Глава 1. Геохимия марганца в экосистемах Вологодской области

Вологда является центром Вологодской области и одним из ее промышленных городов наряду с Черепов­цом и Соколом. На ее территории находится около 120 промышленных предприятий теплоэнергетики, машино­строения, стройиндустрии, деревообработки, лесохимии и др. Кроме того, это крупный железнодорожный узел. Население областного центра составляет 296,3 тыс. чело­век .[3]

Город расположен в северной части Восточно-Евро­пейской равнины, в подзоне южной тайги, в Присухонской низине, на р. Вологде - правом притоке Сухоны. По его территории проходит граница двух основных ланд­шафтов: в пределах Присухонского низменного озерно-ледникового ландшафта находится северо-восточная часть города, а на Грязовецкой возвышенной морене - централь­ная и юго-западная, большая часть города.

Вологда не относится к городам с благополучной эко­логической ситуацией. Как и для большинства городов России, для нее характерна низкая экологизация произ­водства, устаревшие технологии, плохое качество очист­ных сооружений и невысокая экологическая культура на­селения.

На промышленных предприятиях г. Вологды образуется 20 видов опасных отходов в количестве около 8100 т в год.

Основными источниками образования опасных отходов являются: станкозавод - 50-60 т в год, завод «Электротехмаш» - 400 т в год, ОМЗ -100 т в год, ВПЗ - более 15000 т в год. Отходов, содержащих хром шестивалентный, образовано 13 т.

Основными стационарными загрязнителями атмос­ферного воздуха в г. Вологде являются предприятия теп­лоэнергетики, машиностроения, строительной индустрии, деревообработки, лесохимической промышленности.

Более 145 предприятий города выбрасывают в атмос­феру 5,69 тыс. т загрязняющих веществ, из них 12% при­ходится на долю твердых и 88% - газообразных и жидких.

Выбрасываемая в атмосферу твердая фаза представ­лена веществами 43 наименований, а газообразная - 59. [4,8]

1. Геохимия марганца в поверхностных водах.

В черте города протекают реки: Вологда, Содема (Золотуха), Шограш, Тошня, Пудежка, Шолда, Шеренга, Евковка, Дулевка, Головинка.

Все они подвергаются загрязнению неочищенными или недостаточно очищенными сточными водами пред­приятий, ферм, населенных пунктов. Ежегодно при про­верке причин загрязнения воды в реках устанавливаются факты сбросов в них канализационных и хозяйственно-бытовых стоков. Город не имеет законченной системы ливневой канализации, поверхностный сток поступает непосредственно в реки. Смыв взвешенных и растворенных веществ с городской территории, особенно с прибрежных участков, во многом усиливает загряз­нение водных объектов. Загрязненность поверхностного стока обусловлена смывом твердых частиц, аэрозолей, продуктов выхлопов автомобильных двигателей. Способ­ствуют загрязнению водных объектов и утечки загрязнен­ных вод из систем канализации, находящихся в неудовлетворительном состоянии. Определенную долю в загряз­нении водных объектов составляют воды, образующиеся при таянии весной снега, вывезенного при зимней уборке городских улиц.

Объем сброса городских сточных вод МУП ЖКХ «Вологдагорводоканал» за 2003 г. составил около 47 млн. м³. Общегородские очистные сооружения совместно перера­батывают хозяйственно-бытовые и промышленные стоки, однако эффективность их очистки низка, т. к. ряд пред­приятий передает неочищенные сточные воды.

В поверхностные воды марганец поступает в результате выщелачивания железомарганцевых руд и других минералов, содержащих марганец (пиролюзит, псиломелан, браунит, манганит, черная охра). Соединения марганца выносятся в водоемы со сточными водами марганцевых обогатительных фабрик, металлургических заводов, предприятий химической промышленности и с шахтными водами. [3]

Понижение концентрации ионов марганца в природных водах происходит в результате окисления Mn(II) до MnO₂ и других высоковалентных оксидов, выпадающих в осадок. Основные параметры, определяющие реакцию окисления, - концентрация растворенного кислорода, величина рН и температура. Концентрация растворенных соединений марганца понижается вследствие утилизации их водорослями.

Содержание марганца в сточных водах представлено в табл.6 и 7[20]

Таблица 6. Сброс марганца в водные обьекты за 2007 год

(без учета ливневых вод)

(тонн)

	Область	Вологда	Череповец
Марганец	7,1	0,2	5,5

Таблица 7. Сброс марганца в водные обьекты за 2007 год

(без учета ливневых вод)

(тонн)

	Область	Вологда	Череповец
Марганец	11,5	1,0	4,5

Повышенное содержание марганца в воде приводит к появлению пятен на сантехническом оборудовании и белье, а также неприятного привкуса напитков. Присутствие марганца в питьевой воде выше 0,1 мг/л может вызывать накопление отложений в системе распределения. Даже при концентрации 0,02 мг/л марганец часто образует пленку на трубах, которая отслаивается в виде черного осадка. Но самое опасное то, что марганец оказывает мутагенное действие на человека. Содержание в воде катионов кальция и магния сообщает воде так называемую жесткость. Жесткость воды выражается в мг-экв/л (моль/ м куб или градусах). Оптимальный физиологический уровень жесткости составляет 3,0-3,5 мг-экв/л. Жесткость выше 4,5 мг-экв/л приводит к интенсивному накоплению осадка в системе водоснабжения и на сантехнике, мешает работе бытовых приборов. Согласно инструкции по эксплуатации бытовой техники жесткость воды не должна превышать 1,5-2,0 мг-экв/л. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.