Научная статья на тему 'Гидрохимическая оценка состояния реки Волгуши'

Гидрохимическая оценка состояния реки Волгуши Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
694
108
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
река / тяжелые металлы / вода / донные отложения / макрофиты / коэффициент корреляции / биогенные элементы / гидрохимический анализ / river / heavy metals / sediments / aquatic vegetation / hydrochemical analysis

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — А. И. Иванова, Н. В. Кузнецова, Г. А. Лазарева

В данной работе представлены результаты исследований реки Волгуши, проведенные в вегетационный период 2015 года. Дана физико-географическая характеристика бассейна реки Волгуши, описаны элементы гидрологического режима, приведена гидрохимическая оценка реки на содержание в воде, донных отложениях и макрофитах сульфатов, фосфатов, хлоридов, соединений азота, а также тяжелых металлов (Cu, Cd, Ni, Pb и Zn, Mn). Впервые выполнена гидрохимическая оценка экосистемы реки Волгуши в пространственно-временной динамике в условиях разной степени антропогенного воздействия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYDROCHEMICAL ASSESSMENT OF THE VOLGUSHA RIVER

The paper presents the results of research of the Volgusha river, carried out in the growing season of the year 2015. It provides information on the hydrology of the river sections, where water, sediment and aquatic vegetation samplings were conducted. For the first time the hydrochemical assessment of the ecosystem of the river Volgusha is presented in spatial-temporal dynamics under varying degrees of human impact, as well as materials on the content of heavy metals in water, sediments and aquatic vegetation of the river). The hydrochemical assessment of the Volgusha river’s ecosystem has been made for the first time within the spatial-temporal dynamics under conditions of the different grades of anthropogenic influence.

Текст научной работы на тему «Гидрохимическая оценка состояния реки Волгуши»

-ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМ И ИХ КОМПОНЕНТОВ -

УДК 556.531.4

ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ РЕКИ ВОЛГУШИ © 2017 г. А.И. Иванова*, Н.В. Кузнецова*, Г.А. Лазарева**

* Дмитровский рыбохозяйственный технологический институт Россия, 141821, Московская обл., Дмитровскийр-он, пос. Рыбное, д. 36

E-mail: natashak.82@mail.ru **Университет «Дубна» Московской области Россия, 141982, Московская обл., г. Дубна, ул. Университетская, д. 19

E-mail: aii-95@yandex.ru

В данной работе представлены результаты исследований реки Волгуши, проведенные в вегетационный период 2015 года. Дана физико-географическая характеристика бассейна реки Волгуши, описаны элементы гидрологического режима, приведена гидрохимическая оценка реки на содержание в воде, донных отложениях и макрофитах сульфатов, фосфатов, хлоридов, соединений азота, а также тяжелых металлов (Cu, Cd, Ni, Pb и Zn, Mn). Впервые выполнена гидрохимическая оценка экосистемы реки Волгуши в пространственно-временной динамике в условиях разной степени антропогенного воздействия.

Ключевые слова: река, тяжелые металлы, вода, донные отложения, макрофиты, коэффициент корреляции, биогенные элементы, гидрохимический анализ.

Малые реки являются начальными звеньями крупных речных систем и определяют особенности их гидрологического и гидрохимического режимов.

На берегах малых рек проживает значительная часть населения России. В силу своей природной уязвимости в первую очередь малые реки реагируют на результаты хозяйственной деятельности, в том числе на поступление загрязнения с водосборной территории. Загрязнение реки проявляется в изменении физических и органолептических свойств воды: нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса.

Наиболее распространенные загрязняющие вещества - тяжелые металлы (ТМ), а также сульфаты, фосфаты, хлориды и азотные соединения.

Тяжелые металлы изменяют гидрохимические показатели реки, тем самым оказывая отрицательное воздействие на гидробионтов. При повышенных концентрациях они проявляют высокую токсичность. Тяжелые металлы могут перемещаться по пищевым цепям, включаясь в метаболический цикл и вызывая различные физиологические и генетические нарушения. Содержание тяжелых металлов в воде и донных отложениях является одним из главных показателей токсикологического состояния водоема (Манихин, Никаноров, 2001).

