Екологічна оцінка стану ропи Куяльницького лиману

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Одеський національний політехнічний університет

Інститут енергетики та комп`ютерно-інтегрованих систем управління

Кафедра прикладної екології та гідрогазодинаміки

Спеціальність 7.070801 – Екологія та охорона навколишнього середовища

Екологічна оцінка стану ропи Куяльницького лиману

Дипломний проект спеціаліста

ЦИМБАЛЮК УЛЯНА АНАТОЛІЇВНА

КЕРІВНИК від ОНПУ :

Доцент Кудінов В.О.

КЕРІВНИК від УкрНДІМРтаК :

Пров.наук.співр.,к.хім.н. Нікіпелова О.М.

Одеса - 2009

Календарний план

Анотація

Випускна робота спеціаліста за фахом 7.070801 – Екологія та охорона навколишнього середовища – ОНПУ України, Одеса – 2009, – присвячена екологічній оцінці стану ропи Куяльницького лиману.

Досліджено сучасний стан ропи Куяльницького лиману шляхом аналізу їх фізико-хімічного складу з метою оцінки можливості її використання з лікувальною метою.

В роботі кореляційним методом встановлено зв`язок концентрацій деяких хімічних елементів, а саме, важких металів – мідь, марганець, ванадій і хром.

Дано оцінку кондиційності ропи Куяльницького лиману, сформульовано першочергові задачі, пов`язані із збільшенням антропогенного навантаження Куяльницького родовища ропи та пелоїдів, обґрунтовано необхідність організації систематичного моніторингу щодо отримання даних для включення цього родовища до Державного кадастру природних лікувальних ресурсів.

Результати роботи дозволяють прогнозувати можливість широкого розвитку курортно-рекреаційної території з метою задоволення оздоровчих, курортних, естетичних, економічних, екологічних та соціальних потреб населення України.

Відгук на дипломну роботу

«Екологічна оцінка стану ропи Куяльницького лиману», яку виконано дипломником ОНПУ Інституту енергетики та комп`ютерно-інтегрованих систем управління Цимбалюк Уляною Анатоліївною

Актуальність дипломної роботи визначається тим, що в ній розроблено рекомендації, які дають можливість санаторно-курортному комплексу «Куяльник» організувати моніторинг для визначення екологічного стану ропи Куяльницького лиману, що забезпечує якість та безпечність відпуску лікувальних процедур, а також рекомендацій для покращення екологічного стану Куяльницького лиману в цілому, так як йому загрожує пересихання.

У дипломній роботі розглянуто:

 оцінку безпечності і лікувальних можливостей за допомогою фізико-хімічних методів досліджень;

 розглянуто вміст забруднювачів у ропі.

Внаслідок діяльності фірм по добуванню піску в незаконно організованих кар`єрах та ними збудованої дамби, що перекриває русло річки Великий Куяльник, лиман в квітні цього року опинився на межі виживання: недостатнє живлення призвело до того, що рівень води в ньому зменшився до - 6,4 м.

На сьогодні уже замало повернути лиману річкову воду, потрібна реалізація проекту будівництва каналу «Куяльницький лиман – Чорне море» . Власником Куяльницького лиману є ЗАТ «Укрпрофздравниця». Тому саме це акціонерне товариство повинне шукати кошти на будівництво каналу «Куяльницький лиман – Чорне море», щоб врятувати лиман державного значення від загибелі (За інформацією УНІАН).

Робота виконана відповідно завданню на дипломну роботу, відповідає вимогам, що пред`явлені до дипломних робіт спеціалістів.

Дипломну роботу виконано на достатньо високому рівні і вона заслуговує оцінки «відмінно».

Керівник: доц. Кудінов В.О.

Мета і задачі дослідження

Метою дипломної роботи є визначення екологічної оцінки стану ропи Куяльницького лиману, що забезпечує якість та безпечність відпуску лікувальних процедур, а також рекомендацій для покращення екологічного стану Куяльницького лиману в цілому, так як йому загрожує пересихання.

Об`єкт дослідження – ропа Куяльницького лиману.

Предмет дослідження – вміст важких металів у ропі Куяльницького лиману.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:

1. Ознайомитися з хімічним складом ропи;

2. Розрахувати макросклад ропи;

3. Ознайомитися з характером забруднення ропи важкими металами;

4. Розрахувати коефіцієнт кореляції по 4 хімічним елементам (V, Cu, Mn, Cr);

5. Проаналізувати отримані дані, дати прогноз і рекомендації.

