Spatial and temporal assessment of surface water quality in municipal water bodies of the city of Tyumen
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2023.106Abstract
The purpose of the study is a spatio-temporal assessment of the quality of surface water for water bodies of municipal importance in Tyumen in the current conditions of urban economy. A grouping of 16 municipal ponds and waterlogged quarries was carried out according to the results of the water quality assessment. The period of water sampling for the study: 2018–2021; spring, summer and autumn dates of each year of study, a total of 12 observation dates. Analyzed indicators: biochemical oxygen consumption (BOD5), chemical oxygen consumption (COD), dry residue, General, Zn, Na, chloride-anions. The results of the study: all municipal reservoirs of Tyumen during the study had repeatedly exceeding the established values of the maximum permissible concentrations for water bodies of fishery significance in three or more indicators. Most municipal facilities are included in the group of highly hazardous reservoirs, characterized by fixing the excess of the MPC value in water for several indicators, including the heavy metal Zn. The group of reservoirs of the background concentration of pollutants includes the watered quarry “Willow”, in which exceedances were recorded for BOD5, COD and Fe, which is typical for Tyumen natural conditions. The waterlogged quarry “Chistye” and the pond “On Dambovskaya” are classified as extremely dangerous reservoirs, they are characterized by the presence of exceeding the values of the MPC in the water for all indicators, with the exception of the dry residue. The waterlogged quarry “Maisky” is classified as a group of extremely dangerous degraded reservoirs, since during the analyzed time period it recorded exceedances of the MPC values in the water for all indicators. On the example of bottom sediments of the pond “Yuzhny”, a partial section of the ratio of pollutant content at 2 sampling points within the boundaries of the municipal reservoir is shown. Based on the results of the study, recommendations are given for the city authorities to conduct a differentiated approach to the organization of water use for water bodies from different groups.
Keywords:
municipal reservoirs, ponds, flooded quarries, heavy metals, pollution, Tyumen
Downloads
References
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 179 Впр/18 от 24.05.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 180 Впр/18 от 24.05.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 181 Впр/18 от 24.05.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 182 Впр/18 от 24.05.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 183 Впр/18 от 24.05.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 184 Впр/18 от 24.05.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 185 Впр/18 от 24.05.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 186 Впр/18 от 24.05.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 649 Впр/18 от 11.07.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 650 Впр/18 от 11.07.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 651 Впр/18 от 11.07.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 652 Впр/18 от 11.07.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 653 Впр/18 от 11.07.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 654 Впр/18 от 11.07.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 655 Впр/18 от 11.07.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 656 Впр/18 от 11.07.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 1003 Впр/18 от 17.09.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 1004 Впр/18 от 17.09.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 1005 Впр/18 от 17.09.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 1006 Впр/18 от 17.09.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 1007 Впр/18 от 17.09.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 1008 Впр/18 от 17.09.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 1009 Впр/18 от 17.09.2018). [отчет] Тюмень.
ЗапСибЭкоЦентр (2018). Протокол КХА. Вода природная поверхностная. (№ 1010 Впр/18 от 17.09.2018). [отчет] Тюмень.
Региональный аналитический центр (2019). Итоговый отчет. О результатах оценки качества поверхностной воды муниципальных водных объектов на территории города Тюмени в мае 2019 года. [отчет] Тюмень.
Региональный аналитический центр (2019). Итоговый отчет. О результатах оценки качества поверхностной воды муниципальных водных объектов на территории города Тюмени в августе 2019 года. [отчет] Тюмень.
Региональный аналитический центр (2019). Итоговый отчет. О результатах оценки качества поверхностной воды муниципальных водных объектов на территории города Тюмени в октябре 2019 года. [отчет] Тюмень.
Региональный аналитический центр (2020). Итоговый отчет. О результатах оценки качества поверхностной воды муниципальных водных объектов на территории города Тюмени в мае 2020 года. [отчет] Тюмень.
Региональный аналитический центр (2020). Итоговый отчет. О результатах оценки качества поверхностной воды муниципальных водных объектов на территории города Тюмени в июле 2020 года. [отчет] Тюмень.
Региональный аналитический центр (2020). Итоговый отчет. О результатах оценки качества поверхностной воды муниципальных водных объектов на территории города Тюмени в сентябре 2020 года. [отчет] Тюмень.
Региональный аналитический центр (2021). Протокол испытаний. Донные отложения (№ 4107 от 15.06.2021). [отчет] Тюмень.
Региональный аналитический центр (2021). Протокол испытаний. Донные отложения (№ 4108 от 15.06.2021). [отчет] Тюмень.
Региональный аналитический центр (2021). Протокол испытаний. Донные отложения (№ 4109 от 15.06.2021). [отчет] Тюмень.
Росводоканал (2021). Итоговый отчет. О результатах оценки качества поверхностной воды муниципальных водных объектов. 25.05.2021. [отчет] Тюмень.