Для малых рек источником биогенных элементов служат хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды, а также ливневый сток с водосборной площади. Значимым источником поступления всех форм азота и минерального фосфора в реку является сброс воды из очистных сооружений городской канализации.

Материалы и методы

Река Волгуша целиком протекает с юго-востока на северо-запад по территории Дмитровского района Московской области и относится к бассейну Верхней Волги. Берет свое начало из озера Нерского (рис. 1), расположенного на юге Дмитровского района, является левым притоком р. Яхромы, которая впадает в р. Сестру, впадающую в р. Дубну, а та в свою очередь впадает в р. Волгу (Вагнер, 2006).

Рис. 1. Схема расположения станций на реке Волгуши. Fig. 1. Locations of observation stations on the river Volgusha.

В соответствии со Схемой развития и размещения особо охраняемых природных территорий в Московской области (2009) на территории бассейна р. Волгуши планируется к организации государственный природный заказник «Долина реки Волгуши и Парамоновский овраг» (Генеральный план городского поселения Деденево ..., 2012). Материалы исследований р. Волгуши могут послужить экологической оценке территории водосбора реки, входящей в планируемый природный заказник.

В данной работе представлены результаты исследований, проведенные в вегетационный период 2015 года и направленные на выявление в воде, донных отложениях и макрофитах реки Волгуши содержания сульфатов, фосфатов, хлоридов, соединений азота, а также тяжелых металлов (Си, Сё, N1, РЬ и 2п, Мп). Впервые представлена гидрохимическая оценка экосистемы реки Волгуши в пространственно-временной динамике в условиях разной степени антропогенного воздействия.

1 станция располагается в 5 км от истока реки Волгуши (рис. 1). В среднем ширина русла составляет 1.3-1.8 м, глубина колеблется от 0.6 до 0.9 м, скорость течения - 0.01 м/с, дно илистое. Водная растительность представлена рдестом плавающим (Potamogeton пМат}, стрелолистом (Sagittaria Бр.). Зарастаемость составляет 30%, вода имеет мутный вид и желтоватый оттенок (фото 1).

Фото 1. Река Волгуша, станция № 1. Photo 1. The Volgusha river, station № 1.

2 станция расположена в зоне влияния автотрассы А 107 Московского малого кольца (рис. 1). Ширина реки здесь составляет 1.5-1.7 м, глубина - 0.6-0.7 м, скорость течения -0.5 м/с, дно илистое. Водная растительность представлена горцем земноводным (Polygonum amphibium), осокой обыкновенной (Carex nigra). Зарастаемость так же составляет 30%, а вода имеет мутно-коричневый цвет (фото 2).

Фото 2. Река Волгуша, станция № 2. Photo 2. The Volgusha river, station № 2.

3 станция находится в нескольких километрах от деревни Парамоново (рис. 1). Ширина реки в этом месте составляет 3.5-3.7 м, глубина - 0.4-0.5 м, скорость течения - 3-3.5 м/с, дно каменистое. Водная растительность представлена элодеей канадской (Elodea canadensis), рдестом курчавым (Potamogeton crispus), стрелолистом (Sagittaria sp.). Зарастаемость здесь значительно выше - 70%, а вода прозрачная (фото 3).

4 станция расположена в месте впадения р. Икшанки и сточных вод с очистных сооружений п. Деденево в реку Волгушу (рис. 1). Ширина реки составляет 4.1-4.5 м, глубина - 0.6-0.8 м, скорость течения - 0.06 м/с, дно илистое. Водная растительность представлена многокоренником обыкновенным ^р^оёе1а ро1угЫ2а), рдестом гребенчатым (Potamogeton pectinatus) камышом озерным ^еИоепоркеШ lacustris), рдестом курчавым (Potamogeton сшр^). Зарастаемость здесь ниже - 45%, а вода имеет мутный вид и сильный запах (фото 4).

Фото 4. Река Волгуша, станция № 4. Photo 4. The Volgusha river, station № 4.

