Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22 августа
Институт географии РАН
1
337

Малые реки Нижнего Новгорода оказались возможным источником загрязнения Волги

4.8

Ученые Института географии РАН выяснили, что содержание многих тяжелых металлов в осадке ливневой канализации Нижнего Новгорода может в сотни раз превышать фоновые величины. Причем ряд веществ, например, медь, находится в соединении с органическим веществом, съедобным для водной биоты, что увеличивает риски переноса загрязнения по пищевой цепи. Донные отложения рек, куда сливаются стоки с территории города, могут загрязнять Волгу.

Волга / ©Getty images

В городах волжского бассейна практически не развита система очистки ливневых стоков. Эти стоки во время таяния снега и ливней практически напрямую поступают в городские водные объекты, которые часто используют жители для хозяйственно-бытового водоснабжения, отдыха и рыборазведения. Поверхностным стоком смываются накопившиеся в городе за бездождевой период техногенные загрязняющие вещества.

Источники поступления последних чрезвычайно разнообразны. Это и СПАВы, которыми моют улицы, и продукты смыва почвы, и сток с промышленных площадок, строек, АЗС, полигонов ТБО, и продукты истирания и разрушения дорог и шин, и частички пыли, осаждающиеся из воздуха. Атмосферная пыль бывает как природного, так и техногенного генезиса. Последняя связана с факелами предприятий, выхлопами автотранспорта.

В Нижнем Новгороде есть уникальный для региона объект — современная станция очистки ливневых стоков, построенная к Чемпионату мира по футболу рядом с местным стадионом. Стоки, попадающие на станцию, проходят как стандартную очистку в отстойниках, но с применением современных флоккулянтов, так и очистку от нефтепродуктов и от биологического загрязнения с помощью кварцевания на финальной стадии очистки. При этом по отдельным компонентам загрязняющих веществ происходит их сокращение в стоке на один и даже два порядка.

Экспериментальные работы на малых реках Нижнего Новгорода / ©Институт географии РАН

К сожалению, территория, стоки с которой очищаются, составляет всего около 1,5 процента территории Нижнего Новгорода. С остальной — все сбрасывается без очистки в городские речки и напрямую в Оку и в Волгу. Что же поступает с города? Ответ на это дают осадки отстойников ливневой канализации, отобранные летом 2021 года и проанализированные Е. С. Гришанцевой, сотрудником геологического факультета МГУ и лаборатории гидрологии ИГ РАН. Работы выполнялись в рамках проекта РФФИ.

Выяснилось, что содержание многих тяжелых металлов в осадке ливневой канализации может в сотни раз превышать фоновые величины. Причем ряд веществ, например, медь, находится в соединении с органическим веществом, съедобным для водной биоты, что увеличивает риски переноса загрязнения по пищевой цепи. Очень велика в переносе загрязняющих веществ доля тонкодисперсных частиц, которые бывают затруднительно уловить обычными способами водоподготовки.

Разрушения из-за ливня в Нижнем Новгороде 18 июля / ©Институт географии РАН

Поступая без очистки в водную среду, загрязненные стоки с городских улиц переносятся, сорбируются речной взвесью, подвергаются процессам физико-химической и биологической трансформации, осаждаются в донных отложениях. Однако донные осадки, к сожалению, не являются стабильным хранителем загрязняющих веществ. При изменении гидродинамических условий (взмучивании) и гидрохимических условий (например, при недостатке кислорода в период ледостава или цветении водоема, при поступлении сбросов сточных вод) накопившиеся загрязняющие вещества, в зависимости от степени их связности с частицами донных отложений, могут поступить в воду и спровоцировать экологическую катастрофу.

Разрушения из-за ливня в Нижнем Новгороде 18 июля / ©Институт географии РАН

С целью комплексной оценки состояния малых рек, дренирующих территорию Нижнего Новгорода, с 18 по 21 июля 2022 года сотрудниками лаборатории гидрологии Института географии РАН С. В. Ясинским, Е. С. Гришанцевой и М. Б. Алиевой в городе были проведены комплексные гидролого-геохимические исследования. В них принимали участие также аспиранты Нижегородского архитектурно-строительного университета М. Хехнев и А. Титаев.

