CC BY
94
изв = ±C,/ПДК i, где
м N
С; - концентрация компонента;
N - число показателей, используемых для расчета индекса;
ПДК; - установленная величина для соответствующего типа водного объекта.
В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы качества (от I до VII) от «очень чистых» до «чрезвычайно грязных». Индекс загрязнения воды используют для оценки изменения качества вод во времени, или по течению в границах одной биогеохимической провинции и для однотипных водных объектов.
При расчетах ИЗВ нами были использованы предельно допустимые концентрации для водоемов хозяйственнопитьевого и культурно-бытового водопользования для следующих показателей качества воды: рН, О2, БПК5, ПО, ХПК и НСО3-. Индекс загрязнения воды для исследованных створов верхнего течения р. Бии колеблется в интервале 0,5-0,8. Максимальное значение ИЗВ относится к створу 11, выше с. Ту-рочак. Незначительное увеличение индекса загрязнения отмечается в районе левого берега реки на участке реки ниже с.
Иогач, что, возможно, связано как с влиянием поселка, так и наличием зарослей на данном участке реки. В целом значения индекса загрязнения позволяют отнести воду на всех створах
Библиографический список
1. Атлас Алтайского края. - М.: Комитет геодезии и картографии СССР, 1991.
2. Корытный, Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании. - Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2001.
3. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Равнинные районы Алтайского края и Южная часть Новосибирской области / Под общ. ред. В.А. Урываева. - Л.: Гидрометеоиздат, 1962. - Вып. 6.
4. Алекин, О. А. Гидрохимия рек СССР // Труды ГГИ.- Л.: Гидрометеоиздат, 1949. - Вып. 15 (69). - Ч. III.
5. Ежегодник качества поверхностных вод и эффективности проведения водоохранных мероприятий по территории деятельности ЗападноСибирского межрегионального территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за 2005 год.- Новосибирск: Зап.-Сиб. тер. управление по гидрометеорологии и мониторингу окруж. среды, 2006. - Ч. I.
6. Руководство по гидрохимическому анализу поверхностных вод суши / под ред. А.Д. Семенова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977.
7. Методы исследования качества воды водоемов / под ред. А.П. Шицковой. - М.: Медицина, 1990.
8. Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши / О.П. Оксиюк, В.Н. Жукинский, Л.П. Брагинский [и др.] // Гидробиол. журнал, 1993. - №29 (4).
9. Алекин, О.А. Основы гидрохимии. - Л.: Г идрометеоиздат, 1953.
10. Посохов, Е. В. Ионный состав природных вод. Генезис и эволюция. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
11. Временные методические указания по комплексной оценке качества поверхностных и морских вод № 250-1163 от 22.09, 1986 г. - М.: Госкомгидромет С ССР1,986
Статья поступила в редакцию 10.10.09
УДК 502.55
С.Н. Балыкин, канд. биол. наук., с.н.с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: zoo@iwep.asu.ru
А.В. Пузанов, д-р биол. наук., проф., зам. дир. по научной работе ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: zoo@iwep.asu.ru ВКЛАД СОСРЕДОТОЧЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ В ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ ВЕРХНЕЙ ОБИ
Анализ многолетних данных обобщения государственного учета использования вод по Верхне-Обскому БВУ позволил сделать вывод о том, что за последние десять лет происходит снижение объемов сточных вод (содержащих загрязняющие вещества), сбрасываемых в бассейн Верхней Оби. Наибольший вклад в загрязнение водных экосистем вносит жилищно-коммунальное хозяйство.
Ключевые слова: сосредоточенные источники загрязнения, река Обь.
В последние десятилетия во многих регионах России достаточно остро стоит проблема загрязнения водных объектов, что определяет актуальность своевременной и объективной оценки воздействия сбросов загрязненных стоков на их состояние. Не является исключением и р. Обь, принимающая сточные воды многочисленных предприятий Республики Алтай, Алтайского края, Новосибирской, Томской, Кемеровской,
Тюменской, Омской областей и других субъектов РФ.
Рис. 1. Объемы сточных вод,
содержащих загрязняющие вещества в целом по ГЗерхнс-Обекому БВУ за 1997-2007 гг.. млн. мл
1997 1993 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
исследованного участка реки, согласно [11] ко II классу качества, «чистые воды» (рис. 5).
I 2 У 4 5 6 7 Н •} І» I I
створы
Рис. 5. Пространственная неоднородность ИЗВ в верхнем течении р. Бии, август 2007 г.
Заключение
Воды р. Бии на участке верхнего течения от истока (п. Артыбаш) до с. Турочак по ионному составу относятся к гид-рокарбонатно-кальциевым водам 11-Ш типа; по степени минерализации - к Р-гипогалинным пресным водам. Согласно комплексной экологической классификации вод [8] по гидрохимическим показателям воду верхнего течения р. Бия можно отнести к классу «чистых» вод.
Полученные результаты подтверждают значения индекса загрязнения вод, рассчитанные по шести гидрохимическим показателям. На всех исследованных участках предполагаемой водоохранной зоны по значениям ИЗВ воду можно отнести ко II классу качества, «чистые воды».
Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и берегов водных объектов [1]. Сосредоточенные источники сбрасывают загрязнения по трубам, канавам и канализационным системам со сточными водами [2]. Оценка влияния сосредоточенных источников на загрязнение водных экосистем Верхней Оби проведена на основании данных обобщения государственного учета использования вод по Верхне-Обскому БВУ за 1997-2007 годы [3].
Химический состав и количество сточных вод, сбрасываемых в водные экосистемы Верхней Оби существенно варьируют по годам. Общая тенденция последних десяти лет -снижение объемов сточных вод содержащих загрязняющие вещества (рис. 1). Тем не менее, с 2005 года наметился некоторый подъем, обусловленный, вероятно, экономическим ростом регионов в целом и отраслей в частности.
Динамика поступления загрязняющих веществ в составе сточных вод не однозначна. Так, с 2004 года уровень поступления нефтепродуктов практически не меняется и составляет
0,26-0,23 тыс. т ежегодно. За последние 10 лет минимальное поступление взвешенных веществ со сточными водами было отмечено в 2004 г. (21,50 тыс. т), максимальное - в 2007 г. (30,33 тыс. т). Количество сульфатов, сбрасываемых ежегодно со сточными водами в водные экосистемы Верхней Оби, варьирует от 89,05 (2000 г.) до 118,92 (2007 г.) тыс. т. Уровень поступления хлоридов в последние годы незначительно, но снизился. То же самое можно сказать в отношении общего фосфора и аммонийного азота. Если в 1997-2002 гг. со сточными водами поступало 1308,42-1655,48 т фосфора ежегодно, то с 2003 по 2007 гг. - 1123,64-1348,67 т в год. В 1997 году азота в виде ЫН4 было сброшено свыше 6000 т, в 2006 и 2007 гг. эта цифра не превышает 4000. Упало поступление фенолов, синтетических поверхностно активных веществ, жиров и масел. Обратная закономерность наблюдается в отношении нитратов и нитритов. Ежегодное поступление нитратов выросло с 10 до 35 тыс. т, а нитритов - с 250 до 800 т. Как мы видим, количество этих веществ в составе сточных вод увеличилось более чем в три раза. Элементный химический состав сточных вод так же претерпевает существенные изменения по годам. Поступление таких элементов, как Mg, С(1, Са, Л8, БЪ, Со, Н имеет тенденцию к снижению. С 2001 года наблюдается уменьшение уровней поступления Сг, с 2002 года - Си, с 2003 года - РЪ и V. Из года в год увеличивается количество Мп, поступающего в водные экосистемы Верхней Оби со сточными водами. В последние годы наметилось увеличение сброса Б1, Б, В, Л1. Поступление калия (с 2005 г.), цинка и никеля (с 2004 г.) держится на одном уровне.
Участие отраслей или видов хозяйственной деятельности в загрязнении водных экосистем Верхней Оби различно как по объемам сбрасываемых вод, так и характеру загрязнения. Из более чем тридцати видов хозяйственной деятельности (по материалам 2007 г.) большая часть загрязняющих веществ поступает от следующих отраслей: сельское хозяйство; добыча угля, нефти, газа, металлических руд и прочих полезных ископаемых; производство: химическое, кокса, нефтепродуктов металлургическое, машин и оборудования; производство, передача и распределение электроэнергии; сбор, очистка и распределение воды (жилищно-коммунальное хозяйство).
14 2 Поспимте сточит но.и со.краапоп шрмтивк юпесгш, іт мі.им «о»>шпаіпіі .кпсімюстм н ринках Ікрміс-ОЛсммо ШУ та М)71
По объемам сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, как и следовало ожидать, лидирует жилищнокоммунальное хозяйство (рис. 2). Доля этой отрасли составляет около 60 %. На втором месте находится добыча углей (более 17 %), далее - производство, передача и распределение электроэнергии (8,23 %), химическое производство (около 8 %) и металлургическое производство (4,11 %). Доля остальных участников менее 2 %.
Наибольшее количество нефтепродуктов, хлоридов, фосфора, различных форм азота сбрасывается со сточными водами жилищно-коммунального хозяйства. Так доля ЖКХ в загрязнении нефтепродуктами водных экосистем Верхней Оби составляет около 40 %, хлоридами - более 54 %, фосфором - более 80%, азотом ЫН4 - около 80 %, нитратами - = 70 %, нитритами - 75 %. Со сточными водами ЖКХ так же поступает: фенолов - 75 %, СПАВ - 77 %, а также жиров и масел - 92 %. Бытовые стоки является основным поставщиком металлов: Бе, Си, 7п, Сг, РЪ, С(1 и Мп. Что касается сульфатов, то ЖКХ и горнодобывающая (в частности, угольная) отрасли сбрасывают их практически равное количество. Вместе это составляет более 55 %. Со стоками химического производства поступило около 9 % всего количества сульфатов, сброшенных в 2007 году в бассейн Верхней Оби, от нефтеперерабатывающей промышленности - около 7 %, от производителей электроэнергии - около 5 %, от металлургического производства - 3,3 %, от предприятий по добыче металлических руд -1,4 %. Основное количество никеля поступает от угольной промышленности, от металлургического производства - Л1, Б, Б1, от нефтеперерабатывающей промышленности - В, Б, от производителей электроэнергии - V, Mg, Са, от предприятий по добыче металлических руд - Mg, от химического производства - калий.
По данным Верхне-Обского бассейнового водного управления, с 1997 по 2007 гг. доля участия регионов в загрязнении водных экосистем Верхней Оби существенно не меняется (рис. 3). По объему сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, Кемеровская область значительно превосходит другие регионы. Меньше всего сточных вод поступает из сосредоточенных источников Республики Алтай.
Доля сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, от водоканала г. Горно-Алтайска составляет от 82 до 90 % (варьирует по годам) всего ежегодного объема сточных вод Республики Алтай, поступающих в бассейн Верхней Оби. Доля сточных вод водоканала г. Барнаула от общего объема сточных вод Алтайского края - 50-58 %, доля сточных вод водоканала г. Новосибирска от общего объема сточных вод
Новосибирской области - 77-80 %, доля сточных вод городских очистных сооружений г. Томска от общего объема сточных вод Томской области - 79-82 %. В Кемеровской области несмотря на то, что объем сточных вод водоканала г. Новокузнецка выше, сбрасываемых другими отдельно взятыми крупными водопользователями, доля сточных вод водоканала этого города от общего объема сточных вод Кемеровской области составляет 13-15 %, варьируя по годам.
1000,00
900.00
800.00
700.00
600.00
500.00
400.00
300.00
200.00
100.00
0.00
I
4.00
3.00
IjOO 0.00 *
2002 2003 20W 2005 2006 200?
Г. I о(аю>Л.пнАск. ІЧхіРіЛппа Л.trull
120.00 100 00 80.00 60 00 '
40.00 20 00
0.00 *
2002 2003 2004 2005 2006 2007 і I капп «кло> Ксмсрмкш oiYncn.
•0.00
60.00 •
40.00
20.00
0,00 ——
2002 2003 2004 2005 2006 2007 Г. 1 OWL I OMUOM (Лисп.
