Учебно-методический комплект дисциплины: геоэкология Мордовии (стр. 15 )

Гидрологический режим рек республики характеризуется наличием вы­сокого весеннего половодья, низкой летне–осенней межени, нарушаемой в дождливые годы двумя – тремя паводками и устойчивой зимней межени.

Весенний подъем уровня начинается еще в период ледостава в третьей декаде марта – начале апреля. Спад сравнительно медленный. Заканчивается половодье в середине мая – начале июня. Его продолжительность составляет в среднем полтора-два месяца, в отдельные годы больше. Максимум весен­него половодья наступает обычно в первой половине апреля, на реках с более крупными водосборами несколько позднее – во второй его половине. Для больших и средних рек характерно одновременное половодье, но в отдельные годы при ранней весне и возврате холодов наблюдается несколько пиков подъема уровней. Высота половодья колеблется в больших пределах и зави­сит от площади бассейна. Абсолютные величины высоты половодья на реках республики колеблются в больших пределах от 2 – 3 м на малых реках, до 4 – 7, реже 10 м, на средних и крупных.

Летне–осенняя межень устанавливается обычно к середине мая – пер­вой половине июня и при отсутствии дождей колеблется в пределах порядка 20-40 см.

Высота подъема уровня во время дождевых паводков составляет 1,5-3,0 м, однако, как правило, ниже весенних. Средняя многолетняя амплитуда колебания уровней воды на большинстве рек составляет 3,8-7,9 м.

Ледовые явления начинаются с образованием заберегов и наступают в среднем в первой половине ноября. Замерзание рек происходит в конце но­ября и первой декаде декабря. Устойчивый ледяной покров держится 4-5 месяцев. Толщина льда достигает 85 см, а в суровые зимы – 115 см.

Качество вод рек. Экологические изменения состояния вод рек Мордовии во многом обусловлены предприятиями жилищно-коммунального хозяйства: МП «Водоканал» Чамзинского района, р. п. Торбеево, ГУП «Мордовводоканал» ВКУ г. Ковылкино, МП ЖКХ «Атемарское» Лямбирского района и других, увеличивших объемы сброса сточных вод. Значительное увеличение содержания меди на 0,02 т или на 100 %, произошло за счет вновь созданного частного предприятия предприятие «Кислород», которое при очистке фильтров, использующихся в производстве сжиженного и газообразного кислорода, сбрасывает со сточными водами ионы меди. Увеличение по хрому на 0,01 т или на 100 % произошло за счет промышленного предприятия (г. Саранск), имеющий самостоятельный выпуск в водный объект. Очистные сооружения биологической очистки, не предусматривают очистку сточных вод от солей тяжелых металлов. По остальным показателям загрязняющих веществ отмечено снижение.

Основной объем сброса стоков приходится на бассейн р. Сура и составляет
52,91 млн м3, в том числе в водные объекты 47,84 млн м3 (90,7 %). На бассейн р. Мокши приходится 10,99 млн м3 стоков, в том числе в водные объекты 4,88 млн м3 (9,3 %).

По бассейну р. Мокша произошло большое увеличение по азоту аммонийному на
11,1 тыс. т или 38,4 % и нитритам на 0,86 тыс. т или 37,5 % (табл. 20), что связано с неэффективностью работы очистных сооружений Краснослободского ВКУ (принимающие стоки от населения), сброса стоков без очистки ФГУ «ИК-4 УФСИН России по Республике Мордовия» и спиртзавода «Ковылкинский», который также сбрасывает стоки без очистки. Увеличение по железу на 0,15 т или 44,2 %, произошло за счет предприятий: , электромеханический завод», Радиоцентр № 9, осуществляющих сброс сточных вод на очистные сооружения Ковылкинского ВКУ, а очистные сооружений ВКУ не предусмотрены для очистки промышленных стоков. По остальным показателям, таким как органические вещества (БПК-полное), сульфаты, ХПК, фосфор общий, нитраты, увеличения незначительные.

По бассейну р. Сура относительно прошлого года значительное увеличение отмечено по СПАВ (ан.) на 1,34 т или 46,8 %, что определяется неэффективностью работы очистных сооружений биологической очистки на ЖКХ «Атемарское», перегрузкой очистных сооружений на МУП Ромодановского р-на «Жилищник», а также сбросом стоков без очистки . Увеличение содержания меди на 0,02 т (100 %) произошло за счет вновь созданного частного предприятия предприятие «Кислород». Увеличение содержания хрома на 0,01 т (100 %) наблюдается на промышленном предприятии г. Саранск, имеющий самостоятельный выпуск в водный объект.

