Теорія і методи аналізу регіональних гідрохімічних систем (стр. 45 )

- встановлені залежності між вмістом речовин у дренажно-скидних водах (елемент управління станом ГХС) та у морській воді (керований елемент) можуть бути використані для оптимізації гідрохімічних параметрів перехідної системи та для управління нею при проведенні водоохоронних заходів.

Основні наукові результати розділу опубліковані у працях [250, 251, 252, 301, 302].

РОЗДІЛ 7

ПРОГНОЗУВАННЯ МОЖЛИВИХ ЗМІН ПАРАМЕТРІВ ГІДРОХІМІЧНОЇ СИСТЕМИ (НА ПРИКЛАДІ ГІДРОХІМІЧНОЇ МАКРОСИСТЕМИ р. ГОРИНІ )

Прикладом прогнозування можливих змін параметрів гідрохімічної системи може слугувати дослідження гідрохімічної макросистеми р. Горинь.

На початку 90-х років двадцятого століття внаслідок інтенсивної відкачки підземних вод для потреб населення та промисловості м. Рівне в районі Гощанського водозабору внаслідок виникнення величезної депресійної воронки території декількох районів залишилися без води. Великій групі фахівців різних науково-дослідних та проектних установ водогосподарського профілю було доручено розробити проекти екстреного регулювання водного стоку р. Горинь з метою поповнення запасів підземних вод.

Одним із поставлених завдань було передбачення можливих змін хімічного складу та якості води внаслідок зміни водного режиму р. Горинь. Це завдання було виконано автором разом з кандидатом технічних наук у рамках науково-дослідної роботи “Прогноз якості води р. Горинь в зоні впливу водозаборів м. Рівне у зв’язку із проектними проробками покращення водогосподарської ситуації” ( науковий керівник – С. І. Сніжко) [307].

7.1. Коротка характеристика використаних вихідних даних та особливостей їх обробки

Для об`єктивного виявлення закономірностей формування та прогнозування можливих змін параметрів гідрохімічних систем річкових вод необхідно мати регулярну і достатньо довготривалу (не менше 30-50 років) низку спостережень за річковим стоком у різних створах, за вмістом у ньому різних речовин, ретроспективні і перспективні (планові) дані про надходження цих речовин з різних джерел у річкові води, а також дані про планування та очікувані зміни водного балансу в річковому басейні, що розглядається, або його досліджуваній частині.

Під час проведення даного дослідження як вихідні були використані дані про середньомісячний та середньорічний стік р. Горинь у двох створах поблизу с. Оженін (1914-1967 рр. і 1950-1991 рр.) та у створі м. Оржев за 1984-1987 рр. Використано також дані про концентрацію у водах цієї річки іонів, -, Cl-, Ca2+, Mg2+, Na++K+, Fe2+ та Σі біля с. Оженін та біля м. Оржев за 1984-1987 рр. Окрім того, використано дані про стік та концентрації аналогічних іонів у водах р. Случ (притоку Горині), а також дані форми 2ТП-Водгосп про скиди у р. Горинь та її притоки стічних вод і різних шкідливих речовин, що в них містяться за 1989 р. (табл.7.1).

ТАБЛИЦЯ 7.1

НА ІНШОМУ ФАЙЛІ

Характеризуючи якість використаних вихідних даних, слід відмітити їх нерегулярність (особливо даних про вміст у воді хімічних речовин), неповноту та недостатню точність. Якщо при цьому врахувати ще і випадковий характер стоку та стохастичність динаміки та взаємозв`язку характеристик гідрохімічного режиму та неточність їх змін, то слід зробити висновок, що при будь-яких, навіть самих досконалих, способах обробки таких даних, інформація, що добута з них, буде носити лише приблизний, часто тільки якісний характер, а отримані прогнози формулюватися у вигляді описання очікуваних тенденцій зміни прогнозних величин з дуже приблизною (орієнтовною) їх кількісною оцінкою.