120 00 100 00 MOO 60 00 40 00 20 00 0 00 ■
2002 2903 2004 2005 2006 2007 ■ lioptnvi. Лгпійский криА
350 00 30000 250 00 20000 150 00 10000 50 00
0.00 Ь
2002 2003 2004 2006 2006 200* і ІІоахиЛн|П. IlmaiiilifcBMaAiKiti
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
■ Респуб'ШКаЛпай □Лчицскии край Ш1овос1юирс1ДО1ЧЭДн;11«
■ Кемерове коя обллсть □ Томская оолагь
Нк. .V (Мич сгочнич вол со.кршишх шрппн1|№ кпкепи ню емнлалам (*Ф н рамкач Iкрчис-<Ккксми ШУ). чти м*
Динамика поступления сточных вод от водоканалов и предприятий по очистке вод крупных городов представлена на рисунке 4. Объемы сточных вод, сбрасываемых водоканалом г. Горно-Алтайска с 2002 по 2007 гг. существенно не меняются и находятся на уровне 2,4-3,2 млн. м3.
Водоканалы городов Барнаула, Новокузнецка, городские очистные сооружения г. Томска в последние годы сбрасывают меньше сточных вод, содержащих загрязняющие вещества. Тоже самое можно было бы сказать и в отношении водоканала г. Новосибирска, но в 2007 году объемы сточных вод от этого водопользователя возросли.
Рнк 4 (ХНсм оочнич ho.l io.iqT*iunM4 м ря «шхлтс кпкхли им м.твншшм цяшмч іоро.т ■ ріш\ ІІСІМКМ Кчжсчо І.ІІУ I UUI и'
Выводы
1. За период с 1997 по 2007 гг общая тенденция -уменьшение объемов сброса сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, в бассейн Верхней Оби.
2. Из всех видов экономической деятельности жилищно-коммунальная отрасль поставляет наибольший объем сточных вод, содержащих загрязняющие вещества в водные экосистемы.
3. Со сточными водами ЖКХ поступает самое большее количество нефтепродуктов, хлоридов, фосфора, различных форм азота, фенолов, СПАВ, химических элементов: Бе, Мп, Си, 7п, Сг, РЪ, С(1 Со сточными водами угледобывающей отрасли, в сравнении с другими, поступает большее количество сульфатов и N1, металлургического производства - Л1, Б и Б1, производства кокса и нефтепродуктов - В, Б, производства электроэнергии - V, Mg, Са, металлодобывающей отрасли -Mg, химического производства - К.
4. По объему сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, Кемеровская область значительно превосходит другие регионы. Меньше всего сточных вод поступает из сосредоточенных источников Республики Алтай.
Библиографический список
1. Энциклопедия по экологии: Источник загрязнения [электронный ресурс] \ Source of pollution (http://prom-tech.info/Pollution 0180 02 05.html).
2. Экология / Л.И. Цветкова, М.И. Алексеев, Ф.В. Кармазинов [и др.] - М.: Изд-во АСВ, СПб.: Химиздат, 2001. - 552 с.
3. Данные обобщения государственного учета использования вод по Верхне-Обскому БВУ за 1997-2007 гг. - Новосибирск, 1998-2008.
Статья поступила в редакцию 23.10.09
УДК 581.93(571.15)
Д.В. Золотов, канд. биол. наук, с.н.с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: zolotov@iwep.asu.ru
АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ХОРОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СТЕПНЫХ И ЛЕСОСТЕПНЫХ ФЛОР В АЛТАЙСКОМ КРАЕ
Представлены результаты изучения антропогенно трансформированных степных и лесостепных флор. По сравнению с аборигенной в антропогенно трансформированной флоре бассейна реки Барнаулки (как модельного объекта) искажаются соотношения между хорологическими группами. Возрастает доля космополитных (7,5^9,9 %), голарктических (23,8^25,6 %) и западноевразиатских (8,6^8,8 %) видов, в то время как доля остальных типов ареала снижается.
Ключевые слова: аборигенная флора, адвентивный элемент, антропогенно трансформированная флора, хорологические группы, типы ареала.
В 1995-2008 гг. нами изучалась флора высших сосудистых растений бассейна р. Барнаулки (ББ), расположенного на Приобском плато в Алтайском крае [1; 4]. ББ (площадь 5773 км2, протяженность 276 км) представляет собой ложбину древнего стока, которая наиболее интенсивно формировалась
в плейстоцене и преобразована эрозионными процессами в голоцене. Он простирается с юго-запада на северо-восток и в крайних точках широта меняется примерно на 1,5°, долгота -на 3,0°, а значения гидротермического коэффициента Селяни-нова - от 0,75 до 1,15 [5]. Бассейн пересекает степную и лесо-
