходило согласно закону Аррениуса:

Ст = С0 . екТ (6),

где С<г - концентрация СПАВ, измеренная через период времени т , мкг/л; С0 - начальная концентрация СПАВ, мкг/л; е - 2,71828; к - константа биохимической деструкции СПАВ, сут~*.

КЛАВ в условиях эксперимента не разлагались даже на 15-й день при температуре 20°С, что объясняется жесткой химической структурой рассматриваемых соединений. Установленные константы скорости деструкции СПАВ использованы при количественной оценка уровня содержания этих веществ, разлагающихся в водах реки (с учетом средних концентраций СПАВ в выделенных однородных участках реки, времени добегания вод реки до выхода из города, а также с учетом сезонных особенностей протекания этих процессов). В результате биохимической деструкции в водах реки в черте города разлагается 53-г99 т/год А11АВ и 31*61 т/год НПАВ.

Количественная оценка поступления и выведения СПАВ из экосистемы р.Москвы положена в основу определения оттока СПАВ из вод рени в донные отложения в течение года. Общая модель балансовых расчетов (Рентреат, 1986; Симонов, 1988) позволяет оценить состояние загрязненности р.Москвы на основании уравнения:

- 1С) -

мв V М^ На М41 Ыг -М - Мц = 0 (7),

гда Мц. М11 - масса СПАВ соответственно на верхней и нижней границах нсслодуомого участка реки; М^ 2 3 4 ~ масса СПАВ, поступающая и р.Москву с атмосферными осадками, поверхностным стоком с водосбора, грунтовыми водами, промышленными сбросами; Мг - приток (отток) СПАВ на границе раздела фаз вода - донные отложения; Мд - масои СПАВ, подвергшаяся деструкции.

Исследования, проведенные в контрольных створах, расположенных при входе и выходе из г.Москвы, и выполненные расчеты показали, что в черту города в течение года о водами реки поступает 37т74 т АПАВ и 31т67т НПАВ, то время как отток за пределы города составляет ЗббгбЗО т АПАВ и 1714-351 т ПЛАВ.

Убыль СПАВ из вод реки в донные отложения определена как разница между рассмотренными выше приходными и расходными составляющими баланса. Эта величина составляет для АЛА13 13Э--274 т/год, для НЛАВ 84гЮ8 т/год. При этом ошибка раоче°та за очаг дополнительного поступления СЛАВ в донные отложения на взвешенном веществе достигает 35%. Десорбцию СПАВ не учитывали, так как установлено преобладание сорбциошшх процессов.

Количественная оценка поступления и выведения СЛАВ из вод реки позволила установить также сброс СПАВ, при котором концентрации этих веществ в рэке не будут превышать ПДК. Для расчета иопользовано балансовое уравнение (Симонова, 1988) следующего вида:

2К - 2М^ I К

Ы = - ^ ± (8)

* 2 + Е К

где: М- масса СПАВ, установленная по концентрациям.

равным ДДК; М0 - масса СПАВ, накопившаяся в реке Москве;

2 К - сумма коэффициентов оттока СПАВ вследствие биохимической деструкции и сорбции донными отложоншши; л Ь - расчетный по-риод времени.

Рассчитанный по этому уравнению обро1 АПАВ в року составляет 0,3/^ут., что меньшэ существующего в 7,2 раза.

Согласно "Временной типовой методике определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и сценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды", 1983г., установлен экономический ущерб, вызванный поступлением сточных вод в реку Москву, который составил свыше 8 млн.руб/гоц. Экономический ущерб от поступления СПАВ только со сточными видами станций аэрации достигает 6 млн.руб/год. Восстановление и сохранение нормальных экологических условий функционирования водоема может быть достигнуто лишь при ислользовании ле^коразлагаемых СПАВ, а также применением малоотходных и безотходных технологий в промышленности и быту, поскольку в настоящее время полная очистка сточных вод от СПАВ недостижима.

В четвертой главе решается задача усовершенствования системы мониторинга загрязненности р.Москвы СПАВ. С этой целью проведено выделение однородных участков роки в черте города по уровню ее загрязненности СПАВ. Проанализировано изменение ряда количественных и качественных характеристик: содержание всех типов СПАВ в водах и донных отложениях реки, а также их территориальное поступление. В результате было выделено четыре участка, различающихся по содержанию СПАВ. Средние концентрации АПАВ в воде на 1-ом участке составляли 42т47 мкг/л, на П-ом -

- 6I-J-IG2 мкг/л, на Ш-ем - 85*128 мкг/л, на 1У-м - 204т400 мкг/л, то есть каждый доследующий участок содержал примерно в 1,4 раза больше АПАВ, чем предыдущий, за исключением 1У участка, где концентрации возрастали примерно в 2,5 раза.

Содержание HilAB по течению раки подчиняется тем же закономерностям.

Содержание А11ЛВ в донных отложениях на каждом последующем участка было примерно втрое больше, чем на предыдущем, HJIAB -в 1,5-3 раза.

Для определения причин, вызывающих различив в содержании СШШ, проанализировано поступление объемов сточных вод и количества рассматриваемых веществ. Установлено, что в выделенных участках возрастание объемов поступления сточных вод сопровождалось увеличением поступления СПАВ от 15 и 6 т/год соответственно для АПАВ и НДАВ на 1-ом участке, до 580 и 450 т/год -на 1У участке.

Проведенные комплексные исследования позволили оценить достоинства и недостатки существующей в рамках ОГСН системы мониторинга СПАВ.