Росводоканал (2021). Итоговый отчет. О результатах оценки качества поверхностной воды муниципальных водных объектов. 13.07.2021. [отчет] Тюмень.
Росводоканал (2021). Итоговый отчет. О результатах оценки качества поверхностной воды муниципальных водных объектов. 16.08.2021. [отчет] Тюмень.
Ахмедова, Г. А. и Расулова, М. М. (2009). Состояние малых озер в урбанизированных ландшафтах и их защита в условиях антропогенной нагрузки (на примере озер Ак-Гель и Большое Турали). Юг России: экология, развитие, 4 (4), 134-138.
Аширбакиева, Г. С., Просвиркина, Н. М., Ривкина, Т. В. (2006). Определение содержания металлов в водной системе Иртыш - Тобол. Аналитика и контроль, 10 (1), 60-63.
Власов, Д. В., Шинкарева, Г. Л., Касимов, Н. С. (2019). Металлы и металлоиды в донных отложениях водоемов восточной части Москвы. Вестник Московского университета. Серия 5. География, 4, 53-52.
Геопортал Тюменской области (2022). [online] Доступно на: https://gis.72to.ru/[Дата доступа 17.05.2022].
Гузеева, С. А. (2014). Экологическое состояние поверхностных вод и донных отложений озер г. Тюмени. Вестник КрасГАУ, 95 (8), 134-139.
Даувальтер, В. А., Слуковский, З. И., Денисов, Д. Б., Черепанов, А. А. (2021). Особенности химического состава воды городских озер Мурманска. Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 66 (2), 252-266. https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.204
Джамалов, Р. Г., Власов, К. Г., Григорьев, В. Ю., Галагур, К. Г., Решетняк, О. С., Сафронова, Т. И. (2021). Масштаб и многолетняя динамика загрязнения бассейна Оки. Вода и экология: проблемы и решения, 2 (86), 40-53. https://doi.org/10.23968/2305-3488.2021.26.2.40-53
Добрякова, В. А. и Добряков, А. Б. (2020). Моделирование изменения численности населения с учетом положения муниципальных образований в системе расселения (на примере Тюменской области). ИнтерКарто. ИнтерГИС, 26 (1), 215-227. https://doi.org/10.35595/2414-9179-2020-1-26-215-227
Келль, Л. С. (2012). Искусственные водные экосистемы как элементы экологического дизайна производства. Вода: химия и экология, 50 (8), 110-114.
Корчина, Т. Я., Корчин, В. И., Кушникова, Г. И., Янин, В. Л. (2010). Характеристика природных вод на территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югры. Экология человека, 8, 9-12.
Ларина, Н. С., Устименко, А. А., Гусельников, В. Л., Пинигина Е. П. (2017). Геохимический мониторинг городского пруда «Южного» (г. Тюмень). Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование, 3 (3), 8-22. https://doi.org/10.21684/2411-7927-2017-3-3-8-22
Ларина, Н. С., Устименко, А. А., Фахретдинов, А. В. (2019). Химико-экологическая оценка состояния пруда Южный (г. Тюмень). Вода: химия и экология, 7-9, 123-128.
Перечень водных объектов, находящихся в муниципальной собственности города Тюмени (2022). [online] Доступно на: https://www.tyumen-city.ru/win/download/34408/[Дата доступа 17.05.2022].
Петрашень, Е. П., Сперанская, В. С., Кузьмина, А. О. (2018). Деструктивные ландшафты в контексте городского общественного пространства. Проблемы реабилитации, адаптации и интеграции. Вестник Санкт-Петербургского университета. Искусствоведение, 8 (4), 693-714. https://doi.org/10.21638/spbu15.2018.410
Преображенский, Ю. В. (2020). Экономико-географическое и сетевое положение крупнейших российских городов в постсоветский период. Географический вестник, 52 (1), 84-95. https://doi.org/10.17072/2079-7877-2020-1-84-95
Публичная кадастровая карта (2022). [online] Доступно на: https://pkk.rosreestr.ru//search/65.649516 99999888,122.73014399999792/4/@2y1wvgtyr [Дата доступа 17.05.2022].
Робертус, Ю. В., Пузанов, А. В., Кивацкая, А. В., Любимов, Р. В. (2021). Экологические последствия реабилитации Манжерокского озера (Республика Алтай). Вода и экология: проблемы и решения, 1(85), 41-49. https://doi.org/10.23968/2305-3488.2021.26.1.41-49
Родионов, В. З., Дрегуло, А. М., Кудрявцев, А. В. (2019). Влияние антропогенной деятельности на экологическое состояние рек Ленинградской области. Вода и экология: проблемы и решения, 4 (80), 96-108. https://doi.org/10.23968/2305-3488.2019.24.4.96-108
Роева, Н. Н., Исправникова, В. В., Бекетова, А. Б. (2007). Донные отложения как депонирующая среда для загрязняющих веществ. Известия высших учебных заведений. Серия: химия и химическая технология, 50 (12), 118-120.