В 2005 г. отмечено улучшение качества воды по трансграничным створам на реках Сура, Алатырь, Вад, Мокша на входе, кроме того, улучшилось качество воды в реках Мокша и Вад на выходе из республики. Качество воды в створе у с. Николаевка (река Сура - на выходе) осталось прежним, у р. п. Тургенево (река Алатырь – на выходе) – ухудшилось. Все реки на входе в республику отнесены к «загрязненным» или «умеренно загрязненным». Качество воды в малых реках по-прежнему не отвечает нормативным требованиям. В наибольшей степени загрязнена р. Инсар, в которую сбрасываются без должной очистки сточные воды Саранско-Рузаевского промышленного узла и р. п. Ромоданово (см. рис. 29, 30).

В период с 24 по 25 сентября 2005 года выявлен залповый сброс мазута на Саранские городские очистные сооружения канализации в количестве 58 т предприятием . В результате аварийного залпового сброса выведены из строя решетки грабельного отделения, один из блоков первичных отстойников. Мазут обнаружен в аэротенках биологической очистки. Под руководством Управления Росприроднадзора по Республике Мордовия работниками МП «Саранскводоканал» и , а также отделом водных ресурсов Верхне-Волжского БВУ приняты оперативные меры по сбору и утилизации мазута. Сброс нефтепродуктов в реку Инсар не допущен.

Картирование ИЗВ проводится несколькими способами:

1.  Вынос на карту значения ИЗВ у створа в соответствующем классу загрязнения цвете.

2.  Закрашивание (или штрихование) участков реки от створа к створу соответствующим классу загрязнения цветом.

При выборе цвета воспользуйтесь «правилом светофора»: менее интенсивным процессам соответствуют холодные тона, более интенсивным – теплые.

Территория Республики Мордовия расположена в пределах двух артезианских бассейнов: Волго-Сурского и Приволжско-Хоперского. Подземные воды приурочены ко всему разрезу осадочного комплекса пород.

Водные ресурсы во многом определяют устойчивость и экологическую безопасность функционирования народно-хозяйственных объектов. Основной источник водных ресурсов Мордовии – атмосферные осадки (620 мм или 16,6 км3), которые образуют не только поверхностный сток (81 мм или 2,12 км3), но и пополняют запасы подземных вод (30 мм или 0,78 км3). Среднемноголетний модуль подземного стока составляет 0,97, на се­вере – 1,13 л/с*км2.

Прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод (ПЭРПВ) основных эксплуатируемых водоносных горизонтов, являющихся источниками крупного централизованного водоснабжения, сосредоточены в трещиноватых, кавернозных, иногда закарстованных известняках и доломитах нижнеказанского, ассельского и каменноугольного возраста. Они составляют – 2,43 млн. м3/сут, что соответствует величине модуля ПЭРПВ, равным 1,08 л/с*км2.

Прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод, формирующихся в зоне пресных вод, на площади 18,1 тыс. км2, определены в количестве 1,6млн. м3/сут, модуль — ПЭРПВ – 1,03 л/с*км2 .

Наиболее остро в республике стоит проблема обесфторивания артезианских вод. Содержание этого элемента в 2/3 административных районов, в которых проживает 70 % населения рес­публики, от 2 до 5 мг/дм³. Повышенное содержание железа (выше 1,0 мг/дм3) отмечается в восточной Мордовии в зоне распространения слабо минерализованных подзем­ных вод каменноугольного водоносного горизонта, что, возможно, объясняется слабой эксплуатацией водозаборов и применением конструкций из железа в водопроводящих системах.

В пределах территории Республики Мордовия учет качества подземных вод основных эксплуатируемых водоносных горизонтов, развитых в пермских и каменноугольных отложениях, является одним из главных прин­ципов при оценке обеспеченности и потребностей населения питьевой водой.

В северо-западной части республики (Теньгушевский, Темниковский и Ельниковский районы) при неглубоком залегании карбонатных пород на глубинах до 50-100 м, сформировались подземные воды гидрокарбонатного типа с пестрым катионным составом. Данный тип подземных вод характеризуется незначительными величинами сухого остатка от 0,2 до 0,5 г/дм3 и общей жесткости от 3,0 до 5,0 моль/м3. Содержание гостируемых микрокомпонентов таких, как Cu, Zn, Рb, Mo, Hg, U, Ra, Sr, Fe не превышает допустимые пределы, содер­жание F в подземных водах менее 0,7 мг/дм3, в основном 0,4-0,6 мг/дм3.