5 станция расположена в устье реки, где р. Волгуша впадает в р. Яхрому (рис. 1). Ширина реки здесь составляет 2.5-3 м, глубина - 0.7-0.8 м, скорость течения - 0.03 м/с, дно илистое. Водная растительность представлена рдестом курчавым (Potamogeton crispus), стрелолистом (Sagittaria sp.j, элодеей канадской (Elodea canadensis). Зарастаемость здесь чуть ниже - 40%, доминирует рдест курчавый (Potamogeton crispus; фото 5).

На месте отбора проб проводили определение рН воды и общую минерализацию с помощью портативного рН-метра Hanna, температуру воды и содержание растворенного кислорода измеряли термооксиметром МАРК 2.

Химические анализы воды по показателям: азот аммонийный, нитриты, нитраты, фосфаты, перманганатная окисляемость, хлориды, общая жесткость, сульфаты - проводили по аттестованным методикам (Новиков, 1990; табл. 1).

Таблица 1. Методики определения гидрохимических показателей. Table 1. Methods of hydrochemical indices measuring.

Показатель Шифр методики Название методики Диапазон, мг/дм3

Азот аммонийный ПНД Ф 14.1.1-95 Методика выполнения измерений массовой концентрации аммонийного азота в природных и сточных водах с реактивом Несслера 0.05-1 1-4

Нитриты ПНД Ф 14.1:2.3-95 Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрит-ионов в природных и сточных водах с реактивом Грисса 0.02-0.05 0.05-0.09 0.09-0.2 0.2-0.3

Нитраты ПНД Ф 14.1:2.4-95 Методика выполнения измерений массовой концентрации нитрат-ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой 0.1-0.3 0.3-10

Фосфаты ПНД Ф 14.1:2.112-97 Методика выполнения измерений фосфат-ионов в пробах природных и сточных вод фотометрическим методом 0.05-0.50 0.5-1

Перманганатная окисляемость ПНД 10.1:2.27-96 Методика выполнения измерений перманганатной окисляемости в природных и очищенных сточных водах титриметрическим методом 0.25-1 1-10 10-100

Хлориды ПНД Ф 14.1:2.96-97 Методика выполнения измерений содержания хлоридов в пробах природных и сточных вод аргентометрическим методом 10-25 25-50 50-250

Сульфаты РД 52.24.4012006 Массовая концентрация сульфатов в водах. Методика выполнения измерений титриметрическим методом с нитратом свинца 30-300

Пробы воды, донных отложений и макрофитов для анализа на загрязненность отбирали по 5 станциям в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 ... (2010). Отбор и хранение донных отложений проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.5.01-80 ... (2010). Анализ образцов воды, донных отложений и макрофитов на содержание тяжелых металлов

проводился на атомно-абсорбционном спектрофотометре «КВАНТ-2А».

Полученные результаты сравнивали с ПДКВ (предельно допустимая концентрация -санитарно-гигиенический норматив) и ОДК (ориентировочно допустимая концентрация -временный гигиенический регламент максимального допустимого содержания экзогенного химического вещества в донных отложениях, определяемый расчетным путем (Постановление ..., 2009)).

Результаты и обсуждение

Режим растворенных в реке газов обусловлен изменением в течение года температуры воды, интенсивности процессов фотосинтеза и окисления органического вещества, питания реки, скорости течения, объема водного стока.

Для р. Волгуши характерен благоприятный кислородный режим. Весной в половодье на большинстве участков реки содержание кислорода в воде не опускалось ниже 7.6 на 2 станции, в зоне влияния автотрассы, а максимальное значение достигало 9.3 мг О2/дм в районе устья, на 5 станции.

Летом показатели кислорода незначительно снижаются до 6.9-8.6 мг О2/дм , что происходит в основном за счет развития водной растительности. Осенью содержание растворенного кислорода в воде почти такое же, как и весной, и колеблется в пределах 7.59.2 мг О2/дм3 .

Перманганатная окисляемость характеризует содержание в воде легко окисляемых органических веществ и позволяет судить о степени органического загрязнения вод. Перманганатная окисляемость равнинных рек, не подверженных сильному органическому загрязнению, колеблется в пределах 5-12 мг О2/дм3 (Никаноров, Посохов, 1985).