Черных, О. Н. и Алтунин, В. И. (2015). Особенности технического мониторинга прудов на территории центра Москвы. Природообустройство, 1, 66-71.
Andersson, M. and Eggen, O. A. (2015). Urban contamination sources reflected in inorganic pollution in urban lake deposits, Bergen, Norway. Environmental Science: Processes & Impacts, 17, 854-867. https://doi.org/10.1039/C4EM00614C
Bazova, M. M. (2017). Specifics of the elemental composition of waters in environments with operating mining and ore-processing plants in the Kola North. Geochemistry International, 55, 131-143. https://doi.org/10.1134/S0016702917010025
Becerra-Jurado, G., Harrington, R., Kelly-Quinn, M. (2012). A review of the potential of surface flow constructed wetlands to enhance macroinvertebrate diversity in agricultural landscapes with particular reference to Integrated Constructed Wetlands (ICWs). Hydrobiologia, 692, 121-130. https://doi.org/10.1007/s10750-011-0866-2
Cereghino, R., Boix, D., Cauchie, H.-M., Martens, K., Oertli, B. (2014). The ecological role of ponds in a changing world. Hydrobiologia, 723, 1-6. https://doi.org/10.1007/s10750-013-1719-y
Dauvalter, V. A. (2020). Geochemistry of Lakes in a Zone Impacted by an Arctic Iron-Producing Enterprise. Geochemistry International, 58, 933-946. https://doi.org/10.1134/S0016702920080042
Downing, J. A., Cole, J. J., Middelburg, J. J., Striegl, R. G., Duarte, C. M., Kortelainen, P., Prairie, Y. T., Laube, K. A. (2008). Sediment organic carbon burial in agriculturally eutrophic impoundments over the last century, Global Biogeochemical Cycles, 22, GB1018. https://doi.org/10.1029/2006GB002854
Fidelis, T. and Rodrigues, C. (2019). The integration of land use and climate change risks in the Programmes of Measures of River Basin Plans - assessing the influence of the Water Framework Directive in Portugal. Environmental Science & Policy, 100, 158-171. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2019.06.013
Friese, K., Schmidt, G., Lena, J. C., Nalini Jr, H. A., Zachmann, D. W. (2010). Limnologica, 40 (2), 114-125. https://doi.org/10.1016/j.limno.2009.12.001
Lottig, N. R. and Carpenter, S. R. (2012).Interpolating and forecasting lake characteristics using long-term monitoring data. Limnology and Oceanography, 57 (4), 1113-1125. https://doi.org/10.4319/lo.2012.57.4.1113
Moiseenko, T. I. (2015). Impact of geochemical factors of aquatic environment on the metal bioaccumulation in fish. Geochemistry International, 53 (3), 222-233. https://doi.org/10.1134/S001670291503009X
Ratie, G., Vantelon, D., Lotfi Kalahroodi, E., Bihannic, I., Pierson-Wickmann, A. C., Davranche, M. (2019). Iron speciation at the riverbank surface in wetland and potential impact on the mobility of trace metals. Science of The Total Environment, 651(1), 443-455. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.09.143
Remor, M. B., Sampaio, S. C., Rijk, S. D., Boas, M. A. V., Gotardo, J. T., Pinto, E. T., Schardong, F. A. (2018). Sediment geochemistry of the urban Lake Paulo Gorski.International Journal of Sediment Research, 33 (4), 406-414. https://doi.org/10.1016/j.ijsrc.2018.04.009
Skjelkvale, B. L., Andersen, T., Fjeld, E., Mannio, J., Wilander, A., Johansson, K., Jensen, J. P., Moiseenko, T. (2001). Heavy Metal Surveys in Nordic Lakes; Concentrations, Geographic Patterns and Re-lation to Critical Limits. AMBIO: A Journal of the Human Environment, 30 (1), 2-10. https://doi.org/10.1579/0044-7447-30.1.2
Verta, M., Tolonen, K., Simola, H. (1989). History of heavy metal pollution in Finland as recorder by lake sediments Science of the Total Environment, 87-88, 1-18. https://doi.org/10.1016/0048-9697(89)90222-2
Wijaya, A. R., Ouchi, A. K., Tanaka, K., Cohen, M. D., Sirirattanachai, S., Shinjo, R., Ohde, S. (2013). Evalua- tion of heavy metal contents and Pb isotopic compositions in the Chao Phraya River sediments: Implication for anthropogenic inputs from urbanized areas, Bangkok. Journal of Geochemical Exploration, 126-127, 45-54. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2012.12.009
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Articles of "Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences" are open access distributed under the terms of the License Agreement with Saint Petersburg State University, which permits to the authors unrestricted distribution and self-archiving free of charge.