Установлено, что данные наблюдений в верхнем и нижнем течении реки характеризуют уровень загрязненности реки СШШ по среднегодовым и сезонным значениям, а также показывают влияние на состояние вод реки ооновных притоков и сточных вод подмосковных городов. Существующее расположение пунктов наблюдений в черте города позволяет получить только осредненные данные по загрязненности реки в центральной части города и на выходе из него. Для организации надежной системы мониторинга загрязненности р.Москвы СПАВ наобходило расположить пункты наблюдений:

- на участках водных объектов, где в наибольшей степени выявляется влияние сточных вод, а также в выделенных по состоянию загрязненности участках реки - ниже впадения р.Сходня (1-й участок реки), Сетунь (П-ой участок реки), Яуза (Ш-й участок реки), сброса сточных вод станций аэращи (1У участок реки);

- в пунктах режимного контроля (Бабьегородская плотина, ШЕЬ) для обеспечения долгопериодных наблюдений.

Для улучшения контроля за сбросами сточных вод необходимы рекогносцировочные наблюдения в зимнюю и летнюю межень в черте г.Москвы, а также в меотах интенсивного использования реки для рекреации.

В связи с тем, что набдвдаётоя существенная изменчивость в распределении СПАВ по поперечному сечение реки.,, определяемая неравномерностью антропогенного воздействия, целесообразно проводить отбор проб в наиболее загрязненных Д-1У участках реки в оередин , возле правого и левого берегов, на I участке, где концентрации СДАВ незначительные, - в одной точке сечения»

Неравномерность распределения СПАВ по глубине реки вызывает необходимость отбора проб в поверхностном олое и у дна, что особенно важно для наиболее загрязненного 17 учаотка реки и приплотинных районов.

Принципиальными особенностями предложенной системы мониторинга СПАВ является следующее:

- введение в состав наблюдений определения содержания СПАВ в донных отложениях, поскольку донные отложения являются репрезентативным ' элементом речной экосистемы;

- введение в состав наблюдений НПАВ, т.к. их концентрации в водах реки составляют 40-60% от содержания АПАВ;

- гО -

- проведение рекогносцировочных наблюдений за содержанием КЛАВ, которые присутствуют в воде и донных отложениях, хотя и в незначительных концентрациях.

Б и Ь и Л Ы

I. Дана оценка загрязненности р.Москвы различными типами СнаВ на всей ее протяженности с использованием высокочувствительного метода атомно-абсорбционной спектро<}отометрии. Установлено, что в водах р.Москвы присутствуют все типы ОнаВ. при этом уровень содержания АнЛИ подтверждает их доминирующую роль в загрязнении реки СПАВ. Содержание НПАВ составляет 40-60 а Ш1АВ - 3-5 % от концентрации АПАВ. Наиболее загрязненным являете; участок реки в черте г.Москвы и ниже по течению, где концентрации АПАВ превышают ПД{ в 35 % случаев от общего числа наблюдений, НПАВ - в 20 %.

¡¿. Установлено, что возрастание концентраций АПАВ и НПАВ в гг;рте г.Москвы по течению реки как по среднегодовым, так и по сезонным концентрациям является общей закономерностью их распределения.

3. Установлено, что определяющую роль в формировании загрязненности реки СПАВ играют предприятия и очистные сооружения, обуславливающие Р>2 % поступления СПАВ в р.Москву от суммы всех рассматриваемых источников.

4. Определена сорбционная способность донных отложений р.Москвы по отношению к различным типам СПАВ. Установлено, что для донных отложений еще не полностью реализована способность к сорбции рассматриваемых соединений.

5. На основе экспериментальных данных рассчитаны константы

скорости биохимического разложения А11АВ и ПЛАВ в водах реки при различных температурах.

6. Проведена количественная оценка поступления и выведения СИМ1 из экосистемы реки с учетом биохимической доотрукщш и сорбции донными отложениями.

7. Оценены эколого-экономические показатели загрязненности р.МЬсквы СЛАВ. Установлен допустимый сброс СПАВ, при котором

в водах реки сохранятся безопасные уровни загрязнения этими веществами. Показано, что существующий оброс превышает допустимый в 7,2 раза. Проведен расчет экономического ущерба, вызванного поступлением сточных вод в реку, который составляет свыше 8 млн.руб/год (в ценах 1991г.).

8. Разработаны рекомендации по усовершенствованию сиотемц мониторинга загрязненности р.Москвы СПАВ, показывающие необходимость введения дополнительных пунктов наблвдений в черте г.Москвы, учет пространственного распределения СЛАВ, а также введение определения АПАВ и ПЛАВ не только в пробах воды, но и в донных отложениях.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Маняхина Л.Г. Влияние синтетических поверхностно-активных веществ на качество р.Москвы. Труды МосЦГНС, М., Гидрометео-издат, 1990, вып.2, с.105-109.

2. Маняхина Л Л". О методике определения анионных поверхностно-активных веществ в донных отложениях методом атомно-абсорбционной споктрофотометрии. Труда МосЦГНС, Ц., Гидрометоо-издат, 1990, вып.2, о.101-104.

3. Маняхина Л.Г. Исследование процессов ассимиляции СПАВ в экосистеме роки Москвы. И,, 1992, 24с., дед.в ИЦ ВНШ1ГМИ-МЦД А 1114-гм 92.

4. Маняхина Л.Г. Исследования поступления различных типов СПАВ в экосистему р.МНсквы. М., 1992, 24с., деп.в ИЦ ВНИШЖ-МЦЦ й Шб-гм 92.

5. Маняхина Л.Г., Черногаева Г.М. Эколого-экономические оценки загрязненности реки Москвы СПАВ. М<, 1992, 7с., деп. в ИЦ ВНИИГМИ-МВД Я Ш5-гм 92.