Особистий внесок автора

В процесі виконання роботи використовувалась інформаційна база. Самостійно зроблено розрахунки макроскладу ропи, коефіцієнта кореляції та висновки.

У роботі використані фондові матеріали УкрНДІМРтаК.

Дослідженнями охоплена територія Куяльницького лиману з кутовими точками : т.1(довгота – 30° 43' 15", широта – 46° 35' 07"), т.8(довгота – 30° 43' 35", широта – 46° 34' 21") .

Подяки

Робота виконана під керівництвом доц. Кудінова В.О.

Керівник від УкрНДІМРтаК: Пров. наук. співр.,к. хім. н. Нікіпелова О.М.

Автор виражає глибоку вдячність Кудінову В.О. за допомогу в процесі роботи над дипломом.

Автор вдячний Нікіпеловій О.М. за допомогу в роботі над дипломом та представлені фондові матеріали.

Дипломник також виражає вдячність співробітникам кафедри прикладної екології та гідрогазодинаміки за цінні поради та рекомендації при підготовці та написанні диплому.

Зміст

Перелік умовних позначень, символів, скорочень і термінів

Вступ

Розділ 1. Фізико-хімічна характеристика ропи Куяльницького лиману

1.1 Фізико-хімічні властивості ропи

1.2 Хімічний склад ропи

1.3 Хімічний склад грязьового розчину

Розділ 2. Вміст забруднювачів у ропі

2.1 Розрахунок коефіцієнтів кореляції між металами

Розділ 3. Приклад розрахунку основного макроскладу ропи Куяльницького лиману

Висновки і рекомендації

Перелік посилань

Перелік умовних позначень, символів, скорочень і термінів

г/дм – грам на дециметр кубічний

ГДК – гранично допустима концентрація

екв.% – еквівалент у відсотках

м³/доб – метр кубічний на добу

од. – одиниці

Еh – окислювально-відновний потенціал

pH – водневий показник

мг/дм³ – міліграм на дециметр кубічний

Рис. – рисунок

УкрНДІМРтаК – Український науково-дослідний інститут медичної реабілітації та курортології

УНИАН –  інформаційне агенство

ЗАТ –закрите акціонерне товариство

Вступ

Український НДІ медичної реабілітації та курортології – один з найстаріших науково - дослідних інститутів України, заснований у 1928 році, і відповідно до Статуту, затвердженого Міністерством охорони здоров`я України, є головною науково - дослідною установою з медичних проблем реабілітації та курортології, бальнеологічної оцінки, стандартизації природних і преформованих ресурсів, питних і штучно - мінералізованих вод та напоїв на їхній підставі.

Преформовані засоби – препарати на основі природних лікувальних ресурсів, які справляють лікувальну чи профілактичну дію на організм людини при внутрішньому або зовнішньому застосуванні.

Головним досягненням інституту за останнє десятиріччя є створення самостійної галузі народного господарства – унікальної системи відновлювального лікування.

УкрНДІМРтаК впродовж багатьох років виконує наукові дослідження щодо зонування курортних територій, розробки карт та каталогів природних лікувальних ресурсів з урахуванням екологічного стану курортно-рекреаційних районів України.

Інститут проводив оцінку якісного та кількісного стану природних лікувальних ресурсів рекреаційних територій та перспективи їх використання у медичній реабілітації та відпочинку, а також виділення курортно-рекреаційних районів України у межах територій, що традиційно розвиваються як промислові.

Україна володіє різноманітними природними лікувальними чинниками, серед яких велике значення мають лікувальні грязі (пелоїди) та ропа Куяльницького лиману.

Лиман представляє собою безстічне солоне озеро видовженої форми, яке утворилося в результаті затоплення гирлової частини річки Великий Куяльник морською водою. Від моря лиман відділяє пересип шириною 1,5 – 2 км і довжиною 2,5 км.

Родовища пелоїдів в Україні представлені практично усіма відомими типами – мулові сульфідні, торфові, сопкові, сапропелі, морські, глини, що дозволяє вважати грязьові курорти країни одними з кращих у світі.

Традиційно на цих курортах здійснюється лікування захворювань опорно-рухового апарату, периферичної нервової системи, органів травлення, репродуктивної системи, центральної нервової системи.

