Рекомендации по восстановлению загрязненных пойменных земель реки Упа

Рассмотрены вопросы экологического состояния донных и пойменных иловых токсичных отложений в пойме р. Упа; предложены рекомендации по восстановлению загрязненных пойменных земель.

Основным видом загрязнения пойменных земель является загрязнение поверхностными стоками, поскольку традиционно очистке поверхностного стока уделялось значительно меньше внимания, чем очистке городских и промышленных сточных вод. В настоящее время уровень загрязненности поверхностного стока, присутствие в нем токсичных и экологически опасных соединений, объемы сбросов ставят вопрос экологической безопасности этого вида техногенной нагрузки на окружающую среду чрезвычайно остро.

Процесс почвообразования в пойме связан с затопляемостью и условиями осаждения наносов речной воды на ее поверхности. Таким образом, наличие токсичных донных илов в русле реки способствует загрязнению пойменных почв.

В результате экологической оценки качества пойменных земель был исследован участок р. Упы, который начинается у верхней границы территории ОАО "Тулачермет" и заканчивается у Щегловского ручья (протяженность 7800м). Нижняя граница участка находилась в 1400м выше Пролетарского моста г.Тулы. Участок располагался в среднем течении р.Упы на расстоянии верхней границы от истоков 294 км.

Для исследования почвы пойменной террасы использовались результаты анализа почв, полученные при геологическом изучении строения массивов горных пород пойменных отложений. Образцы проб пойменных и русловых отложений анализировались в лаборатории ОАО "Тулачермет". В ходе проведенного анализа было установлено, что пойменные почвы р. Упы подверглись загрязнению тяжелыми металлами и нефтепродуктами в результате техногенного влияния промышленного производства.

Даже при условии достижения норм ПДК промышленных стоков, без удаления донных отложений самоочищение реки может растянуться на века. В течение многих десятилетий подвижные ядовитые соединения, накопленные в илах, в результате физико-химических превращений могут отравлять воду реки, делая её непригодной для хозяйственного использования и развития нормальной речной фауны.

Многолетние исследования позволили разработать рекомендации по восстановлению пойменных земель.

Для эффективного использования вод р.Упы для хозяйственных и бытовых нужд, а в последующем и для организации зон отдыха, необходимо:

• ликвидировать сбросы промышленных предприятии недостаточно очищенных сточных вод ливневых стоков в р.Упу;
  
• осуществить очистку берегов и русла реки от накопившегося мусора, старой растительности;
• в установленных локальных местах проводить очистку русла и поймы реки от токсичных иловых осаждений;
  
• организовать подсушку удаленного ила на берегу р.Упы с последующим его вывозом (при отсутствии ядовитых химичсеких веществ, что должно быть подтверждено лабораторно).
  

Проведенные исследования распределения донных отложений по руслу, их свойств, наличия в них тяжелых металлов, исследования их биологических свойств дают однозначный ответ о необходимости расчистки русла. Биохимические исследования донных отложений служат основанием для однозначного выбора путей экологического оздоровления реки Упы.

На основе оценки биохимической активности донных отложений установлено, что в зонах непосредственного влияния промстоков ОАО "Тулачермет" и завода стройматериалов восстановительные условия в илах особенно интенсивно. Именно на участках этих зон наблюдаются максимальные мощности слоев текучих и текупластичных илов, и они содержат максимальное по сравнению с другими зонами количество тяжелых металлов.

Биохимические тесты показывают, что процессы самоочищения реки практически не могут происходить из-за огромной массы токсичных веществ, накопленных в донных отложениях, поэтому очистку русла реки в необходимых местах рекомендуется выполнить механическим способом. Наличие специальной техники позволяет производить санитарную очистку и восстановление русла малых рек и любых водоемов, вынимать растительность с корнями, и производить дноуглубление до 2,5 метров. Установка представляет собой понтон размером 5 метров длиной и 2,5 метра шириной с установленным на нем миниэкскаватором. Сзади установлен лодочный мотор с тяговым винтом для обеспечения быстрого передвижения по водоему или реке. В зависимости от выполняемой работы экскаватор оснащается быстросъемным рабочим оборудованием: ковш прямой или обратной лопаты размером 0,05-0,1 м3, решетка (грабли) для уборки водной растительности и бытового мусора, планировочный ковш. Установка имеет глубину копания до 2,5 метров. Габаритные размеры установки позволяют перевозить ее автотранспортом без разборки, что существенно ускоряет процесс подготовки к работе. Вынимаемый из-под воды грунт или водная растительность складывается на площадку, расположенную на установке или на отдельный грузовой понтон, оборудованный лодочным мотором для ускорения доставки груза на берег. Грузоподъемность установки - 2,5 тонны. Рекомендации по очистке русла и последующего складирования илов:

• расчистку илов в прибрежной зоне необходимо производить экскаватором, установленным на понтоне. Грунт из емкости экскаватора подается в специально оборудованную емкость, установленную рядом с понтоном. Из емкости грунт в виде пульпы насосом будет по шламопроводу подаваться к месту складирования. В качестве понтона предлагается экскаваторный понтон ПСР 120;
  
• очистка русла от топляка и других тяжелых посторонних предметов производится с понтона подъемным краном;
  
• для очистки основного русла от токсичных донных отложений предлагается использовать малогабаритный эжекторный земснаряд ПМТ 100;
  
• для очистки русла у выпусков сточных вод, где слежавшиеся шламы могут иметь высокие прочностные свойства, предлагается использовать плавучую универсальную машину УПМ-2;
  
• транспортировка илов (вынимаемых русловых отложений) будет осуществляться по пульпопроводу от земснаряда до места временного их складирования на выбранных площадках намыва. Предполагаемая консистенция пульпы, т.е. отношение ил: вода, соответствует 1:8. Двухгодичные наблюдения за илами, вынутыми из ковшевого водозабора р .Упы и помещенными на поверхности старого шламоотстойника, показали, что складируемые илы уплотняются и в течение сезона покрываются густым травяным покровом. Пыление с их поверхности не происходит.
  

Геологические разрезы поперечных профилей и продольный профиль реки с нанесением мощности слоя донных осадков, которая уменьшается по мере удаления от источников загрязнения, показывают, что перенос водой тяжелых илов текучепластичного слоя не превышает расстояние 8 км. Это подтверждается также результатами полупромышенного экперимента. Таким образом, выводы о локальном распространении наиболее пораженных участков реки можно распространить на всю реку, т.е. изыскания с целью выявления необходимой очистки реки надо выполнять на участках ее, примыкающих к крупным промышленным предприятиям вниз по течению и на расстояние, не превышающее 8 км. Это позволит значительно сократить материальные затраты и время на их выполнение. Причем механическую очистку необходимо производить только после выполнения определенных мероприятий, направленных на снижение источников загрязнения.

Библиографический список

1. Володин Н.И., Кузнецов С.С., Пискунов О.М., Чекулаев В.В. Разработка и внедрение комплекса научных исследований и технологических решений по экологической защите малых рек от антропогенного воздействия промышленных предприятий - Тула, 2000. - с. 17-32.
   
2. Чекулаев В.В., Никифорова О.С. Применение комплексного подхода при исследовании экологического состояния русел и пойменных земель малых рек Всероссийском научно-методическом семинаре "Землеустройство и кадастры: исторический опыт, научно-образовательные технологии, инновационные технологии, Саратов, 10-13 сентября 2014 г;.
   
3. Чекулаев В.В., Медведев А.В. Рекомендации по очистке русел малых рек Тульской области. 4-ая Всероссийская научно-техническая интернет-конференция / под общей редакцией И.А.Басовой. Тула: Издательство ТулГУ 2014 г, 163 с, С.86-90;
   
4. Басова И.А., ЧекулаевВ.В., Кошко А.А., Медведев А.В. "К вопросу оценки загрязнения водных ресурсов" с.34-38. Материалы Международной научно-практической конференции в равках пленарного ФГБОУ ВПО Государственный университет по землеустройству, М. 2014 с.34-38;
   
5. Scientific engury in the contenuporery world: theoretical basics and innovative approach. Basova I, Checulaev V, Koshko A. Cборник: Publishing San Francisco California, USA, 2014, vol.1 ratural sciences, technical Sciences.
   

1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
   
2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
   
3. Комплексное использование природных ресурсов
   
4. Современные вопросы геологии
   
5. Физика горных пород
   
6. Новые технологии в природопользовании
   
7. Применение современных информационных технологий
   
8. Экономические аспекты недвижимости
   
9. Мониторинг использования объектов недвижимости
   
10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