Сброс загрязненных стоков в водный бассейн.

Обеспечение экологической безопасности Мариупольского региона невозможно без обеспечения региона водными ресурсами, необходимыми для устойчивого социально-экономического развития. В свою очередь, предотвращение загрязнения водных объектов невозможно без очистки промышленных стоков.

Вода – ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном производстве и сельском хозяйстве. Общеизвестна необходимость воды для бытовых потребностей человека, для всех растений и животных. Для водных живых существ она служит средой обитания. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и целый ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Водные ресурсы играют важнейшую роль в обеспечении устойчивого социально-экономического развития Украины. Анализ состояния поверхностных водных объектов в ряде регионов Украины свидетельствует о продолжающемся ухудшении качества воды.

Одной из основных причин загрязнения поверхностных водных объектов Мариуполя является поступление в них промышленных сточных вод, которые представляют реальную опасность для окружающей среды. Сточные воды содержат тяжелые металлы, нефтепродукты, органические соединения, которые обладают свойствами токсикантов кумулятивного и аддитивного характера, могут оказывать мутагенное и канцерогенное действие на живые организмы.

Сбросы в водоемы загрязненных сточных вод предприятий черной металлургии составляют значительную часть промышленных стоков всех предприятий Украины. Негативно влияют на водный бассейн угольные шахты – как действующие, так и закрытые – прежде всего из-за загрязнений при сбросе шахтных вод, заиливания русел, утрате возможности биологического самоочищения природных водоемов. Необходимо отметить, что в сточных водах Донбасса, которые сбрасываются в реки, концентрация тяжелых металлов в среднем в 10-30 раз выше ПДК. Большую опасность для водного бассейна представляют собой сточные воды химических предприятий. Они содержат в себе такие токсические вещества, как бензол, толуол, фенол, хлорфенолы, аммиак, сульфиды и прочие сильнодействующие вещества в концентрациях, превышающих ПДК.

Очистка сточных вод относится к важным проблемам при планировании водоохранных мероприятий. Многообразие факторов, влияющих на содержание загрязняющих веществ в промышленных сточных водах, их непосредственные количественные соотношения на каждом водосбросе, усложняют установление химического состава этой категории сточных вод и разработку мероприятий по их обезвреживанию.

Вопросы обеспечения населения питьевой водой надлежащего качества, предотвращения загрязнения гидросферы, рационального использования водных ресурсов, в условиях всё ухудшающегося экологического состояния поверхностных источников питьевого водоснабжения, являются сегодня, как никогда, актуальными. Поэтому проблема защиты поверхностных вод водоёмов выходит на первое место. Решение проблемы охраны и рационального использования водных ресурсов неразрывно связано с проведением комплекса мероприятий по предотвращению загрязнений водных источников и по очистке промышленных стоков.

Водные бассейны, расположенные вблизи металлургических комбинатов, шахт, предприятий химической промышленности, загрязнены токсичными веществами, которые создают эколого-токсикологическую опасность для окружающей природной среды и населения Украины. Содержание тяжелых металлов, сульфидов, фенолов, соединений нафталинового ряда и прочих токсичных веществ значительно превышает предельно допустимые концентрации. Мариупольский регион является промышленным конгломератом, включающим предприятия черной металлургии, машиностроения, предприятий по добыче полезных ископаемых. Все они сбрасывают сточные воды в реки региона и Азовское море, из которых более 50 % не проходят дополнительной очистки. Концентрации токсичных веществ в промышленных стоках превышают ПДК в 5-10 раз, что оказывает крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду, на жизнь и здоровье людей, на животный мир. Решение проблемы экологической безопасности зависит от успешного решения задачи очистки промышленных сточных вод. Существуют различные методы удаления из промышленных сточных вод различных органических и неорганических загрязнителей. Доочистка производственных стоков до уровня ПДК возможна только с использованием сорбционной технологии.

Низкое качество очистки промышленных сточных вод от токсичных веществ приводит к ухудшению экологического состояния окружающей природной среды. Поэтому разработка научно обоснованных методов повышения степени очистки до установленных ПДК является одной из актуальных и важных экологических задач современности.

Среди водных объектов города Мариуполя следует выделить 4 малые реки, а также 108 водоемов, с площадью водного зеркала более 1 га, из них 6 водохранилищ и 72 пруда. Общая площадь водоемов и прудов составляет 640,8 га, объем водных ресурсов – 22460,6 тыс. м³. Основным водным объектом является река Кальмиус, и, разумеется, Азовское море.

Большинство рек области относится к категории грязных и очень грязных. Остаются неудовлетворительными показатели качества воды Азовского моря. Происходит устойчивое повышение минерализации и загрязнения тяжелыми металлами подземных и поверхностных вод.