Ця невизначеність погіршується також нестабільністю і невизначеністю розвитку нашої економіки, що не дозволяє з більшим ступенем вірогідності судити про направленість тенденцій, пов`язаних із її розвитком антропогенного впливу на природне середовище, зокрема, на водний та гідрохімічний режим р. Горинь у регіоні, що розглядається.

Для прогнозу змін параметрів гідрохімічної системи балансовим методом була використана інформація про хімічний склад скидних вод, яка була надана Держводгоспом України у вигляді узагальненої форми 2ТП-Водгосп.

Кількісні характеристики водного стоку річок та скидів стічних вод отримані у Держводгоспі України у вигляді елементів водогосподарського балансу р. Горинь та її притоків. Перераховані матеріали і були покладені в основу прогнозних розрахунків параметрів гідрохімічної системи водозбору р. Горинь.

7.2. Загальна характеристика скидів стічних вод та забруднюючих речовин у р. Горинь та її основні притоки

За даними форми 2 ТП-Водгосп, у р. Горинь та її притоки щорічно скидається 56,75 млн. м3 стічних вод, з якими в річку потрапляє більше 277 тис. т різноманітних домішок, що забруднюють її води. Об`єм цих надходжень, розрахований за даними вказаної вище форми статистичної звітності, що містить загальний об`єм скидів кожного джерела і концентрацію в них окремих домішок. Систематизовані і доповнені аналітичними розрахунками дані форми 2 ТП - Водгосп надані в табл. 7.2.

З цієї таблиці випливає, що найбільший об`єм скидів стічних вод та домішок, що з ними потрапляють, припадає на Рівненське ВО “Азот” (76 та 37% відповідно). З інших джерел виділяються льонокомбінат у м. Рівне, що забруднює р. Устя (приток Горині), а також ДОК м. Оржев, що скидає свої промислові скиди безпосередньо в р. Горинь. Від Рівненського ВО “Азот” як найбільш потужного джерела стічних вод в р. Горинь потрапляє приблизно на порядок більша кількість шкідливих речовин, ніж від усіх інших джерел.

Таблиця 7.2

Основні джерела скидів забруднюючих речовин у річки басейну Горині

№

Джерела скидів забруднюючих речовин

Об`єм скидних вод, тис. м3

Відстань від гирла, км

р. Вілія

1.

Райсільгосптехніка (смт Шумське)

12

45

2.

Комбінат комунальних підприємств (смт Шумське)

92

44

3.

Пивзавод м. Острог

144

3

р. Горинь

1.

Комбінат комунальних підприємств (м. Острог)

601

448

2.

Плодоконсервний завод (с. Оженін)

99

432

3.

Ділянка Рівненського водоканалу, (смт Гоща)

476

398

4.

Школа-інтернат, (с. Тучин)

9,9

364

5.

Рівненська дослідна станція, (с. Шубків)

30

345

6.

Вапняно-силікатний завод, (с. Нова Любомирня)

88

334

7.

Райсанепідстанція (м. Александрія)

3,1

333

8.

Рівненське ВО “Азот”, (с. Городок)

45286

314

9.

ДОК, (м. Оржев)

2624

300

10.

Комунальний заклад (смт Клевань)

45

297

11.

Колективне господарство

990

294

р. Устя

1.

Ремонтно-механічне об`єднання “Укрсантехпром”, (м. Здолбунів)

28

37

2.

Завод “”Ровносільмаш”, (смт Квасилів)

923

36

3.

Льонокомбінат (м. Рівне)

8137

24

Інші притоки

1.

Підприємство № 000, (с. Вел. Дедеркалі)

76,4

371

2.

Заклад № 000/96, (м. Городище)

12,8

41

Загальний об`єм скидних вод - 56,75 млн. м3

Серед домішок, що потрапляють у р. Горинь та її притоки, найбільшими за об`ємом є фосфор загальний та іони Cl-, F - та. Сухий залишок складає 63,7% всіх домішок.