За время исследований перманганатная окисляемость воды в р. Волгуше в вегетационный период колебалась в широких пределах от 1.2 мг О2/дм3 до 6.7 мг О2/дм3. Максимальные значения перманганатной окисляемости наблюдали на 2 и 4 станциях, в районах с повышенной антропогенной нагрузкой, они составили 6.5 и 6.7 мг О2/дм3 соответственно. На 3 станции в условиях повышенного течения и в устье реки на 5 станции наблюдали минимальные значения перманганатной окисляемости - 1.2 и 1.4 мг О2/дм соответственно. Существенных различий перманганатной окисляемости по сезонам не прослеживалось.

Вода р. Волгуши по соотношению основных ионов к гидрокарбонатному классу группы кальция относится к водам со средней минерализацией.

За время исследований минерализация воды в р. Волгуше колебалась незначительно -400-480 мг/дм3 (табл. 2). Минимальная величина характерна для истока - 400 мг/дм3, далее по течению минерализация возрастает, но незначительно. Сильных изменений минерализации по сезонам нет.

В процессе исследований водородный показатель воды на всем протяжении реки Волгуши держался в пределах 7.3-8.8, что характерно для малых рек Подмосковья. Вода в реке Волгуше имеет тенденцию незначительного увеличения рН во время осенних паводков (табл. 2).

Сезонная динамика биогенов в воде. Воздействие факторов, определяющих содержание минерального азота и фосфора в реке, изменчиво во времени и пространстве, поэтому в период исследований режим биогенов в р. Волгуше различался, особенно в зоне сильной антропогенной нагрузки. Содержание в природной воде нитратных ионов обычно невелико, для незагрязненных рек оно составляет 0.1-0.5 мг/дм . В малых реках, куда стекают воды с пашен и сточные воды из населенных мест, содержание нитратов может достигать 5 -

3 3

10 мг/дм при ПДКрв=40 мг/дм (Брызгалина, 2005).

Содержание нитритных ионов в речной воде более низкое, чем нитратных (до

3 3

0.01 мг/дм ), и только в загрязненных реках оно может повыситься до 0.05 мг/дм , редко выше (ПДКрв=0.08 мг/дм3). Для водных объектов рыбохозяйственного ПДК ионов аммония составляет 0.5 мг/дм3. Увеличение концентрации аммонийного азота обычно является показателем свежего загрязнения.

Таблица 2. Физико-химические показатели воды р. Волгуши. Table 2. Physical and chemical indicators of the river Volgusha's water.

№ станции Весна Лето Осень

рН t°C O2 (мг/л) Минерализация (мг/дм3) рН t°C O2 (мг/л) Минерализация (мг/дм3) рН t°C O2 (мг/л) Минерализация (мг/дм3)

1 7.9 14.3 7.7 410 7.8 20 7.3 400 8.1 4.5 7.6 425

2 7.3 16.1 7.6 470 7.7 22.2 7.1 455 8.5 4.2 7.5 485

3 8.3 13 8.5 450 8.4 18.3 6.9 440 8.8 3.2 8.2 465

4 7.7 15 8.1 465 8.5 19.1 7.8 440 8.7 3.4 8.2 450

5 7.5 3.6 9.3 475 7.9 23.5 8.6 450 8.3 8.8 9.2 480

За вегетационный период 2015 года концентрация ионов аммония в воде на всем протяжении р. Волгуши была в пределах 0.01-0.9 мг/дм (рис. 2). Минимальные значения прослеживались в районе истока (1 станция) и на участке реки с заметно повышенным течением (3 станция) - 0.01 и 0.03 мг/дм соответственно. Максимальные концентрации, превышающие ПДК в 2 раза, были выявлены в зоне влияния автотрассы (станция 2). Незначительные превышения ПДК также наблюдались и на 4 станции в летний период, содержание аммонийного азота здесь составило 0.6 мг/дм .