Ефективність пелоїдотерапії в більшій мірі обумовлена досягненнями у області пошуку покладів нових пелоїдів, вивчення їх фізико-хімічних характеристик, мікробного ценозу, визначальні процеси пелоїдогенеза, науковими дослідженнями механізмів їх біологічної і лікувальної дії, що визначило існування в Україні ряду наукових центрів, серед яких провідне місце приділяється Українському НДІ медичної реабілітації та курортології.

Дуже актуальним є питання екологічного стану Куяльницького лиману, саме тому цікаво оцінити сучасний стан ропи цього родовища. Родовище використовується у лікувальній практиці на протязі 180 років.

Під лікувальними грязями (пелоїдами) прийнято розуміти природні утворення, що складаються з води, мінеральних і органічних речовин, є однорідною пластичною тонкодісперсною масою, що характеризується певними тепловими властивостями, завдяки чому їх застосовують в нагрітому стані з лікувальною метою.

Ропа – насичена солями вода соляних озер (лиманів), порожнин і пор донних відкладів.

Куяльницьке родовище лікувальних грязей (пелоїдів) та ропи є найбільш відомим родовищем мулових сульфідних грязей, що формуються в лиманно-гирлових комплексах північно-східного регіону частини Чорноморського басейну.

Використання Куяльницьких грязей та ропи для лікування різних хвороб має давню історію. Так, в кінці 19, початку 20 століття грязьові процедури безпосередньо біля лиману приймало до 6 000 чоловік.

Найбільш детально грязьові відкладення Куяльницького лиману вивчалися у 1975 - 1976 р.р. при проведенні підрахунку запасів грязьового родовища. Тоді запаси були оцінено у кількості 15 млн. м.

Таблиця 1 - Найбільші озера і закриті лимани України

Але грязі, що з геологічної точки зору є сучасні донні відкладення, це дуже складна багатофакторна система. Сам лиманно-гирловий комплекс є також не стабільним, з точки зору геології, утворенням. Наприклад, за записками мандрівника 16 століття Куяльницький лиман описується, як водойма, дуже збагачена рибою, тобто лиман не мав ту солоність, що має зараз.

Специфіка курортно-рекреаційного, лікувального використання природних об’єктів вимагає розробки окремих, тільки їх власних вимог до природних, лікувальних ресурсів, відповідність специфічній медичній документації, інструкціям, іншій документації, проведення регулярного контролю якості тощо.

Куяльницький лиман можна віднести до списку найбільших озер і закритих лиманів України.

Розділ 1. Фізико – хімічна характеристика ропи Куяльницького лиману

Куяльницький лиман знаходиться на Чорноморському узбережжі.

В адміністративному відношенні, він розташований в Одеській області. Лиман являє собою солоне озеро видовженої форми, яке утворилося в результаті затоплення гирлової ділянки річки Великий Куяльник морською водою. В умовах теплого клімату посушливої степової зони в солоні мілководні лагуни і затоплені устя берегової зони привносяться тонкодисперсні лесові маси; далі в ході складних біохімічних процесів будуються специфічні анаеробні ценози мікроорганізмів і формуються донні відкладення, збагачені органічною речовиною, сульфідами та сірководнем.

Куяльницький лиман знаходиться в 13 км від Одеси (дані на лютий 2009р.). Площа лиману – 61 км, середня кількість опадів – 340 мм. Температура води в літній час досягає 28 – 30 . На південно-східному березі лиману розташований грязьовий курорт, на берегах лиману є пляжі. Згідно даним управління екології Одеської області ці території в 1993 році рішенням обласної Ради зарезервовані під створення природоохоронного об`єкту заповідного фонду. Рівень води в лимані і його солоність регулярно зазнають зміни. Багаторічні спостереження показали, що в період з 1878 по 1968 роки солоність в лимані коливалася від 29 до 269 промілле. У роки з високою солоністю на дно лиману випадала в осад сіль. У посушливі роки, коли пересихала річка Великий Куяльник, площа водоймища зменшувалася майже удвічі. Двічі, в 1907 і 1925 роках, для порятунку лиману від пересихання, в нього, через спеціально прориті канали, запускалася морська вода.

