 |  | ||||
 УДК 504.06 Проблемы мониторинга и охраны водных объектов межрегионального пользования (на примере реки Дон)
Изучен уровень загрязнения реки Дон в пунктах мониторинга и проведен сравнительный анализ качества воды с использованием критерия безопасности. Выявлены проблемы мониторинга реки и даны предложения о его совершенствования. Многие природные объекты имеют значительные размеры, простираются на несколько регионов и используются одновременно несколькими секторами экономики, поэтому проблемы мониторинга и охраны таких объектов затрагивают интересы этих регионов и расположенных в них предприятий разных отраслей народного хозяйства. В связи с этим изучение уровня загрязнения реки Дон, используемой для нужд производства, хозяйственно-питьевого водоснабжения, сельского хозяйства, орошения, рыбного хозяйства и транспортной отрасли и протекающей через территории пяти областей Российской Федерации, имеет практическое значение. Река Дон является одной из крупнейших рек России по площади водосбора, равной 422 тыс. км2, и среди европейских рек уступает только Волге, Днепру и Дунаю [1]. Она начинается в Тульской области (г. Новомосковск) и далее протекает по Липецкой, Воронежской, Волгоградской и Ростовской областям, затем впадает в Таганрогский залив Азовского моря, образуя дельту. Длина реки составляет 1870 км. Основными притоками являются следующие реки: Сосна, Чёрная Калитва, Северский Донец (справа); Воронеж, Битюг, Хопёр, Медведица, Иловля, Сал, Западный Маныч (слева). Средний расход воды в устье в естественных условиях свыше 900 м3/с (около 29,5 км3 в год). 70 % стока приходится на период весеннего половодья. Сток наносов 6,3 млн. т. Для оценки качества речной воды была использована методика на основе системного подхода, разработанная ранее для оценки качества атмосферного воздуха [2] и городской экосистемы в целом [3]. Для воды существенными свойствами или частными показателями качества являются концентрации соответствующих загрязнителей. Область адекватности пригодной воды характеризуется величиной площади Sприг, область адекватности реальной воды площадью Sреал, а экологически безопасная вода удовлетворяет условию: KБ ≤ 1. Согласно данным Минприроды Тульской области, качество воды реки Дон в Тульской области исследовалось из двух створов контроля качества поверхностных вод. Первый водозабор расположен у моста в 5 км выше г. Донской и в 2 км к востоку от г. Новомосковска, второй водозабор находится на 23 км ниже г. Донской и на 1,2 км ниже впадения реки Донец [4]. В обоих створах вода в целом была отнесена к 4 "Б" классу как "грязная". Для 11 показателей качества воды из 14 были зафиксированы превышения ПДК, при этом критическими показателями в фоновом створе являются содержание растворенного кислорода и нитритного азота, а в контрольном - концентрация аммонийного азота. Основной вклад в загрязнение воды вносят аммонийный и нитритный азот, недостаток кислорода, органические вещества по БПК и ХПК, соединения меди и фенолы. Степень загрязнения этими веществами может быть определена как загрязнение среднего уровня. Недостаток кислорода в обоих створах классифицируется как неустойчивый высокого уровня. По сравнению с 2012 г., в 2013 г. отмечалось увеличение среднегодовых концентраций в обоих створах фосфатов (в 1,53 раза в фоновом створе и в 1,96 раза в контрольном), общего фосфора (в 1,80 раза в фоновом створе и в 1,63 раза в контрольном) и падение концентрации общего железа (соответственно в 1,53 раза и в 1,47 раза). Также в фоновом створе произошло уменьшение концентрации аммонийного азота в 1,45 раза и увеличение концентраций органических веществ по БПК5 (в 1,31 раза), сульфатов (в 1,31 раза), АСПАВ (в 1,52 раза). В контрольном створе произошло также увеличение концентрации аммонийного азота (в 1,66 раз). В 2013 г. на исследуемом участке р. Дон в фоновом створе зафиксированы 2 случая недостатка растворенного кислорода, 1 случай сильного загрязнения органическими веществами по БПК5, 2 случая высокого загрязнения аммонийным азотом, 1 случай высокого загрязнения нитритным