1 2 3 4 5

Станции

—•—весна -И-лето осень -ПДК

Рис. 2. Содержание аммонийного азота в воде р. Волгуши (мг/дм ). Fig. 2. Content of

3

ammonium nitrogen in the river Volgusha's water (mg/dm ).

Концентрация нитрит-ионов в воде (рис. 3) была в пределах 0.001-0.4 мг/дм За весь период исследований превышение отмечалось лишь на 2 станции весной и летом - до 5 ПДК, что, вероятно, связано с локальным загрязнением реки.

Рис. 3. Содержание нитритов в воде р. Волгуши (мг/дм ). Fig. 3. Nitrites content in the river

о

Volgusha's water (mg/dm ).

Содержание нитрат-ионов в воде (рис. 4) на всех станциях реки не превышало ПДК за исключением 4 станции в осенний период, где отмечено лишь незначительное превышение ПДК (45 мг/дм3).

Рис. 4. Содержание нитратов в воде р. Волгуши (мг/дм ). Fig. 4. Nitrates content in the river

a

Volgusha's water (mg/dm ).

Содержание фосфат-ионов было не выше 1.1 мг/дм (рис. 5), концентрация неорганических соединений фосфора обычно не превышала 0.05-0.1 мг/дм (Моржухина, 2000). Содержание фосфатов весной на 1 станции, в районе истока, незначительно превышало ПДК (ПДКрв=0.15 мг/дм3) - 0.2 мг/дм3. Максимальные концентрации фосфат-ионов (до 7 ПДКрв) зафиксированы в летний период в месте впадения р. Икшанки со сточными водами с очистных сооружений п. Деденево. Также превышения ПДК были в районе автодороги в весенний и летний периоды.

Рис. 5. Содержание фосфатов в воде р. Волгуши (мг/дм ). Fig. 5. Phosphates content in the

о

river Volgusha's water (mg/dm ).

Содержание хлор-ионов в воде р. Волгуши было в пределах 11-124.3 мг/дм (рис. 6). Максимальные величины характерны на участке впадения р. Икшанки - 124.3 мг/дм3. Значительные концентрации наблюдали в районе истока, причины превышения неизвестны.

Рис. 6. Содержание хлоридов в воде р. Волгуши (ПДК=300 мг/дм ). Fig. 6. Chlorides content in the river Volgusha's water (MPC=300 mg/dm3).

Содержание сульфатов уже на 1 станции, в районе истока, весной и летом достигало

3 ТТТ 3

124 мг/дм при ПДК=100 мг/дм , но осенью концентрация снизилась в 4 раза. В зоне влияния автодороги наблюдалось максимальное за весь период исследований содержание сульфатов - до 5 ПДК. Превышение ПДК по сульфатам отметили в осенние и летние периоды в районе впадения р. Икшанки. На 3 и 5 станциях значение концентраций сульфатов было незначительным (рис. 7). Таким образом, максимальные концентрации изучаемых химических элементов были выявлены на станциях 2 и 4, подверженных наибольшей антропогенной нагрузке.

1 2 3 4 5

Станции

—весна -И-лето осень -ПДК

Рис. 7. Содержание сульфатов в воде р. Волгуши (мг/дм ). Fig. 7. Sulphates content in the river Volgusha's water (mg/dm3).

Сезонная динамика тяжелых металлов в воде. За весь период исследования содержание металлов (Cu, Cd, Ni, Pb и Zn, Mn; рис. 8-13), за исключением никеля и кадмия, превышало ПДК на всех станциях. Самые большие превышения наблюдались в весенний период на станциях вблизи дорог и в зоне влияния стоков с очистных сооружений: Mn - 2, Pb - 2.5-4, Zn - 10 ПДК, что связано со сходом в реку талых вод с водосборной площади и сточных вод.

0.0012 -| 0.001 -

0.0008 -

i 0.0006 -

0.0004 -

0.0002 -

о -1 2 3 4 5 Станции

Весна Лето Осень ПДК

Рис. 8. Содержание меди в воде р. Волгуши. Fig. 8. Copper content in the river Volgusha's water.

bill

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 9. Содержание свинца в воде р. Волгуши. Fig. 9. Lead content in the river Volgusha's water.