Экологическое состояние водных объектов города неразрывно связано с качеством воды в реке Кальмиус и ее притоках. Длительное интенсивное водопотребление и сброс сточных вод существенно ухудшили состояние местных водотоков и бассейна реки Кальмиус. Питание реки происходит за счет весеннего снеготаяния, родников, сбрасываемых шахтных и промышленных вод и санитарных спусков воды из канала Северский Донец. В летнее время в Кальмиусе при снижении уровня воды резко уменьшается содержание кислорода и растет бактериальное загрязнение. Вода в водных объектах города по многим показателям не соответствует требованиям действующих норм.

Анализ загрязнения воды в реке Кальмиус показывает, что отклонения показателей качества воды от принятых санитарных нормативов охраны поверхностных вод от загрязнения наблюдаются по нефтепродуктам, фенолам, тяжелым металлам, сульфидам, сульфатам, взвешенным веществам и сухому остатку.

Расположение реки Кальмиус таково, что в основном все крупные предприятия сосредоточены вблизи реки и являются непосредственными источниками ее загрязнения. В частности, это такие предприятия, как Донецкий металлургический завод, металлургические комбинаты им. Ильича и «АЗОВСТАЛЬ», металлургический и коксохимический заводы в Енакиево, Алчевский металлургический комбинат, Алчевский и Стахановский коксохимические заводы, это и шахтные воды, породные отвалы и свалки бытового мусора.

В верхнем течении река Кальмиус интенсивно загрязняется промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. На этом участке, длиной 17 км, находится ряд источников сброса с общим расходом около 4000 м³/час. По загрязнению наиболее неблагоприятен сток шахты Красногвардейской, мутность которого и концентрация нефтепродуктов превышают ПДК в 2-3 раза. В сточных водах остальных предприятий концентрация загрязнений ниже – мутность составляет 8-36 мг/л, превышение ПДК по нефтепродуктам – 2-5, по фенолам – 2-9 раз. Минерализация воды реки Кальмиус изменяется от 777 мг/л (исток реки), и до 2090 мг/л.

Концентрация биогенных элементов от истока до устья в различные сезоны колеблется в широких пределах. Во все сезоны года концентрация биогенных компонентов к устью снижается. Загрязнение летучими и нелетучими фенолами воды реки прослеживается по всей длине реки Кальмиус. Особенно высокие значения фенолов наблюдаются весной (до 1,4 мг/л) у города Мариуполя. Наиболее сильное загрязнение воды реки нефтепродуктами происходит в районе городов Донецка и Мариуполя (от 0,6 до 1,4 мг/л), а в донных наносах от 0,9 до 15 мг/л.

Количество ионов хрома, ежегодно поступающих в реку Кальмиус, составляет 1,6 т/год. Ионы хрома попадают в реку в основном из сточных вод металлургических предприятий, предприятий машиностроения, угольной промышленности. Наиболее ядовитыми являются шестивалентные соединения хрома, хотя токсичны также и трехвалентные соединения. Они раздражают и прижигают слизистые оболочки и кожу. Бихроматы действуют намного сильнее хроматов, оказывая общетоксическое действие, поражая желудочно-кишечный тракт, вызывая рак легких, вызывая серьезные кожные заболевания.

Состояние природных водоемов в пределах городской черты (побережье Азовского моря, реки Кальмиус и Кальчик) не соответствует стандартам Украины и стран Европейского Союза.

Экологическое состояние водных объектов Донецкого региона и Мариуполя неразрывно связано с качеством воды в реке Кальмиус и ее притоках. Длительное интенсивное водопотребление и сброс сточных вод существенно ухудшили состояние местных водотоков и бассейна реки Кальмиус. Питание реки происходит за счет весеннего снеготаяния, родников, сбрасываемых шахтных и промышленных вод и санитарных спусков воды из канала Северский Донец. В летнее время в Кальмиусе при снижении уровня воды резко уменьшается содержание кислорода и растет бактериальное загрязнение. Вода в водных объектах города Мариуполя по многим показателям не соответствует требованиям действующих норм. Общий сброс сточных вод в поверхностные водоемы города составляет 160-175 млн. м³ в год. Для сравнения – сброс сточных вод только по городу Донецку составляет в среднем 160-170 млн. м³ в год.

По данным статистической отчетности об использовании водных ресурсов, в настоящее время в Донецком регионе насчитывается около 200 предприятий-водопользователей, из которых 40 предприятий сбрасывают возвратные воды в реки и водоемы города. Количество используемой пресной воды составляет в среднем 130-140 млн. м³ в год. На хозяйственно-питьевые нужды направляется 70 %, а для обеспечения производственных процессов 26 % общего количества пресной воды. Количество сбрасываемых сточных вод превышает количество использованной воды, что объясняется значительным объемом сточных шахтных вод.