азотом. В контрольном створе были зафиксированы 1 случай недостатка кислорода и 3 случая высокого загрязнения аммонийным азотом. Основными загрязняющими веществами реки Дон в Липецкой области в 2013 г. являлись азот нитритный, азот аммонийный, железо общее, содержание органических веществ (БПК5, ХПК), нефтепродукты, фосфаты, сульфаты, медь, цинк, марганец [5]. В 2013 г. в реке у г. Данков были обнаружены загрязнители в следующих средних концентрациях [5]: соединения меди - 1,5 ПДК, железо общее - 5,15 ПДК, концентрация нефтепродуктов - 1,3 ПДК, сульфаты - 1,2 ПДК, азота аммонийного - 2,55 ПДК, азота нитритного - 2,2 ПДК, соединений цинка - 1,1 ПДК, фосфаты - 1,3 ПДК. Средние концентрации фенольных соединений, АСПАВ и минерализация не превышали ПДК., Величина БПК5 составила 1,65, ХПК - 1,65. Для воды в этом месте реки Sприг = 2,940, Sреал=3,584, KБ=2,940. Следовательно, вода экологически опасна. В 2013 г. в реке у г. Лебедянь были обнаружены загрязнители в следующих средних концентрациях [5]: соединения меди - 2,5 ПДК, железо общее - 6,45 ПДК, концентрация нефтепродуктов - 1,6 ПДК, сульфаты - 1,1 ПДК, азота аммонийного - 3,1 ПДК, азота нитритного - 2,15 ПДК, фосфаты - 1,25 ПДК. Средние концентрации фенольных соединений, АСПАВ и минерализация не превышали ПДК, Величина БПК5 составила 1,8, ХПК - 1,65. Для воды в этом месте реки Sприг=2,8935, Sреал=15,539, KБ=5,370. По сравнению с предшествующим пунктом наблюдения (г. Данков) донская вода стала еще более экологически опасной. Это объясняется снижением мощности городских очистных сооружений МУП "Водоканал" и малой эффективностью очистки стоков завода по производству соков ОАО "Лебедянский" компании "PepsiCo" [5]. Введение в эксплуатацию после серьезной реконструкции очистных сооружений на этом предприятии в сентябре 2014 г. позволит ожидать улучшения состояния воды в Дону, т.к. действующие сооружения отвечают всем современным экологическим требованиям. Донская вода у г. Задонск в 2013 г. характеризовалась наличием следующих средних концентраций загрязнителей [5]: соединения меди - 1,5 ПДК, железо общее - 5,15 ПДК, концентрация нефтепродуктов - 1,2 ПДК, азота аммонийного - 1,8 ПДК, азота нитритного - 2,9 ПДК, фосфаты - 1,8 ПДК. Средние концентрации сульфатов, соединений цинка, фенольных соединений, АСПАВ и минерализация не превышали ПДК., Величина БПК5 составила 1,7, ХПК - 1,8. Для воды в этом месте реки Sприг=2,832, Sреал=11,868, KБ=4,191. Понижение величины KБ обусловлено большей водностью реки благодаря впадению в нее рек Красивой Мечи в 30 км ниже г. Лебедяни и Сосны, характеризующихся менее высоким уровнем загрязнения. На территории Воронежской области мониторинг реки Дон осуществляется в двух местах - после г. Воронеж и на выходе из Воронежской области. В 2013 г. в донской воде в районе с. Малышево, расположенного по течению ниже стоков МУП "Водоканал" г. Воронежа, в 2013 г. были обнаружены следующие загрязнители [6]: соединения меди - 2,1 ПДК, нефтепродукты - 1,0 ПДК, азот нитритный - 1,05 ПДК. Величина БПК5 составила 1,26, а ХПК - 1,69. Концентрации железа общего, азота аммонийного, фенольных соединений, соединений цинка, АСПАВ, фосфатов, средняя концентрация сульфатов и минерализация не превышали ПДК. Согласно расчетам, для донской воды в данном створе реки Sприг=2,3775, Sреал=4,8240, KБ=2,029. Значение KБ выше 1, поэтому воду нельзя считать безопасной для жизнедеятельности. В донской воде, взятой вблизи с. Новая Калитва (на выходе из Воронежской области), в 2013 г. были обнаружены следующие загрязнители [6]: соединения меди - 2,9 ПДК, железо общее - 1,3 ПДК, концентрация нефтепродуктов - 1,2 ПДК. Величина БПК5 составила 1,0, а ХПК - 1,39. Концентрации азота аммонийного и азота нитритного, фенольных соединений, соединений цинка, АСПАВ, фосфатов, средняя концентрация сульфатов и минерализация не превышали ПДК. Для воды в этом месте реки Sприг=2,3775, Sреал=5,6827, KБ=2,390. Так как величина KБ выше соответствующего значения для донской воды, взятой после Воронежа, то вода в районе с. Новая Калитва еще более экологически опасна.