Найбільші концентрації іонів СІ - містяться у стоках ДОКу м. Оржева, ККП м. Острог, льонокомбінату м. Рівне та Рівненського ВО “Азот”. Завислими речовинами найбільш забруднені стоки Рівненського облводканалу, дослідної станції с. Шубков та плодоконсервного заводу м. Оженін, БСК5, СПАР та - скиди школи-інтернату с. Тучин. Половина підприємств скидає в р. Горинь та її притоки недоочищені стічні води (в цілому 43,8% всіх стоків), половина підприємств - нормативно-чисті (56% стоків) та одне підприємство (Рівненське ВО “Азот”) невелику частину своїх стічних вод (менше 1%) скидає без очищення.

Усі перелічені скиди інтенсивно забруднюють води р. Горинь та її притоків і є одним із важливих факторів формування їх гідрохімічного режиму, особливо на ділянці нижче 314 км, де в Горинь потрапляють стічні води Рівненського ВО “Азот”, які складають 76% всіх скидів і вміщують у собі 87% всіх антропогенових домішок, що потрапляють у водні об`єкти, які розглядаються.

Враховуючи це, а також значний об`єм стоків льонокомбінату м. Рівне, що скидаються в притоку Горині - р. Устя, можна вважати, що м. Рівне є в басейні р. Горинь самим великим джерелом прямого антропогенного впливу на гідрохімічний режим цієї річки, що в значній мірі визначає його формування на всьому її протязі аж до гирла. Крім того, на цей режим значний вплив мають і інші джерела антропогенного впливу, зокрема, змив міндобрив, отрутохімікатів та сульфатів (іонів ), що випадають на поверхню водозбору, та інших речовин - продуктів промислових викидів в атмосферу. Зокрема, якщо співставити об`єм іонів, що скидаються усіма джерелами в р. Горинь та її притоки (5 тис. т/рік) з кількістю цих іонів у водах цієї річки (95 тис. т/рік), що розраховані шляхом множення її середнього об`єму річного стоку на середню концентрацію в її водах, то виявиться, що для вмісту сульфатів в р. Горинь визначними є процеси змиву їх з поверхні водозбору, куди вони частково випадають з атмосфери після викидів їх з труб ТЕЦ, ГРЕС, окремих та інших тепло - та енергогенеруючих установок, які розміщені на території України.

За приблизною оцінкою, кількість сульфатів, які випали з атмосфери, отриману шляхом множення площі водозбору р. Горинь до с. Оженін (5860 км2) на середню інтенсивність випадінь сульфатів на території України (0,4-0,6 т/км2.рік), складає близько 3 тис. т/рік, тобто цілком співставимо з кількістю сульфат-іонів, що потрапляють у Горинь із скидними водами підприємств. Загалом обидва ці джерела забруднення Горині сульфатами відповідають не більше 10% всіх сульфатних забруднень. Решта сульфатів мають частково природне походження, а частково змиваються з сільськогосподарських угідь разом з добривами.

7.3.Водогосподарський баланс

р. Горинь та її притоків

Витратна частина водогосподарського балансу р. Горинь та її притоків є основою для розрахунку прогнозних концентрацій хімічних речовин за допомогою балансового методу гідрохімічного прогнозування. Тому структура витратної частини балансу та тимчасова динаміка її величин заслуговує детального розгляду. Для зручності користування при проведенні прогнозних розрахунків складена табл.7.3, в якій наводяться величини скидів стічних вод окремими галузями промисловості для кожного з 13 розрахункових створів (рис. 7.1). Всі характеристики скидів наведені для вихідного рівня (1988 р.), та для кінцевого прогнозного рівня (2005 р.). Розрахунки складових водогосподарського балансу виконані інститутом “Укрводпроект”.