За своєю природою лиман є однією з найунікальніших водойм. Сульфідомулові цілющі грязі Куяльницького лиману визнано в світі еталонними, кращих від них просто немає, а ропа лиману за всіма показниками переважає ропу уславленого Мертвого моря. Судячи із статті «Українська джерелиця» в газеті «Вісник Чорнобиля» за 9 травня 2003 року, курорт «Куяльник», що розташований на південно-східному березі лиману, продавав куяльницьку грязь не лише оздоровницям України, але і за кордон (наприклад, до Південної Кореї).

На всій своїй акваторії Куяльницький лиман мілководний.

Годі шукати рибу в лимані. Тут не зустрінеш навіть краба. Небагато знайдеться мешканців водойм, які можуть пристосуватися до життя в занадто солоних водах лиману. Однак солона вода і грязі є водночас і основним багатством Куяльницького лиману.

Люди використовують грязі і ропу для лікування. Стандартна процедура у грязевій ванні курорту «Куяльник» триває 20 хвилин, людина або повністю занурюється в грязі, або намащує ними хворі місця. Після ванни потрібно обов`язково відпочити, аби організм заспокоївся та засвоїв усі мінерали. Окрім ванн, часто заходять у т.н. соляні шахти. Там підліковують органи дихання, купаються. У басейн додають ропу Куяльницького лиману. Там же проходять процедуру підводного масажу.

Що ж стосується фізико-хімічної характеристики ропи, то сюди слід віднести органолептичні показники (запах, смак, забарвлення, прозорість), величину мінералізації, макросклад, температуру, водневий показник pH, окислювально-відновний потенціал Eh, забруднення ропи важкими металами, нафтопродуктами, фенолами.

Органолептичні спостереження – це метод визначення стану водного об`єкта шляхом безпосереднього його огляду.

Запах це властивість води викликати в людини специфічне подразнення слизової оболонки носової порожнини.

Смак це властивість викликати специфічне подразнення слизової оболонки ротової порожнини.

Забарвлення це показник якості води, що характеризує інтенсивність забарвлення води. Визначається шляхом порівняння води з еталонами.

Прозорість (або світлопропускання) природних вод обумовлена їх кольором та каламутністю, тобто вмістом в них зважених органічних і мінеральних речовин. Ослаблення прозорості з глибиною призводить до появи більш теплої води ближче до поверхні водойми. Зменшення потоку світла знижує ефективність фотосинтезу і біологічну продуктивність водойми.

Мінералізація – сумарний вміст у воді всіх знайдених при хімічному аналізі мінеральних речовин.

Температура води в водоймі, в свою чергу, є результатом декількох процесів, що одночасно протікають, таких як сонячна радіація, випаровування, теплообмін з атмосферою, перенос тепла течіями, турбулентним перемішуванням вод.

Водневий показник pH показує вміст іонів водню, а макросклад – вміст основних іонів (катіонів – натрій+калій, кальцій, магній, та аніонів – хлоридів, сульфатів, карбонатів та гідрокарбонатів).

Показник Eh показує, в якому стані – окислення або відновлення – знаходяться мінеральні та органічні сполуки, які входять в склад грязей і ропи. Окислювально-відновний потенціал являється показником направлення процесів окислення-відновлення. Наприклад, в південній частині лиману позитивне значення Eh, а в північній – негативне. Це свідчить про те, що в південній частині переважають окислювальні процеси, які згодом переходять в відновні.

Таблиця 2 - Ділянка робіт за наступними координатами кутових точок

Мулові сульфідні лікувальні грязі (пелоїди) і ропа в південній частині Куяльницького лиману оцінювались у межах двох ділянок, розташування яких наведено на рис. 1.

Рис. 1 – Розташування ділянок, на яких здійснювалася медико-біологічна оцінка пелоїдів південної частини Куяльницького лиману

Таблиця 3 Ділянки, на яких здійснювалася медико-біологічна оцінка пелоїдів та ропи південної частини Куяльницького лиману, визначалися наступними координатами кутових точок.

Медико-біологічна оцінка якості та цінності природних лікувальних ресурсів – науково-експериментальне обґрунтування ефективності та безпечності природних лікувальних ресурсів, в тому числі преформованих засобів, можливості їхнього використання з метою лікування, медичної реабілітації та профілактики захворювань.

1.1 Фізико-хімічні властивості ропи

Ропа – насичений соляний розчин у водоймищах, підземних пустотах та порах донних відкладів соленосних озер. За хімічним складом розрізняють ропу карбонатну, сульфатну та хлоридну. Використовується в промислових та лікувальних цілях.

Ро