В юго-западной части территории в Зубово-Полянском, Атюрьевском и, частично, в Торбеевском районах, подземные воды также пресные. Величины сухого остатка преимущественно до 0,5 г/дм3, участками до 0,8 г/дм3, общая жесткость изменяется от 2,6 до 6,9 моль/м3, из онионов преобладают гидрокарбонаты и подчиненное значение имеют сульфаты, из катионов – магний и натрий. Из микрокомпонентов возрастает содержание фторидов до 1,5 мг/дм3 и более, а западнее населенных пунктов Савва, Зубова Поляна, Потьма, Молочница, Леплей, Явас, Барашево больше 3,0 мг/дм3, преимущественно 4-5 мг/дм3. В юго-западной части Зубово-Полянского района, в широтном направлении, вдоль разлома, от п. Известь до с. Пичпанда прослеживается зона, характеризующаяся резким изменением химического состава подземных вод. Подземные воды имеют сульфатно-хлоридный и хлоридно-сульфатный натриевый состав, величина сухого остатка возрастает до 1,5-2,6 г./дм3, общая жесткость до 12,7-17,8 моль/м3, содержание фтора изменяется от 0,4 до 6,0 мг/дм3.

В центральной части республики (Краснослободский, Старошайгов­ский и частично Торбеевский, Атюрьевский, Ковылкинский, Лямбирский и Рузаевский районы), в области транзита, подземные воды пресные, гидро­карбонатные и сульфатно-гидрокарбонатные со смешанным катионным составом. Катионы Ca, Mg и Na присутствуют в пропорциях более 20% мг-экв., с преобладанием Mg и Ca. Величины сухого остатка и общей жесткости составляют 0,5 г/дм3 и 5,0-6,0 моль/м3. Микрокомпоненты присутствуют в подземных водах в допустимых (СанПиН 2.1.4.559-96) пределах. Исключение составляет фтор, содержание которого в северных областях не превышает 1,5 мг/дм3, а в центральных, по мере передвижения в восточном направлении, возрастает до 2,0-2,8 мг/дм3. В тектоническом отношении описанная область располагается в пределах Токмовского свода и является наиболее благопри­ятной для централизованного водоснабжения республики, именно к ней при­урочены перспективные участки Сивиньский и Вертелимский для водоснаб­жения Саранско-Рузаевского промузла. По мере погружения водо­вмещающих пород в восточном и юго-восточном направлении, до Инсарской флексуры, прослеживается постепенное изменение химического состава подземных вод карбонатной толщи средне-верхнекаменноугольных отложений. Увеличивается величина сухого остатка до 1,0 г/дм3 и общей жесткости до 10 моль/м3 за счет привлечения хлоридов, сульфатов, магния и натрия.

В Инсарском и, частично, в Ковылкинском районах, где водо­вмещающие породы вскрываются на глубинах более 100-150 м., по зонам разломов, подземные воды имеют смешанный состав, из анионов Cl, SО4 и HCO3 при­сутствуют, в пропорциях более 20% мг-экв., в различных комбинациях, а из катионов преобладает натрий. Содержание фторидов возрастает и составляет 1,5-3,0 мг/дм3, в Инсарском районе участками достигает 7 и 8 мг/дм3.

В Ичалковском и Ромодановском районах, подземные воды карбонатных отложений пресные, имеют сульфатно-гидрокарбонатный или гидрокарбонатно-сульфатный анионный состав и, в основном, смешанный катионный состав, с преобладанием кальция. Величина сухого остатка изменяется от 0,26 до 0,85 г/дм3, общая жесткость – от 0,28 до 9,5 моль/м3. Содержание фторидов в Ичалковском районе до 1,5 мг/дм3, в Ромодановском преимущественно выше, до 1,8-2,0 мг/дм3, железо повсеместно более 0,3 мг/дм3.

В долине р. Инсар отмечается граница распространения подземных вод с величиной сухого остатка около 1 г/дм3. Подземные воды в данной области характеризуются смешанным составом, в основном присутствуют хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатный тип вод, ка­тионный состав также смешанный, с преобладанием натрия. Величина сухого остатка возрастает от 0,6 до 1,0 г/дм3, общая жесткость преимущественно 6,0-8,0 моль/м3. Содержание фторидов более 1,5 мг/дм3, железа общего более 0,3 мг/дм3.