Рис. 10. Содержание кадмия в воде р. Волгуши. Fig. 10. Cadmium content in the river Volgusha's water.

Рис. 11. Содержание марганца в воде р. Волгуши. Fig. 11. Manganese content in the river Volgusha's water.

Рис. 12. Содержание цинка в воде р. Волгуши. Fig. 12. Zinc content in the river Volgusha's water.

Рис. 13. Содержание никеля в воде р. Волгуши. Fig. 13. Nickel content in the river Volgusha's water.

Летом концентрации тяжелых металлов снизились и не превышали 2 ПДК. Осенью, в период паводков, концентрация цинка возросла до 3, марганца до 7, свинца до 8.5 ПДК.

Содержание тяжелых металлов в донных отложениях на всем протяжении реки не превышало ОДК (рис. 14-19), но при этом было на порядок выше, чем в воде: марганец -200-500 мг/кг, медь - 6.3-8.6 мг/кг, цинк - 16-20 мг/кг, никель - 4-6 мг/кг, кадмий - 0.050.5 мг/кг, свинец - 0.1-4.3 мг/кг.

Корреляционная связь между содержанием тяжелых металлов в воде и в донных отложениях р. Волгуши не установлена.

При этом выявлена корреляционная связь между аккумуляцией тяжелых металлов в донных отложениях и скоростью течения реки. За весь период исследований прослеживалась статистически значимая, с вероятностью 0.99, высокая обратная корреляционная связь между содержанием в донных отложениях и скоростью течения р. Волгуши у меди (г=-0.9) и у свинца (г=-0.7). У четырех металлов (Сё, Мп, N1, 2п) за весь период прослеживалась статистически значимая, с вероятностью 0.9, средняя обратная корреляционная связь (г=-0.6) между содержанием данных металлов в донных отложениях и скоростью течения реки.

Рис. 14. Содержание кадмия в донных отложениях р. Волгуши (ОДК=1 мг/кг). Fig. 14. Cadmium content in the river Volgusha's sediments (APC=1 mg/kg).

5

4 -

Eh 3 -- J

S 2 -

1 -

liil

1

2 3 4 5 Станции Весна I Лето Осень

Рис. 15. Содержание свинца в донных отложениях р. Волгуши (ОДК=65 мг/кг). Fig. 15. Lead content in the river Volgusha 's sediments (APC=65 mg/kg).

Рис. 16. Содержание меди в донных отложениях р. Волгуши (ОДК=66 мг/кг). Fig. 16. Copper content in the river Volgusha's sediments (APC=66 mg/kg).

600

1 2 3 4 5 Станции

■ Весна "Лето Осень

Рис. 17. Содержание марганца в донных отложениях р. Волгуши (ОДК=1500 мг/кг). Fig. 17. Manganese content in the river Volgusha's sediments (APC=1500 mg/kg).

Рис. 18. Содержание никеля в донных отложениях р. Волгуши (ОДК=40 мг/кг). Fig. 18. Nickel content in the river Volgusha's sediments (APC=40 mg/kg).

25

20 -^15 -110 -5 -0

AAL

1 2 3 4 5 Станции

■ Весна I Лето Осень

Рис. 19. Содержание цинка в донных отложениях р. Волгуши (ОДК=110 мг/кг). Fig. 19. Zinc content in the river Volgusha's sediments (APC=110 mg/kg).

Таким образом, установлено, что чем меньше скорость течения, тем более интенсивно происходит аккумуляция тяжелых металлов в донных отложениях.

Как видно из анализа результатов, одним из основных факторов накопления тяжелых металлов в донных отложениях являются не высокие концентрации металлов в воде, а особенности гидрологического режима реки - при увеличении скорости течения интенсивность процессов седиментации и аккумулирования металлов в донных отложениях снижается.

Содержание тяжелых металлов в макрофитах. Макрофиты являются мощным фактором средообразования и при этом служат доступным показателем ряда параметров состояния водоемов и процессов, в них происходящих.