Анализ загрязнения воды в реке Кальмиус показывает, что отклонения показателей качества воды от принятых санитарных нормативов охраны поверхностных вод от загрязнения наблюдаются по нефтепродуктам, фенолам, тяжелым металлам, сульфидам, сульфатам, взвешенным веществам и сухому остатку.

Расположение реки Кальмиус таково, что в основном все крупные предприятия Донецкого региона сосредоточены вблизи реки и являются непосредственными источниками ее загрязнения. В частности, это такие предприятия как Донецкий металлургический завод, который сбрасывает сточные воды из ливнеотстойника электросталеплавильного цеха в реку Кальмиус, металлургические комбинаты им. Ильича и «АЗОВСТАЛЬ» в Мариуполе, металлургический и коксохимический заводы в Енакиево, Алчевский металлургический комбинат, Алчевский и Стахановский коксохимические заводы, это и шахтные воды ш/у Горького и шахты им. А.Ф.Засядько, породные отвалы и свалки бытового мусора. Поверхностный сток с территории городов Донецка и Мариуполя является существенным источником загрязнения и засорения реки Кальмиус.

Азовское море – уникальный природный объект. Основной источник загрязнения Азовского моря – реки бассейна, в которые сбрасывается значительное количество недостаточно очищенных промышленных стоков, а также стоки, непосредственно сбрасываемые в Азовское море. Процессы самоочищения в водотоках бассейна идут с недостаточной интенсивностью, вследствие чего поступившие со сточными водами загрязняющие вещества не успевают минерализоваться в пределах водотока; около половины их объема поступает в Азовское море. Прибрежные воды Азовского моря, в которые непосредственно поступают сточные и речные воды, содержащие вредные вещества, испытывают наиболее сильное влияние загрязнения и отличаются более высокими концентрациями загрязняющих веществ по сравнению с водами открытой части моря. В последние годы концентрация роданидов в море превышает ПДК в 12,6 раза, содержание фенолов превышает нормативы в 7 раз. Необходимо отметить, что эти концентрации меняются от года к году, в зависимости как от величин сбросов сточных вод, так и под влиянием течений, весьма изменчивых во времени.

Прозрачность морской воды в районе Мариуполя снижается до 0,5 метра, в то время как в открытой части Азовского моря прозрачность воды составляет 8 метров. Период водообмена Азовского моря составляет 60-80 лет.

К наиболее распространенным компонентам загрязнения Азовского моря относятся нефтепродукты, фенольные соединения, тяжелые металлы, в том числе соединения хрома, ПАВ, пестициды. Влияние нефтяного загрязнения наиболее значительно в прибрежных зонах моря, в том числе на устьевых взморьях реки Кальмиус. Присутствие нефтепродуктов в морской воде приводит к их накоплению в донных отложениях. В мелководном море это достаточно опасно, так как при интенсивном ветровом перемешивании может происходить поступление нефтепродуктов из грунтов в воду, вызывающее вторичное загрязнение воды. Содержание нефтепродуктов в водах моря уменьшается от весны к осени, что связано с увеличением скорости распада загрязнителей.

Во внутригодовом ходе максимум содержания фенола наблюдается в теплый период года, что, по видимому, объясняется активизацией биохимической деструкции органических веществ, продуктами которой могут быть и фенольные соединения. Увеличивается биохимическое потребление кислорода, замедляются процессы самоочищения.

Основными источниками загрязнения Азовского моря являются промышленные предприятия и порты города Мариуполя. Металлургическими комбинатами «АЗОВСТАЛЬ», имени Ильича, концерном «Азовмаш» ежегодно сбрасывается свыше 800 млн. м³ (до 99% общего объема сбросов в море) загрязненных сточных вод. Главным загрязнителем является «АЗОВСТАЛЬ», который ежегодно сбрасывает в море более 850 миллионов куб. м отходов, что составляет 99 % от общего сброса загрязняющих веществ. В частности, на 1 декабря 2008 г. комбинат сбросил в море 86118,3 тыс. м³ сточной воды. В стоках наблюдается превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) по азоту амонийному, по железу общему, меди, цинку, нефтепродуктам.

Не выполняется мероприятие, заложенное в общегосударственную «Программу охраны и восстановления окружающей среды Азовского и Черного морей» по строительству оборотного цикла водоснабжения старых прокатных цехов ПАО «МК «АЗОВСТАЛЬ».