В этой зоне расположен наиболее крупный водозабор Саранского ме­сторождения подземных вод (Саранский городской), производительность которого с семидесятых годов превышает утверждение в ГКЗ СССР эксплуа­тационные запасы. Крупный сосредоточенный водоотбор вызвал резкое сни­жение уровня подземных вод эксплуатируемого горизонта и подток слабо - и умеренно солоноватых вод нижележащего водоносного горизонта. В преде­лах Саранского городского и восточной части Пензятского водозаборов под­земные воды характеризуются смешанным типом вод от гидрокарбанатно-сульфатного в юго-западной части города до гидрокарбонатно - сульфатно-хлоридного в северо-восточной. Содержание сульфатов и хлоридов возрастает с погружением водоносного горизонта в восточном направлении и обусловлено наиболее интенсивной эксплуатацией его в северной промышленной зоне города. Катионный состав однород­ный кальциево-магниево-натриевый. Содержание ионов натрия возрастает в юго-восточном направлении.

По данным гидрохимических анализов 2004 года величина су­хого остатка изменяется от 0,47 до 1,38 г/дм3, общая жесткость от 5,5 до 12,3 моль/м3, содержание сульфатов не превышает предельно-допустимых значений. Высокое содержание хлоридов (до 360 мг/дм3) отмечено в единичных скважинах водозабора. Содержание железа общего практически по всему водозабору в пределах ПДК, исключением служат 3 скважины (до 0,45 мг/дм3). Содержание фторидов по всем скважинам водозабора колеблется от 1,01 до 2,8 мг/дм3, марганца в пределах 0,016-0,042 мг/дм3. Микрокомпоненты As, Mo, Pb, Zn, Cu не обнаружены. Таким образом, качество подземных вод Саранского городского водозабора на 2004 год не соответствует нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 по содержанию фторидов в 80% проб, по минерализации и общей жесткости 20% проб, в единичных пробах отмечено превышение железа общего.

Подземные воды в Большеигнатовском и Ар­датовском районах не соответствуют нормам и относятся к категории слабосолоноватых вод.

На качественный состав вод основное влияние оказывает состав водо­вмещающих пород, а именно, наличие прослоев гипсов и отложения сакмар­ского яруса, сложенного гипсами, в пограничных районах Ниже­городской области. Подземные воды имеют гидрокарбонатно-сульфатный и сульфатный анионный состав (среднее содержание сульфатов 1321 мг), катионный состав натриево-кальциевый, магниево-кальциевый и смешанный, но с преобладанием кальция. Величина сухого остатка изменяется от 1,32 до 2,59 г/дм3, наиболее распространенное значение 1,85-2,16 г/дм3. Общая жесткость, в связи с большим содержанием кальция, в отдельных скважинах достигает 40,0 моль/м.3, а в основном колеблется в пределах 12,0-25,0 моль/м.3. Содер­жание фторидов за исключением крайней северной части более 1,5 мг/дм3, преимущественно 1,76-2,5 мг/дм3, содержание железа общего также выше 0,3 мг/дм3.

Южнее в Атяшевском и в северных частях Ромодановского, Чамзин­ского и Дубенского районов, по мере погружения кровли карбонатных отложений, происходит постепенное изменение химического состава подземных вод. Гидрокарбонатно-сульфатные и сульфатные воды сменяются смешанными, содержание хлоридов возрастает, содержание сульфатов уменьшается, из катионов увеличивается содержание натрия, подземные воды становятся кальциево-магниево-натриевыми и магниево-натриевыми. Величина сухого остатка изменяется в пределах от 1,0 до 1,5 г/дм3, общая жесткость менее 10 моль/м3, в основном 6,4-8,9 моль/м3. Содержание фторидов и железа общего превышает допустимые пределы.

В крайней юго-восточной части (частично Дубенский и Большеберез­никовский районы) подземные воды верхнекаменноугольных отложений имеют или смешанный анионный состав с преобладанием хлоридов, или сульфатно-хлоридный. Из катионов преобладающее значение занимает на­трий, это, в основном, натриевые воды. Величина сухого остатка более 1,5 г/дм3 (1,6-2,05 г/дм3), общая жесткость изменяется от 5,4 до 8,0 моль/м3, из­редка до 10 моль/м3.

Таким образом, в пределах площади распространения основных водоносных горизонтов, развитых в пермских и каменноугольных отложениях, на гидрохимической карте выделяются зоны с различной минерализацией подземных вод участков, характеризуемых повышенным содержанием отдельных нормируемых компонентов.