Мониторинг состояния донской воды на территории Волгоградской области не проводился. Наблюдения за качеством поверхностных вод суши Волгоградский ЦГМС в 2013 г. осуществлялись только на 10-ти створах 4-х водных объектов: Волгоградское водохранилище на участке г. Камышин - г. Волжский, река Волга, рукав Ахтуба и Цимлянское водохранилище [7]. Поэтому провести оценку степени экологической опасности донской воды в этом регионе не удалось. В Ростовской области в донской воде в районе х. Дугино, где расположены водозаборные пункты для водопроводной сети г. Таганрога, в 2013 г. были обнаружены следующие загрязнители [8]: соединения меди - 2,92 ПДК, железо общее - 1,13 ПДК, концентрация нефтепродуктов - 0,94 ПДК, средняя концентрация сульфатов - 2,29 ПДК. Величина БПК5 составила 1,5, а ХПК - 2,2. Водородный показатель среды рН регистрировался в диапазоне 7,10-8,62 с уклоном в сторону щелочной реакции среды. Кислородный режим можно считать удовлетворительным: средняя величина растворенного в воде кислорода составила 9,23 мг/дм3. УКИЗВ оказался равен 3,78, состояние воды в целом соответствует классу 3 "Б", т.е. "очень загрязненная". На рис.1 приведено изображение диаграмм частных показателей состояния воды в этом пункте для безопасных и реальных условий. Качество этой воды характеризуется следующими показателями: Sприг=2,598, Sреал=9,0274, KБ=3,928. Поскольку , то вода экологически опасна. Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы. К основным проблемам мониторинга реки Дон относятся: 1) отсутствие пунктом мониторинга на территории Волгоградской области; 2) отсутствие единого подхода к проведению мониторинга реки на всем ее протяжении, т.к. представленные в докладах разных областей данные мониторинга трудно соотносить друг с другом и использовать для корректной оценки состояния реки на всех ее участках. В связи с чем целесообразна разработка единого подхода к проведению мониторинга речной воды. Во многих городах, расположенных на берегу Дона, действующие очистные сооружения не обладают необходимой мощностью и оборудованием для обеспечения требуемого уровня очистки сточных вод. Для оценки уровня загрязнения рек и др. водных объектов и степени их экологической опасности или безопасности удобно использовать коэффициент безопасности KБ, учитывающий вклад всех загрязнителей и позволяющий соотнести существующий уровень загрязнения воды с уровнем, согласующимся с действующими санитарно-гигиеническими правилами и нормами. Анализ расчетных значений коэффициента безопасности KБ донской воды для водозаборов, расположенных на территории Воронежской и Ростовской области, свидетельствует об ухудшении качества воды при продвижении от верховья к нижнему течению, что объясняется накоплением загрязнителей от разных источников загрязнения. Библиографический список
| |||||
 |  |