Крупным загрязнителем является Мариупольский морской торговый порт. На 1 дек. 2008 г. в море сброшено 233 тыс. т сливных стоков. Очистительные сооружения порта работают недостаточно эффективно: в акватории порта показатель загрязнения воды, в частности, по железу, превышали (на конец 2008 г.) ПДК в 10 раз.

Вызывает беспокойство постоянный рост объёмов перегружаемой серы. Так, в порту Мариуполь перегрузка серы с 1998 - 2000 гг. увеличилась более чем в 2,5 раза и достигла порядка 2 млн. т. В настоящее время перегрузка серы приостановлена, но акватория порта и прилегающих районов сильно загрязнена серой и продуктами её трансформаций.

ПАО “ММК им. Ильича” сбрасывает воды из 5 водовыпусков. А поскольку река Кальчик мелководна, после смешивания оборотных вод с водой водотока концентрации загрязняющих веществ в ней по некоторым показателям значительно возрастает. В частности, по сравнению с концентрацией этих показателей в створе, расположенном выше источников загрязнения, после сбросов №1,2 норматив ПДК по азоту аммонийному превышается в 1,2 раза. Непосредственно в сбросе № 1 концентрация азота аммонийного превышает нормативы ПДК в 4,8 раз.

В акваторию Азовского моря через шесть выпусков также осуществляет сброс оборотных вод ПАО «МК «АЗОВСТАЛЬ» В контрольных створах (250 м от сбросов № 5-8-а) наблюдались превышение по железу общему до 1,6 ПДК, нефтепродуктам - до 1,2 ПДК.

Наибольшее загрязнение моря осуществляется через сброс № 9 МК «АЗОВСТАЛЬ». Там непосредственно в море сбрасываются производственные сточные воды, которые проходят очистку от взвешенных веществ и нефтепродуктов в шламонакопителе, расположенному в акватории Азовского моря. Нормативы ПДК загрязняющих веществ в сточных водах на сбросе № 9 за ІІІ квартал 2010 года превышались по взвешенным веществам, азоту аммонийному, железу общему, нефтепродуктам, меди, нитритам, цинку. Кратность превышения нормативов предельно допустимых концентрации на сбросе № 9 по сравнению с ІІ кварталом 2010 года остается значительной и стабильной, а по тяжелым металлам, нитритам еще и увеличилась.

Значительное загрязнение сохраняется в контрольном створе (250 м от выпуска № 9 ПАО МК ”АЗОВСТАЛЬ”), где состояние морской воды не удовлетворяло нормам для водоемов рыбохозяйственного назначения по следующим показателям: взвешенные вещества, нитриты, азот аммонийный, нефтепродукты, железо общее.

Сброс промышленных стоков в поверхностные воды,

ПАО «ММК им. Ильича», тыс. м³.

Таблица 5.3.

Год	В р. Кальчик	В р. Кальмиус	Всего

 

Сброс загрязняющих в поверхностные воды,

ПАО «МК «АЗОВСТАЛЬ», т (прогноз).

Таблица 5.4.

39033,8	43343,4	45203,6	41574,4	41574,4	41574,4	41574,4

 

В стоках, приведенных в таблицах 5.3 и 5.4, наблюдается превышение предельно допустимой концентрации по железу общему в 4 раза, меди – в 2,26 раза, хрому – в 1,76, нефтепродуктам – в 2,26 раза.

С территории Мариупольского торгового порта в акваторию Азовского моря в пределах Мариуполя сбрасываются ливневые воды через четыре сброса, которые расположены в пределах городских пляжей и не оборудованы очистительными сооружениями.

Крупным загрязнителями является полигон твёрдых бытовых отходов, расположенный на берегу реки Кальмиус. Его стоки содержат органические и неорганические вещества в высокой концентрации, наиболее высокое превышение ПДК по железу, фтору и роданидам; по предельным и ароматическим углеводородам (таблица 5.5).

Содержание загрязняющих веществ в стоках полигона ТБО.

Таблица 5.5.

Вещество	Найдено, мг/л	ПДК, мг/л	Превышение
Фенолы	4811,77	0,1	48117,7
Fe		0,3	11096,7
Сульфиды	5,2	0,001
Роданиды	9,33	0,1	93,3
Cr (IV)	6,1	0,1
Фториды	21,02	1,5	14,1
Cr (III)	8,9	1,0	8,9
Нефтепродукты	1,7	0,3	5,7
Mn	0,20	0,1

Особую опасность для экосистемы морей представляют сельскохозяйственные стоки, в состав которых входит много ядовитых химических веществ, препаратов-пестицидов, предназначенных для уничтожения вредных насекомых и грызунов.

Таким образом, защита водных объектов Мариуполя, особенно Кальмиуса и Азовского моря, продолжает оставаться актуальнейшей задачей.