Повышенное содержание железа (выше 1,0 мг/дм3) отмечается в восточной Мордовии в зоне распространения слабо минерализованных подзем­ных вод каменноугольного водоносного горизонта, что, возможно, объясняется слабой эксплуатацией водозаборов и применением конструкций из железа в водопроводящих системах.

Отмечаемое в последние годы ухудшение качества потребляемых вод связано не только с изменением гидрогеохимических условий продуктивной толщи пермско-каменноугольного водоносного горизонта, но и с состоянием водопроводных систем, зон санитарной охраны.

На балансе предприятий жилищно-коммунального хозяйства состоят 1122 км водопроводных сетей, 336 артезианские скважины (01.01.2005 г.), насосные станции второго и третьего подъемов общей мощностью 192,6 тыс. м3/сут. Общая протяженность трубопроводов локальных систем водоснабжения в сельской местности составляет 2420 км, из которых 1800 тупиковые. Более 42% магистральных и уличных водопроводов находятся в аварийном состоянии и требуют замены. При выборочном лабораторном контроле удельный вес проб, не отвечающих санитарным требованиям по бактериологическим показателям, составил в системе коммунального водопровода более 10%, ведомственного – свыше 18%.

Процессы загрязнения особенно сильно проявляются на состоянии грунтовых вод, приуроченных к мезо-кайнозойским отложениям и используемых индивидуальными пользователями при помощи колодцев. Около 21% проб, отобранных из общественных шахтных колодцев, не соответствовали требованиям СанПиН.

3. Перечень (образцы) раздаточного материала, используемого на занятии – табличный материал с данными по загрязнению поверхностных вод Мордовии, сведения о состоянии поверхностных и подземных вод по данным Госдоклада, бланки карт административного деления и речной сети Мордовии.

4. Перечень и краткое описание технических (программных) средств, необходимых для проведения занятий.

Наименование	Назначение
ArcView 3.1 CorelDRAW 10 Microsoft Exel	Пространственный и статистический анализ данных Подготовка карты состояния поверхностных и подземных вод Статистический анализ данных, построение диаграмм

5. Рекомендации студентам по подготовке к занятию с указанием литературы. В качестве аналитического материала могут быть использованы:

1  Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Мордовии в 2005 году. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2006.

2  Ямашкин, -географические условия и ресурсы Мордовии. Саранск. Изд-во Мордов. ун-та. 19с.

3  Водные ресурсы Республики Мордовия и геоэкологические проблемы их освоения. Саранск, 1998.

6. Практические задания.

Задание 1. Изучить и законспектировать основные характеристики речной сети территории Мордовии.

Задание 2. Провести анализ качества воды в реках Мордовии по ИЗВ 2005 года (по данным таблиц 1 и 2). Вынести на карту показатели ИЗВ (индекс загрязнения воды).

Вариант А) Провести анализ динамики качества воды в реках бассейна Мокши (индекс загрязнения воды) за гг.

Вариант Б) Провести анализ динамики качества воды (индекс загрязнения воды) в реках бассейна Суры – рр. Сура, Алатырь, Инсар, Нуя за гг.

Записать выводы.

Задание 3. Провести анализ динамики изменения загрязняющих веществ в реках Республики Мордовия по данным таблицы 3. Сравнить объемы загрязняющих веществ по бассейнам рек. Составить диаграммы, записать выводы.

Задание 4. По данным таблицы 4, вынести на карту показатели качества подземных вод, характеризующие отклонение от нормативов по районам республики. Выделить территории, отличающиеся по составу и качеству подземных вод. Записать выводы.

7. Контрольные вопросы.

8.1 Какой основной суммарный показатель демонстрирует экологическое состояние водного объекта? Каким образом он определяется?

8.2 Назовите основные реки Мордовии и их распределение по бассейнам крупных рек.

8.3 Каково соотношение площадей бассейнов стационарных и передвижных источников загрязнения атмосферного воздуха Мордовии

8.4 Назовите основные стационарные источники загрязнения атмосферного воздуха Мордовии.

8.5 Выделите основные ареалы загрязнения атмосферного воздуха Мордовии.

Таблица 1 – Динамика рождаемости и смертности в Мордовии

Таблица 2 - Родившиеся и умершие по полу за 2004год по районам республики
(человек)

Таблица 3 - Коэффициенты смертности по основным классам причин смерти по территориям республики в 2004 году (число умерших на населения)

Таблица 4 - Демографические показатели за период г. по Республике Мордовия, г. Саранску на 1000 населения

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18