ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНОГО ГИАЦИНТА В ПРУДАХ ОТСТОЙНИКАХ ЛИВНЕВЫХ КАНАЛИЗАЦИЙ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РИСКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Цель работы: оценка эффективности применения Eichhornia crassipes L для очистки дождевых сточных вод в прудах отстойниках. Задачи: 1.анализ способов очистки ливнево-сточных вод и возможность применения высшей водной растительности при их доочистке. 2.оценить значимость применения растении Eichhornia crassipes L. для доочистки ливнево-сточных вод. 3.Оценить степень изменения канцерогенного риска если использовать растение эйхорнию для очистки ливнево-сточных вод

В связи с возрастающим антропогенным воздействие на окружающую среду проблема ее загрязнения тяжелыми металлами становится все более актуальной. В число тяжелых металлов входят, СВИНЕЦ,КАДМИЙ,ЦИНК и некоторые другие. Поступая различными путями в атмосферу и почву, соединения этих металлов с дождевыми осадками, переходят в ионную биологически доступную форму. Развитие промышленного производства, увеличение автомобильного транспорта приводит к росту содержания тяжелых металлов в воде дождевых стоков, в воде поверхностных водоемов расположенных на территории города

В настоящее время существуют следующие схемы очистки сточных в основе которых лежит применение : 1.сорбционные методы требуют сложного оборудования, имеют низкую скорость очистки, особенно в открытых водоемах, требуются системы регенерации и утилизации сорбентов и накопившихся токсикантов. 2.Реагентные методы продолжительны, дорогостоящи и неприменимы для открытых водоемов. 3.Микробиологические методы продолжительны в исполнении, ограничены в применении при наличии сложных по составу токсикантов, требуют поддержания строго заданных условий и использования дорогих препаратов.. Существуют и другие методы, среди них биологические (ботанические) методы очистки сточных вод

Растения-гипераккумуляторы тяжелых металлов: а – индийская (сарептская) горчица; б – кукуруза; в – подсолнечник

Рис. 3. Тростник обыкновенный (Phragmites communis) многолетний гигантский злак. Рис. 4. Рогоз узколистный (Typha angustifolia) растет по всей Европе, Северной Америке и на Канарских островах.

Но все эти названные водные растения уступают Eichhornia crassipes L. в эффективности процесса очистки. Рис. 5. Eichhornia crassipes L.

Фото. 2. Пруд отстойник «Теплый Стан» (сентябрь).

Содержание Zn и Pb в водовыпуске с прудов-отстоиников до и после доочистки дождевых стоков Объект Концентрация ионов Zn (мг/л) Концентрация ионов Pb (мг/л) Концентрация ионов Cu (мг/л) допоследопоследопосле 1. ПО «Городня- 2»0,029

Рис. 3. Прирост биомассы водного гиацинта (кг) в ПО «Ясенево- 2» ЭГТР-7 по адресу: ЮЗАО, пр. Карамзина напротив вл. 13. Фото 3.Пруд отстойник «Ясенево-2» Таблица 2 Коэффициенты корреляции биомасса Взвешенные вещества -0,129 Нефтепродукты0,034 Сухой остаток-0,686 Хлорид ион-0,831 Сульфат ион-0,716 БПК 5 -0,810 Ион железа-0,185 Ион меди-0,292 Ион свинца-0,619 Ион цинка-0,111

При расчете потенциального риска канцерогенного риска использовался подход Американского агентства по охране окружающей среды (EPA US)(Duffus, Park, 1999, Сынзыныс и др., 2005) и использовалась линейная модель: Risk=UR*C Risk – риск возникновения неблагоприятного эффекта, определяемый как вероятность возникновения этого эффекта при заданных условиях; С- реальная концентрация(или доза); UR- единица риска, определяемая как фактор пропорции роста риска в зависимости от величины действующей концентрации (дозы). Величины UR использовались по данным размещенным на сайте

Величина риск а канцерогенного эффекта ( RISK) до и после доочистки сточных вод случае использования воды для питьевого водоснабжения Объект RISK (Pb) до × после × ПО Городня- 2 0,72863, ПО Крылатское 0,87433, ПО Марьино 6,15643, ПО Марьинский парк–2 4,37143, ПО Нагатинский затон» 2,14934, ПО Богатырское – 2 2,9148, ПО Богатырское – 3 2,55006, ПО Богатырское – 5 3,27863, ПО Золотой рожок 4,15294, ПО Ичка 0,72853, ПО Ухтомский 1,12933, ПО Бирюлевский 2,22224, ПО Городня – 1 1,45726, ПО Северное Бутово3,27863, ПО Ясенево-20,72863,6429

Рассчитывая риск, было сделано предположение, что сброс воды дождевой канализации попадает в систему питьевого водоснабжения. В реальной ситуации безусловно вода будет разбавлена водами принимающего водоема, концентрация тяжелых металлов будет снижена, часть ионов металлов будет аккумулировано водными организмами и депонирована в ил. Эти процессы обуславливают соблюдение нормативов для питьевой воды на уровне СанПиН Согласно которым содержание ионов тяжелых металлов не должно превышать по Pb 0,03 мг/л; Cu 1 мг/л; Zn 1 мг/л, эти концентрации значительно выше тех которые содержатся в сбросной воде ливневых вод. Однако как показывают наши вычисления риска, даже эти не значительные концентрации могут вызывать дополнительные случай раковых заболеваний (в случае с ионами Pb) и примененный гидроботанический метод становиться эффективным средством для снижения потенциального канцерогенного риска вызванного ионами тяжелых металлов.

Выводы: Впервые установлена зависимость между ростом биомассы и концентрацией поллютантов. Анализируя данные расчетов риска можно утверждать, что в результате проведенной гидроботанической очистки дождевых сточных вод удалось снизить потенциальный канцерогенный риск вызванный загрязнением вод ионами тяжелых металлов от 2 до 17 раз.

ЛИТЕРАТУРА Богомолов М.В. Современные проблемы развития системы водоснабжения Москвы [Электронный документ] 2005 г. // Официальный сайт Государственного Унитарного Предприятие «МОСВОДОСТОК» [Электронный документ] 2005 г. // Махлин М.Д. Аквариумные растения западного полушария //М.: Компания дельта М. 2002г-С Швыряев А.А., Меньшиков В.В. Оценка риска воздействия загрязнения атмосферы в исследуемом регионе // Изд-во МГУ М г 124 с. Сынзыныс Б.И., Тянтова Е.Н., Момот О.А., Козьмин Г.В. Техногенный риск и методология его оценки//Учебное пособие по курсу Техногенные системы и экологический риск// Обнинск-2005 г. 75с. Scorecard's Guide to Health Risk Assessment/2005// Duffus J.H., Park M.V. Chemical Risk Assessment. // Training Modul 3, UNEP/IPCS, 1999.