Ученые изучали донные отложения малых рек Нижнего Новгорода, провели оценку их состояния для определения величины потока загрязняющих веществ от диффузных и контролируемых источников загрязнения, поступающих в Оку и Волгу, и выявления факторов, влияющих на формирование химического состава вод малых рек бассейна Волги.

Проведены комплексные гидролого-геохимические исследования Нижнего Новгорода, включающие натурные исследования ландшафтных условий территории водосбора, оценку гидрологических характеристик малых рек и изучение донных осадков семи малых рек: Левинка, Параша, Ржавка, Борзовка, Рахма, Старка, Кова. Поскольку донные осадки, в отличие от поверхностных вод, являются средой, долговременно депонирующей загрязняющие вещества, основной задачей полевых экспедиционных исследований было опробование донных осадков рек, которое проводилось как на фоновых участках водосборов, так и в пределах влияния техногенных источников на урбанизированной территории.

Кроме того, было проведено измерение гидрологических характеристик малых рек, осуществлен отбор проб воды для определения гидрохимического состава вод и концентраций тяжелых металлов. В лабораторных условиях в образцах донных осадков будет определен химический и гранулометрический состав, содержание нефтепродуктов и ПАУ, будут исследованы формы нахождения микроэлементов, обладающих разным уровнем токсичности для биоты.

Экспериментальные работы на малых реках Нижнего Новгорода / ©Институт географии РАН

Для характеристики современного уровня антропогенной нагрузки на малые реки по полученным результатам ученые выявят геохимические ассоциации элементов-загрязнителей донных осадков для каждого водотока, рассчитают суммарные показатели загрязнения донных осадков. Оценка форм нахождения микроэлементов в донных осадках позволит прогнозировать миграционную подвижность химических элементов-загрязнителей при смене физико-химических условий в водотоке и оценить потенциальную возможность вторичного загрязнения поверхностных вод и поступление загрязняющих веществ в Волгу.

Одна из проблем Нижнего Новгорода — неудовлетворительное состояние ливневой канализации при практически полном отсутствии очистки ливневых стоков, что способствует значительному диффузному загрязнению городских водных объектов. В один из дней отбора проб сотрудники попали под сильнейший продолжительный ливень. По данным сайта pogodaclimat.ru, за сутки 18 июля в Нижнем Новгороде выпало 51 миллиметр осадков. Были затоплены пониженные места в рельефе, отмечались затруднения в движении транспорта. Городская инфраструктура значительно пострадала. Местами разрушено дорожное полотно, тротуары, размыты склоны, усилились эрозионные процессы. С потоками воды и эрозионными потоками в городские водные объекты без очистки попало значительное количество загрязняющих веществ. Работы выполнялись в рамках проекта РФФИ Микромир «Диффузный перенос микрочастицами загрязняющих веществ с территории крупного города в водные объекты бассейна Волги (на примере Нижнего Новгорода)» (руководитель С. В. Ясинский).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Институт географии – старейшее в России академическое учреждение в области фундаментальной и прикладной географии
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 10:00
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

Позавчера, 17:33
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

Вчера, 14:24
Василий Парфенов

Что такое накопитель энергии? Чем отличается аккумулятор от батареи? В чем настоящее чудо электричества? Вся эволюция человечества тесно связана с нашим умением добывать энергию в разных формах. Но настоящая революция произошла, когда появились технологии преобразования тепла, давления и работы в электричество. Благодаря этому мы научились транспортировать энергию и запасать ее. Дальнейший рост эффективности энергосистем невозможен без накопителей. Naked Science решил разобраться во всех деталях.

Позавчера, 10:00
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

Позавчера, 18:10
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Главная проблема всех городов РФ -- понаехавшее начальство из вертикали власти, которое пускает на воздух в праздники сотни миллионов в виде фейерверков и концертов для увеселения масс, и эти самые массы, которые десятками, если не сотнями, тысяч собираются на это глазеть... Вместо того, чтобы протестовать против безумцев-начальников и гнать их поганой метлой...
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: