CC BY
14
УДК 504.054 Б01: 10.24412/1728-323Х-2022-4-58-62
ЭКОГЕОХИМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ АКВАЛЬНЫХ ЛАНДШАФТОВ
(НА ПРИМЕРЕ РЕКИ БАКСАН)
О. О. Дахова, к. г. н, доцент, доцент кафедры Кабардино-Балкарского государственного университета им. X. М. Бербекова, dakhva@rambler.ru, г. Нальчик, Россия
Аннотация. Баксан — река на Северном Кавказе в Кабардино-Балкарии, правый приток Малки. В верховьях называется Азау. Загрязнение аквальных ландшафтов может нанести вред здоровью человека, в связи с этим целью данной работы является исследование экологического состояния реки Баксан, выявление основных загрязняющих веществ, попадающих в реку. В работе дана интегральная оценка экологического состояния реки по гидробиологическим и гидрохимическим показателям. В данной статье используется метод полевых исследований и наблюдений, сравнительно-географический и описательный методы. Высокая концентрация соединений тяжелых металлов в реке Баксан, превышающая ПДК, обусловлена близостью минеральных руд на водосборных территориях. Физические свойства и органолептические показатели воды на всем протяжении водотока (цвет, запах, прозрачность, температура) являются удовлетворительными и меняются в зависимости от времени года и погодных условий.
Abstract. The Baksan is a river in the North Caucasus in Kabardino-Balkaria, the right tributary of the Malka. In the upper reaches it is called the Azau. The pollution of aqual landscapes can harm human health, due to this, the purpose of this work is to study the ecological state of the Baksan River, to identify the main pollutants entering the river. The work provides an integral assessment of the ecological state of the river with hydrobiological and hydrochemical indicators. This article applies the method of field research and observations, comparative geographical and descriptive methods. The high concentration of heavy metal compounds in the Baksan River, exceeding the MAC, is due to the proximity of mineral ores in the catchment areas. The physical properties and organoleptic indicators of water throughout the watercourse (colour, smell, transparency, temperature) are satisfactory and vary depending on the time of the year and weather conditions.
Ключевые слова: аквальные ландшафты, загрязнение водоемов, мониторинг, окружающая среда, сточные воды.
Keywords: aqual landscapes, wаter pollution, monitoring, environment, wаstewаter.
Введение. На территории России практически все аквальные ландшафты подвержены антропогенному влиянию. Качество воды в большинстве из них не отвечают нормативным требованиям. Загрязнение водных ландшафтов создает угрозу причинения вреда здоровью населения, нормальному осуществлению хозяйственной и иной деятельности, состоянию окружающей природной среды, а также биологическому разнообразию [1].
Цель данной работы: провести оценку экологического состояния аквальных ландшафтов (на примере реки Баксан), дать интегральную оценку экологического состояния реки по гидробиологическим и гидрохимическим показателям.
Водные ресурсы Кабардино-Балкарской Республики — это реки, озера, пруды, ледники и подземные воды. Общая протяженность речной сети составляет 5470 км и состоит из 2172 рек и ручьев, из числа которых активно используются 11 основных рек. Карта-схема рек Кабардино-Балкарской Республики (КБР) приведена на рисунке 1.
Речная сеть Кабардино-Балкарии находится в тесной связи с особенностями климата и рельефа. Для ч асти республики характерны реки снежно-ледникового питания. В их режиме отчетливо прослеживается летний максимум расходов (июль), связанный с усиленным таянием снегов Кабардино-Балкарии. Горные реки Малка, Баксан, Черек, Чегем и Урух берут свое начало с лед-
ников и все они являются в конечном итоге левыми притоками р. Терек [1—3].
Характер русловых процессов рек зависит от зоны. В горной части реки протекают в узких каньонах и эрозия русла практически не заметна. Реки характеризуются большими скоростями воды, что влечет большое количество крупных насосов, попадающих в реки от схода ледников, снежных лавин и селевых потоков. Более крупные насосы откладываются в предгорной части, а более мелкие — в равнинной части русла.
Баксан — река на Северном Кавказе в Кабардино-Балкарии, правый приток Малки. В верховьях она называется Азау. Длина реки — 169 км, площадь ее водосборного бассейна — 6800 км. Кос-моснимок участка р. Баксан показан на рисунке 2.
Свои бурные воды в верховьях Баксан несет в древне-ледниковом ложе с остатками ледниковых морен и селевых нагромождений. Он прокладывает путь через Боковой, Скалистый и Меловой хребты. В течение многих тысяч лет река резала скалы, образовывала суровые и дикие теснины Эльжурту и Шош-Бават с отвесными стенами, поднимающимися на высоту 800—1000 м. По дну Баксан несет огромное количество обломочного материала [4].
Материалы и методы исследования. Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление вредных веществ, ухудшающих качество поверх-
Рис. 2. Космоснимок участка р. Баксан
ностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и берегов водных объектов [5].
Качество реки Баксан по гидрохимическим и гидробиологическим показателям контролируется в четырех створах:
1. выше п. Терскол;
2. ниже хвостохранилища, с. Былым;
3. водозабор канала Баксан-Малка;
4. г. Прохладный — устье.
Кислородный режим по всему водотоку удовлетворительный (8,6—13,5 мг/дм3). Водородный
показатель составляет от 7,0 до 7,7 ед. рН. Прослеживается снижение концентрации металлов в реке по всему водотоку.
Высокая концентрация соединений тяжелых металлов в воде р. Баксан, превышающая ПДК, обусловлена близостью минеральных руд на водосборных территориях, что подтверждается многолетними наблюдениями (молибдена — 3,4—16 ПДК, железа до 2,3 ПДК, алюминия 11,8—16,5 ПДК, меди 1,2—1,5 ПДК).
Качество воды выше г. Тырныауз удовлетворительное по всем показателям [6, 7].
Следующие створы наблюдения по реке, это створы выше и ниже Баксанской ГЭС. Качество воды в данных створах удовлетворительное по всем наблюдаемым компонентам.
Качество воды р. Баксан в створе выше г. Бак-сан соответствует нормам ПДК для воды рыбохо-зяйственных водоемов по большинству показателей. Качество воды по ИЗВ в данном створе соответствует III классу «умеренно загрязненная» (табл. 1).
В верховьях реки Баксан биоценозы бедны жизненными ресурсами. Их состояние можно охарактеризовать как фоновое. Вниз по течению реки, по мере обогащения водной массы биогенными элементами, возрастает продуктивность и видовое разнообразие биоценозов — наблюдается состояние антропогенного экологического напряжения (или «экологического прогресса»).
В таком состоянии биоценозы реки Баксан наблюдаются от высокогорного поселка Эльбрус до балки Мукулан (г. Тырныауз). При высоких уровнях антропогенного напряжения ситуация сменяется состоянием экологического регресса, для которого характерно усиление количественного развития биоценоза при упрощении структуры. Такое состояние установлено на реке Бак-сан ниже г. Тырныауз в зоне воздействия горного комбината. Здесь загрязненность воды отмечается даже визуально и органолептически.
Результаты и их обсуждение. Качество воды р. Баксан в створе ниже г. Баксан изменяется по легкоокисляемым компонентам: БПК5 в среднем составляет 6,7 мг/дм3 (3,3 ПДК), окисляемость перманганатная — 1,6 ПДК; ион аммония — 1,9 ПДК, нитрит-ион — 1,1 ПДК. По остальным определяемым компонентам (нитраты, сульфаты, хлориды, фосфаты, нефтепродукты, АПАВ) качество воды соответствует нормам ПДК для ры-бохозяйственных водоемов [8].
Качество воды в устьевом створе (г. Прохладный) по физико-химическому составу улучшается за счет разбавления водой рек Чегем и Черек. Превышения по легкоокисляемым загрязняющим веществам по сравнению с предыдущим створом небольшие (БПК5 — 1,5 ПДК, перманганатная
окисляемость — 1,1 ПДК). Наблюдаются также превышения по иону аммония (1,2 ПДК), нитрит-иону — 1,5 ПДК, сульфат-иону — 1,2 ПДК. Такие компоненты, как нефтепродукты, АПАВ, фосфаты, хлориды, нитраты, присутствуют в пределах, не превышающих ПДК для рыбохозяй-ственных водоемов. Качество воды в устьевом створе соответствует III классу «умеренно загрязненная» [9, 10].
Общий объем недостаточно очищенных сточных вод и загрязненных без очистки составил в отчетном году 35 501,3 тыс. м3.
В Кабардино-Балкарской республике имеется 18 очистных сооружений по очистке сточных вод общей проектной мощностью 238,8 тыс. м3/сут.
Техническое состояние многих очистных сооружений остается неудовлетворительным. Существующие схемы очистки устарели, на всех ОС отсутствуют блоки доочистки сточных вод и современные блоки обеззараживания стоков. Объем загрязненных стоков (без очистки), сбрасываемых в реки в 2017 г., — 636,44 тыс. м.
Из-за отсутствия канализационных сетей в населенных пунктах ОС загружены от 10 до 50 %.
Стоки накапливаются в выгребных ямах, на полях фильтрации, примитивных отстойниках и так д алее, что ухудшает экологическую ситуацию.
Отрицательно на работе ОС сказалось сокращение технологической службы, в результате на многих ОС очистка стоков с каждым годом стала ухудшаться. В отчетном году из-за отсутствия финансирования строительство очистных сооружений, начатое ранее, не велось.
При проектной мощности ОС 11,0 тыс. м3/сут. поступает сточных вод 3,5 тыс. м3/сут. (32 % загруженности проектной мощности).
За отчетный период на ОС произведен текущий ремонт подводящих и отводящих лотков отдельных отстойников, заменены задвижки на обводных линиях второго аэрофильтра.
Техническое состояние очистных сооружений удовлетворительное, но из-за отсутствия блока доочистки качество сточных вод не соответствует нормам. БПК полн. — 11,37—161,0 мг/дм3. При ПДС 5,55 мг/дм3. Превышения установле-
Таблица 1
Классификация водных объектов по индексу загрязненности воды (ИЗВ) в местах сброса
сточных вод в 2017—2018 гг.
Пункт наблюдения Величина ИЗВ Класс качества воды Описание класса
2017 г. 2018 г. 2017 г. 2018 г. 2017 г. 2018 г.
Выше сброса ОС МУП «Баксангор- 0,786 0,657 II II Чистая Чистая
водоканал», г. Баксан
Ниже сброса ОС МУП «Баксангор- 6,048 2,55 V IV Очень грязная Загрязненная
водоканал», г. Баксан
ны по содержанию азота аммонийных солей от 7,99—8,3 мг/дм3. При ПДС 1,05 мг/дм3 [5]. Содержание азота нитратов 2016—2017 гг. 0,44 мг/дм3. При ПДС не ниже 3,3 мг/дм3, что является отрицательным показателем работы ОС, превышения установлены и по другим показателям.
Качество воды реки Баксан незначительно ухудшается, но концентрации остаются в границах ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения (малый объем стоков и достаточное разбавление их водой реки).
Для улучшения качества сточных вод необходимо:
— проведение капитального ремонта очистных сооружений, производственного здания (ремонт кровли);
— строительство блока доочистки и блока обеззараживания сточных вод.
При проектной мощности очистных сооружений 4,2 тыс. м3/сут., поступает сточных вод 0,825 тыс. м3/сут. (19,6 % загруженности от проектной мощности). В 2016 году на ОС был выполнен большой объем работы по ремонту, реконструкции, строительству дополнительной линии, примыкающей к очистным сооружениям старого комплекса. Заменено старое технологическое оборудование на новое, отремонтировано производственное здание.
Качество сточных вод после ОС не соответствует нормам ПДС по содержанию БПК полн. 12,0—16,0 мг/дм3 при ПДС 9,37 мг/дм3; азот аммонийных солей 5,7—7,8 мг/дм3. При ПДС 2,7 мг/дм3.
Технология очистки стоков пока не восстановлена (низкие среднесуточные температуры, малый объем стоков и так далее).
Из-за малого объема стоков и значительного расхода р. Баксан — влияния на качество воды не установлено.
Для улучшения экологической ситуации в сфере водоотведения необходимо:
— завершить строительство станции обеззараживания стоков, а также осадка, для чего построить дегальметизаторы;
— установить узел учета объема стоков;
— расширение системы канализации.
Таким образом, физические свойства и орга-
нолептические показатели воды на всем протяжении водотока (цвет, запах, прозрачность, температура) удовлетворительные и меняются в зависимости от времени года и погодных условий. По солевому составу вода в устье Баксана соответствует средней минерализации, по градации жесткости относится к воде средней жесткости.
Высокая концентрация соединений тяжелых металлов в воде р. Баксан, превышающая ПДК, обусловлена близостью минеральных руд на водосборных территориях, что подтверждается многолетними наблюдениями (молибдена — 3,4—16 ПДК, железа до 2,3 ПДК, алюминия 11,8—16,5 ПДК, меди 1,2—1,5 ПДК).
Выводы. С 2001 года деятельность Тырныауз-ского горнообогатительного комбината (ТГОК) — главного источника загрязнения реки Баксан приостановлена. В результате объем сточных вод заметно снизился. Однако хвостохранилище ТГОК, занимающее значительную территорию в долине Баксана и неподдающееся надежной рекультивации, остается крупным сосредоточенным источником загрязнения реки. По сравнению с периодом деятельности ТГОК качество воды в реке Баксан заметно улучшилось. На фоновом створе отмечено значительное содержание А1, Бе, Мп, Си, что связано с наличием полиминеральных руд на всей водосборной площади. Поэтому индекс загрязнения вод чаще всего характеризует фоновые створы как «умеренно загрязненные». В высотном аспекте отмечено изменение экологического состояния на разных участках реки Баксан. Существенное влияние на экосистему реки Бак-сан оказывают сточные воды очистных сооружений г. Баксан, которые значительно ухудшают экологическое состояние данной реки. Ниже г. Баксан, в районе с. Кишпек, наблюдается резкое ухудшение качества поверхностных вод, что обусловлено прямым сбросом канализационно-бытовых стоков города непосредственно в реку. Данное негативное влияние смягчается лишь после впадения в реку Баксан реки Черек.
Список литературы
1. Коготижев А. А. Реки и подземные воды Кабардино-Балкарии // Природа Кабардино-Балкарии и ее охрана. — 1972. Вып. 3. — С. 22—28.
2. Дахова О. О., Хучунаев Б. М., Мустафаева З. А., Куповых Г. В., Даов И. С. Экологические проблемы Кабардино-Балкарской Республики // Известия высших учебных заведений Северо-Кавказский регион, серия: Естественные науки. — 2018. — № 4. — С. 72—76.
3. Dakhova O. O., Huchunayev B. M., Bekkiyeva S. A., Hatefova S. B. Impact of the Slurry Pond of the Tyrnyauz Tungsten-Molybdenum Complex on the Mountain Territories Environment // Materials and Technologies in Construction and Architecture, 2018. Vol. 931, P. 1070—1075.
4. Дахова О. О., Каирова Л. Л., Али Х. Н. А. Современное состояние термальных подземных вод КБР // Международная научно-практическая конференция «Перспектива 2020» (24—26 апреля), 2020. С. 216—219.
5. Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей. — 2-е изд., испр. и доп. / Ю. В. Новиков. — М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. — 560 с.
6. Горидченко Т. П. Временные методические указания по гидробиологическому анализу качества вод малых рек, 2018. — 120 с.
7. ГОСТ 17.1.3.07—82. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков.
8. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Кабардино-Балкарской Республики. — Нальчик: Минприроды КБР, 2017. — 150 с.
9. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Кабардино-Балкарской Республики. — Нальчик: Минприроды КБР, 2018. — 210 с.
10. Отчет о состоянии и использовании водных ресурсов КБР за 2018 г. / М. А. Толгуров. — Нальчик, 2018. — 30 с.
ECOGEOCHEMICAL STATE OF AQUAL LANDSCAPES: A CASE STUDY OF THE BАKSАN RIVER
O. O. Dаkhovа, Ph. D. (Geography), Berbekov Kabardino-Balkarian State University, dakhva@rambler.ru, Nalchik, Russia References
1. Kogotizhev A. A. Reki i podzemnye vody Kabardino-Balkarii. Priroda Kabardino-Balkarii i ee ohrana [Nature of Kabardino-Balkaria and its protection], No. 3. 1972. P. 22—28 [in Russian].
2. Dakhova O. O., Khuchunaev B. M., Mustafaeva Z. A., Kupovykh G. V., Daov I. S. Ekologicheskie problemy Kabardino-Balkarskoj Respubliki. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij Severo-Kavkazskij egion, seriya: Estestvennye nauki [ Bulletin of higher educational institutions of the North Caucasus Region. Series: Natural sciences]. 2018. No. 4. P. 72—76 [in Russian].
3. Dakhova O. O., Khuchunayev B. M., Bekkiyeva S. A., Khatefova S. B. Impact of the Slurry Pond of the Tyrnyauz Tungsten-Molybdenum Complex on the Mountain Territories Environment. Materials and Technologies in Construction and Architecture. 2018. Vol. 931. P. 1070—1075 [in Russian].
4. Dakhova O. O., Kairova L. L., Ali H. N. A. Sovremennoe sostoyanie termal'nyh podzemnyh vod KBR. Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya "Perspektiva 2020" (24—26 aprelya) [International Scientific and Practical Conference "Perspective 2020"], 2020. P. 216—219 [in Russian].
5. Novikov Yu. V. Ekologiya, okruzhayushchaya sreda i chelovek: Uchebnoe posobie dlya vuzov, srednih shkol i kolledzhej [Ecology, Environment and Human: A Textbook for Universities, Secondary Schools and Colleges]. 2-e izd., ispr. i dop. YU. V. Novikov. Moscow, FAIR-PRESS. 2002. 560 p. [in Russian].
6. Goridchenko T. P. Vremennye metodicheskie ukazaniya po gidrobiologicheskomu analizu kachestva vod malyh rek [Temporary Methodological Guidelines for Hydrobiological Analysis of Small River Water Quality], 2018. p. 120. [in Russian]
7. GOST 17.1.3.07—82. Pravila kontrolya kachestva vody vodoemov i vodotokov [Water Quality Control Rules for Water Bodies and Streams] [in Russian].
8. Gosudarstvennyj doklad o sostoyanii okruzhayushchej sredy Kabardino-Balkarskoj respubliki. Nal'chik: Minprirody KBR [State report on the state of the environment of the Kabardino-Balkarian Republic]. 2017. 150 p. [in Russian].
9. Gosudarstvennyj doklad o sostoyanii okruzhayushchej sredy Kabardino-Balkarskoj respubliki. Nal'chik: Minprirody KBR [State report on the state of the environment of the Kabardino-Balkarian Republic]. 2018. 210 p. [in Russian].
10. Otchet o sostoyanii i ispol'zovanii vodnyh resursov KBR za 2018 g. M. A. Tolgurov. Nal'chik [Report on the State and Use of CBD Water Resources]. 2018. 30 p. [in Russian].
