CC BY
35
УДК 639.87.002.6:612:577
Евтушенко М.Ю., д.б.н., член-кор. НАНУ Дудник С.В., к.б.н., Глебова Ю.А., к.с.-г.н. ©
КОМПЛЕКСНА ОЦ1НКА ЕКОЛОГО-ТОКСИКОЛОПЧНО!' СИТУАЦП
ВОДОЙМ ШАЦЬКИХ ОЗЕР
У cmammi наведено результаты дослгдження еколого-токсыколог1чног сытуацп на Шацькых озерах впродовж трывалого часу. Встановлено сттку тенденцт ïï поггршення вiд 40-50рр. мынулого столття до нашого часу.
Ключовi слова: Шацью озера, джерела токсичного забруднення, прюрытетю токсиканты, забруднення воды.
Метою наших дослщжень було проведення ретроспективного ан^зу еколого-токсиколопчно1' ситуаци на Шацьких озерах та комплексное' ощнки стану водойм на наявшсть токсичних забруднювачiв.
Ретроспективний аналiз допомагае встановити напрям змiн еколого-токсиколопчного статусу водних екосистем. Накладання сукцесшних змiн гiдробiоценозiв на динамiку riдрохiмiчних та еколого-токсикологiчних показникiв дозволяе встановити, яю саме гiдробiологiчнi характеристики необидно застосовувати в системi бiомонiторингу.
Матер1али i методи проведення досл1джень. Ретроспективний аналiз токси-кологiчноï ситуацiï на Шацьких озерах впродовж вае1 iсторiï становлення Нацюналь-ного парку здiйснено за наявними науковими джерелами. В основу дослщжень покладено принцип, згщно з яким еколого-токсиколопчний статус водних екосистем оцшюеться порiвнянням реальноï концентрацiï забруднювачiв у певнш екологiчнiй ланцi водойми з нормативами щодо вмiсту токсикантiв у цш ланцi: для води - з ГДК для води рибогосподарських водойм, для донних вiдкладiв - з ГДК у грунта, для риб - з допустимою залишковою концентращею (ДЗК) у харчових продуктах [5].
Шацький нацюнальний природний парк е своерщним природним комплексом, який розташований на пiвнiчно-захiднiй частинi Полюькох' низовини з переважанням рiвнинного рельефу, потужним розвитком алювiальних вiдкладiв та великою кшьюстю озер. На територи парку знаходиться 24 озера загальною площею 6354,6 га. Живлення озер здшснюеться за рахунок атмосферних опадiв, поверхневого стоку та пiдземних вод. За хiмiчним складом в ra^^i озер перева-жають гiдрокарбонатно-кальцiевi прiснi води з тдвищеним вмiстом залiза. Шацью озера е найменш проточними внутршшми водоймами Украши i з приводу слабкого зовшшнього водообмiну дуже чутливi до дiï будь-яких зовнiшнiх факторiв [3;9].
Результати досл1джень. Вивчення та аналiз еколого-токсикологiчноï
© Евтушенко М.Ю., Дудник С.В., Глебова Ю.А., 2011
227
ситуацп на Шацьких озерах показали, що щ водойми потерпають вщ комплексного забруднення. Прюритетними забруднювачами, тобто значно поширеними i стiйкими у часi та здатними акумулюватися в донних вщкладеннях i живих органiзмах, у бшьшост Шацьких озер е важкi метали, в першу чергу мщь, цинк та свинець, нафтопродукти i синтетичш поверхнево-активнi речовини. Фiксуеться значний рiвень забруднення вод озер фенольними сполуками, основна маса яких утворюеться в самих озерах за рахунок розбалансування продукцiйно-деструкцiйних процесiв щодо оргашчно! речовини.
Встановлено, що озера Шацького нацюнального природного парку перебу-вають пiд значним антропогенним пресом у результатi здшснення мелiоративних та осушувальних робiт на сшьськогосподарських угiддях у захiдному Полюс за досить iнтенсивного використання останшх для виробництва продукци. На значнш площi парку знаходиться сiтка Копа1всько1 та Верхньо-Прип'ятсько! мелiоративних систем. Шацью озера зазнають величезного рекреацiйного навантаження за рахунок iнтенсивного !х використання для санаторно-курортних цiлей, що в останш роки посилилося. Потужним джерелом забруднення виступають i недоочищенi, i зовсiм неочищенi стоки та викиди комунально! мережi прибережних сiл та смт. Шацьк. На регiон сильно впливають i глобальнi процеси забруднення атмосфери (табл. 1).
Аналiз ретроспективних даних щодо еколого-токсиколопчно! ситуаци на озерах показуе стшку тенденцiю до попршення вiд 40-50 рр. минулого столiття до нашого часу. Зокрема, у юнщ 40-х рокiв ХХ стол^тя, за результатами дослiджень Н.С.Ялинсько! [10], у водi озера Свиязь фiксували лише слiди залiза. У 1976 вмкт солей дво-тривалентного залiза у водi озера Свiтязь становив 90 мкг/ дм3, а озера Люцимер - 350 мкг/ дм3. У 1992 р. вмкт залiза у водi Шацьких озер був у межах 220,6 - 683,3 мкг/дм3 [2]. Вщомосп про вмют у водi озер будь-яких шших забруднюючих речовин у цей час в доступних нам наукових джерелах виявити не вдалося.
Таблиця 1.
Середне надходження забруднюючих речовин з атмосфери в район Шацького
нацюнального природного парку, (мг/м2 в рiк) [6]
Район дослщжень РЬ са 8042"
Ярчев 7,1 0,25 500
Сувалки 6,5 0,17 700
Середне 6,8 0,21 600
% антропогенносп 92,3 58,3 56,3
Масштабш дослiдження щодо рiвня забруднення води Шацьких озер токсичними речовинами вперше були проведенi в 1990-1992 рр. У першу чергу вони стосувалися встановлення ступеня забруднення води важкими металами [1; 7; 8], яю надшшовши у водойми, активно включалися в мiграцiйнi процеси, поширювалися у воднш товщi, осiдали на дно i абсорбувалися донними мулами.
Вони потрапляли з водою та кормами в оргашзми пдробюнпв, де бшьша частина !х акумулювалася. Встановлено надходження !х з нафтопродуктами, поверхнево-активними речовинами i фенолами.
Дослщження показали наявшсть забруднення води бiльшостi озер системи мщдю (8,0 - 12,0 мкг/дм3, що у 8 - 12 разiв перевищуе ГДК рибогоспод), нкелем (5,0 - 28,4 мкг/дм3, перевищення рибогосподарських нормативiв досягае 3 разiв), свинцем (1,3 -24,4 мкг/дм3, перевищення у 1,5 - 2,5 раза), хромом (3,8 - 122,0 мкг/дм3, перевищуе ГДКрибогосп., яка дорiвнюе 1,0 мкг/дм3), кобальтом (2,00 - 15,72 мкг/дм3, перевищення у 1,5 раза) та цинком (19,8 - 260,0 мкг/дм3 перевищення в 1,9 - 26,0 разiв).
Вщ 1990 до 1992 року вмют зазначених елеменпв у водi бшьшосп озер зростав, причому iнтенсивнiше в придонних шарах води [8]. Це можна пояснити наявнiстю в них вторинного забруднення води важкими металами, як надходили вже iз донних вщкладень. Зростало й первинне забруднення за рахунок посилення антропогенного навантаження на водш екосистеми.
Низькi величини каламутносп води озер та !х проточносп дозволяють припустити, що понад 90 % сполук важких металiв м^ують у воднiй товщi в розчиненому станi. Це вказуе на пропорцшне зростання негативного впливу важких металiв на життедiяльнiсть гiдробiонтiв. Проте для юшв мiдi [8], показали, що для цього металу характерний високий ступiнь закоплексованостi (12,5-73,3%), що знижуе його токсичнiсть для водних екосистем [4]. Це свщчить про те, що валовий вмiст важких металiв у водi навiть за значних величин може бути i не шкщливим для риб та iнших гiдробiонтiв, якщо значна частина !х знаходиться в закомплексо-ваному станi у виглядi хелатiв, яю е недоступними для органiзмiв гiдробiонтiв.
Вмiст в озернШ BOдi нафтопродукт1в становив 141 - 370 мкг/дм3 (ГДК саттарно-
гтетчна HафтOПрOДуKтiв для ПрiсHИX вод становить 0,3 мг/дм3, а ГДК рибогосподарська -
0,05 мг/дм3). Розрахунок рiвня перевищення вмiсту нафтопродуктiв у водi порiвняно з ГДК показав, що за саштарно-ппешчними нормами щодо питно! води, !х надлишку практично не було, а вщносно рибогосподарських нормативiв вiдмiчаеться перевищення в 2,82 - 7,40 раза. При цьому загибелi риб ще не вщбуваеться, але погiршуеться яюсть рибно! продукци. Необхщно пiдкреслити, що в гiдроекосистемi озера Чорне Велике максимальнi концентраци нафтопродуктiв мiстилися в придонних шарах води та на мшководдях. За перевищення рибогосподарських ГДК зафксовано в межах 2,8 - 8,0 разiв.
Вмют СПАР у водi Шацьких озер св1дчить про значне забруднення води озера Чорне Велике катюноактивними СПАР - 0,35 - 0,37 мг/дм3, а вмст анюноактивних СПАР був значно нижчим за джта рибогосподарськi ГДК i становив 0,05 - 0,08 мг/дм3. Найменш забрудненим анiоноактивними СПАР виявилося оз. Люцимер (0,0063 мг/дм3).
Придоннi шари води озер води насичен^ фенолами, шж поверхневi, та мiстять у своему складi важк1 фракцil цих сполук. Вмкт летких фенолiв у водi озера Чорне Велике становив 0,8 - 5,5 мкг/дм3, що перевищувало ГДК для рибогосподарського призначення в 2,0 - 5,5 раза.
Дослщження еколого-токсиколопчно! ситуацп на Шацьких озерах у 1996 рощ показало тенденци до зростання рiвнiв забруднення води i важкими металами, i нафтопродуктами, i СПАР, i фенолами (табл. 2).
Аналiз отриманих у 1996 р. результата засвiдчив тi ж самi тенденци розвитку токсифжаци водного середовища, що i при дослiдженнях 1990-1992 рр., при цьому спостерiгалася така сама закономiрнiсть, що придоннi шари води забрудненiшi токсичними речовинами, шж поверхневi.
Таблиця2
Вмiст токсичних речовин у водi оз. Чорне Велике, мкг/дм3, ш1п-шах [13]
ГДК рибогоспод., мкг/дм3 Кратшсть
Токсичт речовини Поверхневий шар Придонний шар перевищення, ГДК рибогоспод.
Важк1 метали:
Си 10,0 - 11,5 14,5 - 15,0 1,0 10 / 15
Сё 0,4 - 0,7 3,7 - 4,9 5,0 Ввдповщае
Мп 15,2 - 16,8 41,2 - 44,7 10,0 1,5 / 4,2
N1 0,7 - 1,3 31,4 - 45,6 10,0 Ввдповщае / 4,5
РЬ 2,8 - 3,4 27,7 - 31,2 10,0 Ввдповщае / 3,0
Сг 11,3 - 12,1 224,5 - 237,2 1,0 11 / 240
гп 24,5 - 25,6 225,1 - 234,7 10,0 2,5 / 23,5
Нафтопродукти 124,0 - 127,0 295,0 - 312,0 50,0 3 / 6
СПАР:
Ан1онноактивн1 60,0 - 77,0 97,0 - 101,0 100,0 Ввдповщае
Катюнноакгивт 240,0 - 245,0 400,0 - 570,0 12,0 12 / 45
Дослщження еколого-токсиколопчно! ситуаци на Шацьких озерах, проведет у 2001 р., пщтвердили закономiрнiсть ранiше встановлених основних тенденцш И розвитку [13]. Рiвень вмкту важких металiв у водi Шацьких озер зростав, забруд-нення нафтопродуктами та синтетичними поверхнево-активними речовинами були на рiвнi 1996 року. Суттевшим перевищення ГДК встановленi для Си (100 % проб), гп (100 % проб), Сг (70 % проб), РЬ (50 % проб), Мп (40 % проб), Сё (20 % проб).
Таким чином, незаперечним е факт антропогенного забруднення акватори Шацьких озер такими найнебезпечшшими токсикантами як важш метали. Високий вмют останшх у водi впродовж понад 10 роюв свiдчить про те, що вони практично не вилучаються з гщроекосистеми або ж вилучаються надзвичайно повiльно. В окремих озерах та !х дiлянках зафiксованi там перевищення ГДКрибогосп.:
Пулемецьке (с. Пулемець) - вмют Си перевищуе ГДК у 22 рази, гп - у 12, Сг - у 60, Мп - у 1,5 раза;
Пулемецьке (с. Пульмо) - вмют Си перевище ГДК для у 27 разiв, гп - у 8, РЬ - у 17, Сг - у 62 рази, тобто, на вiдмiну вщ проби води, ввдбрано! поблизу урочища Балаган, на акватори бия с. Пульмо виявлено досить високий вмют РЬ, що свщчить про наявшсть стабшьного i небезпечного джерела надходження цього токсиканта у воду озера;
Ос^в'янське (с. Ос^в'я) - вмют Си, 2п та РЬ перевищуе ГДК для рибогосподарських водойм вiдповiдно у 18, 14 та 7 разiв, що також е серйозною небезпекою для життя гiдробiонтiв;
Перемут - вмкт Си вище ГДК у 52 рази, 2п - у 17, РЬ - у 7 разiв;
Луки - концентращя Си вище за норму в 10 разiв, 2п - у 19,5, Сё - у 2, Сг -у 2 рази;
Велике Чорне - вмст Си перевищуе ГДК у 14 разiв, 2п - майже у 3 рази, що збкаеться з аналопчними даними, одержаними впродовж 1990-1992 рр.
В озерах Люцимер та Свiтязь проби вщбиралися в двох точках, яю досить сильно вiдрiзнялися за вмiстом важких металiв:
Люцимер - у першш точцi вмiст мiдi був бшьший в 46 разiв, цинку - в 15, кадмш - 3,5, свинцю - 13, хрому - 26 разiв, у другiй - мщ i цинку вiдповiдно в 25 та 6 разiв. Iншi показники (Сё, РЬ, Мп, Сг) були в межах норми;
Свиязь - у першш точщ ГДК було перевищено лише за Си, 2п i Сг, вiдповiдно у 18, 2 та 69 разiв, тод як в другiй точщ - у 43, 9 i 15 разiв, а РЬ - у 27 разiв.
Дослiдження, проведет нами у 2009 рощ, виявили стабшзащю еколого-токсиколопчно1 ситуаци щодо забруднення води всiх озер системи Шацького НПП важкими металами. 1х вмiст у водi не збшьшився, а в деяких випадках, як наприклад, в оз. Люцимер, навт незначно зменшився. Проте пiдтверджуеться i факт складного тривалого позбавлення водних екосистем вiд цих забруднювачiв навт впродовж двох десятилiть.
У 2009 рощ, порiвняно з 90-ми роками ХХ ст., зафксовано зниження рiвня забруднення води озер нафтопродуктами та СПАР, зокрема анiоноактивними, чому посприяло, швидше за все, введення жорстюшого заповiдного режиму. Забруднення ж катюноактивними СПАР зросло, що свiдчить про поширешсть !х використання в комунальному господарствi населених пунктiв та зношешсть систем очищення комунальних вод. Дослщження вмiсту СПАР у водi Шацьких озер показало про значне забруднення води озера Чорне Велике катюноактивними СПАР - 0,35 - 0,37 мг/дм3 ( 350 - 370 мкг/дм3), а анюноактивних СПАР був значно нижчим за дiючi ГДК рибогосподарсью i становив 0,05 - 0,08 мг/дм3 (50 - 80 мкг/дм3). Найменш забруднене анюноактивними СПАР оз. Люцимер (0,0063
мг/дм3).
У 2009 рощ вмют загальних фенолiв у водi оз. Чорне Велике становив 76,2 мкг/дм3, оз. Люцимер - 58,8 мкг/дм3, оз. Свгтязь - 38,9, що перевищуе ГДК у десятки разiв. Неоднорщшсть у розподш фенольних сполук свiдчить про те, що основна маса цих речовин утворюеться за рахунок життедiяльностi бактерш та продук-т1в прижиттевого видiлення, вщмирання i розкладання гiдробiонтiв, в першу чергу фiтопланктону. У цей час у водi рiзко зростае концентращя рiзноманiтних органiч-них речовин, у тому чит i фенольних сполук. З настанням осенi рiвень фенольних сполук у водi знижуеться у 1,7 раза, що пов'язано iз затуханням бiохiмiчних процесiв внаслiдок сезонного зниження температури. Це дозволяе припустити, що основна маса фенольних сполук у водi озер мае природне походження.
Таким чином, нами встановлено стшку тенденцш до попршення в Шацьких озерах еколого-токсиколопчно! ситуаци за вмiстом значно! кшькосп токсичних речовин.
Висновки та пропозицй*
1. Водойми Шацького нацiонального природного парку потерпають вiд комплексного забруднення. Прiоритетними забруднювачами у бiльшостi озер е важкi метали, в першу чергу мiдь, цинк та свинець, нафтопродукти i синтетичнi поверхнево-активнi речовини. Основна маса фенольних сполук утворюеться в самих озерах за рахунок розбалансування продукцiйно-деструкцiйних процесiв в оргашчнш речовинi.
2. Головними джерелами забруднення Шацьких озер е мелюративш й осушувальш роботи на сiльськогосподарських угщдях та досить iнтенсивне використання останшх для виробництва сшьськогосподарсько! продукци. Озера зазнають величезного рекреацшного навантаження за рахунок штенсивного !х використання для санаторно-курортних цiлей. Потужним джерелом забруднення е недоочищеш комунальнi стоки населених пунктiв та глобальнi процеси забруднення атмосфери.
3. Протягом останшх 50 роюв минулого столiття спостерiгалась стiйка тенденщя до наростання забруднення води озер важкими металами. Зростало забруднення анюноактивними СПАР, а знижувався вмiст катюноактивних СПАР, на одному рiвнi фжсувалось забруднення нафтопродуктами. З початку ХХ1 столiття еколого-токсикологiчна ситуацiя на водоймах Шацького НПП стабiлiзуеться.
4. Враховуючи унiкальнiсть Шацьких озер, природоохороннi органи Укра1'ни мають розробити iнновацiйну програму вiдновлення еколопчно! безпеки Шацького национального природного парку.
Лiтература
1. Евтушенко М.Ю. Пщсумки трьохрiчних дослiджень вмкту важких металiв в компонентах озерних екосистем Шацького нацiонального природного парку. / М.Ю. Евтушенко, Ю.М. Ситник, Н.М. Осадча // Нацiональнi парки в ra^mi екологiчного монiторингу. - Свиязь, 1993. - С. 33 - 35.
2. Комаровский Ф.Я. Ртуть и другие тяжелые металлы в водной среде: миграции, накопление, токсичность для гидробионтов (обзор) / Ф.Я. Комаровский, Л.Р. Полищук // Гидробиологический журнал. - 1981. - Т. 17, № 5. - С. 71 - 83.
3. Львович М.В. Загальна характеристика Шацького нацюнального природного парку / М.В. Львович, А. А. Горун // Шацький нацюнальний природний парк. Науковi дослщження 1983 - 1993 рр. - Свггязь, 1994. - С.4 - 20.
4. Осадча Н.М. Стушнь закомплексованност мад у водi Шацьких озер / Н.М. Осадча, Ю.М. Ситник, М.Ю. Евтушенко // Еколопчш аспекти осушувальних мелюрацш в Укрш'ш. Тези доповiдей конференций - К.: Знання, 1992. - С. 120 -121.
5. Перевозников М.А. Экотоксикологический мониторинг загрязнения водоемов /М.А. Перевозников, А.М. Пономаренко // Рациональное использование пресноводных экосистем - перспективное направление реализации национального
проекта «Развитие АПК». Международная научно-практическая конференция. - М.: ВНИИРХ, 2007. - С. 408-411.
6. Ровинский Ф. Состояние и информационные возможности системы комплексного фонового мониторинга в регионе восточно-европейских стран членов СЭВ / Ф. Ровинский, В. Петрухин, Ю. Черханов, А. Ярнатовский // Проблемы фонового мониторинга состояния природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. -Вып. 6. - С. 5-20.
7. Ситник Ю.М. Важю метали у промислових видах риб Шацького поозер'я / Ю.А. Ситник // Рибне господарство. - 1994. - Вип. 48. - С. 79 - 84.
8. Ситник Ю. Концентрация важких метал1в у вод1 озер Шацького нацюнального парку (1990 - 2001 рр.) / Ю. Ситник, Н. Осадча, Д. Засеюн, П. Шевченко // Озера та штучш водойми Украши: сучасний стан й антропогенш змши: Матер. Наук. Практ. Конф., 22-24 травня 2008 р. - Луцьк: РВВ «Вежа»; 2008. - С.212 -215.
9. Тимченко В.М. Гидрологические исследования водных экосистем Украины / В.М. Тимченко, Б.И. Новиков // Гидробиологический журнал. - 1990. - Т. 26, № 3. - С. 100 - 111.
10. Ялынская Н.С. Гидробиологический очерк озер Шацкой группы Волынской области (предварительное сообщение) / Н.С. Ялынская // Труды УкрНИПРХ. - 1949. - № 6. - С. 133-157.
Summary
Jevtushenko M., Dudnyk S., Glebova U.
COMPLEX ESTIMATION OF ECOLOGIC -TOXICOLOGICAL PROBLEMS
OF THE SHATSK LAKES.
The results of research of ecological-toxicological situation on the Shatsk lakes during great while are presented. The steady trend of its worsening is set from 40-50 the last century to our time.
Shatskie of lake, sources of toxic contamination, priority toxicant, contamination of water.
Стаття надшшла до редакци 12.04.2011