При анализе степени накопления тяжелых металлов макрофитами из разных экологических групп (рис. 20-25) выявлена следующая закономерность: погруженные макрофиты, такие как элодея канадская, рдест гребенчатый и рдест курчавый, накапливают тяжелые металлы более интенсивно (от 0.4 до 92 мг/кг). Для элодеи канадской по большинству анализируемых металлов установлены максимальные концентрации, что определяется ее высокой аккумулирующей способностью в отношении микроэлементов, особенно сильно проявляющейся в условиях доминирования в фитоценозе.

Аккумуляция тяжелых металлов в гидрофитах с плавающими листьями и гелофитах происходит с наименьшей интенсивностью.

Металлы по величине их концентрации в макрофитах располагаются в следующем порядке: Мп>Си>РЬ>2п>№>Сё. В наибольшей степени макрофиты перехватывают марганец, что, по-видимому, обусловлено его высоким содержанием в воде и донных отложениях. В наименьшей степени аккумулируется кадмий, его концентрации и в воде и в донных отложениях за весь период исследований были незначительны.

Рис. 20. Содержание кадмия в макрофитах р. Волгуши. Fig. 20. Cadmium content in the river Volgusha's aquatic vegetation.

Рис. 21. Содержание никеля в макрофитах р. Волгуши. Fig. 21. Nickel content in the river Volgusha's aquatic vegetation.

1

.....

..... ... ......

1---■ - - 1---■ ■ 1 ■ 1 1 ■ 1 11 I 1 ■

!E

3

Станции

!E

!5

Рис. 22. Содержание свинца в макрофитах р. Волгуши. Fig. 22. Lead content in the river Volgusha's aquatic vegetation.

Рис. 23. Содержание цинка в макрофитах р. Волгуши. Fig. 23. Zinc content in the river Volgusha's aquatic vegetation.

Рис. 24. Содержание марганца в макрофитах р. Волгуши. Fig. 24. Manganese content in the river Volgusha' s aquatic vegetation.

Рис. 25. Содержание меди в макрофитах р. Волгуши. Fig. 25. Copper content in the river Volgusha's aquatic vegetation.

В целом распределение тяжелых металлов по величине их концентрации в макрофитах аналогично распределению в донных отложениях; исключение составляет свинец, который накапливается в макрофитах в большей степени, чем в донных отложениях.

Наибольшие концентрации тяжелых металлов в макрофитах были установлены на устьевом участке реки. Он расположен в равнинной части и характеризуется замедленным течением. Это дает основание полагать, что величина аккумуляции макрофитом тяжелого металла зависит не только от его концентрации в воде, но и от условий его произрастания, скорости течения в том числе.

Заключение

Результаты гидрохимических исследований р. Волгуши показали, что максимальные концентрации биогенных элементов, сульфатов и хлоридов выявлены на станциях 2 и 4, подверженных наибольшей антропогенной нагрузке, в период весеннего половодья и осенних паводков.

Содержание всех рассмотренных тяжелых металлов в воде р. Волгуши, за исключением кадмия, за весь период исследования превышало ПДК. Самые значительные превышения наблюдались в весенний и осенний периоды, что связано с поступлением в реку талых и паводковых вод с водосборной площади. Повышенные концентрации тяжелых металлов в воде приурочены к участку реки, находящемуся в непосредственной близости от автодороги.

Содержание тяжелых металлов в донных отложениях, на всем протяжении реки не превышало ОДК. Следует отметить, что их содержание в донных отложениях реки Волгуши на порядок выше, чем в воде. У двух металлов ^^ наблюдается высокая, а у четырех (Cd, Mn, №, Zn) - средне выраженная значимая обратная корреляционная связь между

скоростью течения и количеством накопления тяжелых металлов в донных отложениях, то есть можно говорить о том, что с уменьшением скорости течения реки металлы в донных отложениях накапливаются более интенсивно.

Выявлена существенная роль макрофитов, в первую очередь погруженных, таких как элодея канадская и рдест гребенчатый в аккумуляции тяжелых металлов. В целом распределение тяжелых металлов в макрофитах аналогично их распределению в донных отложениях, исключение составляет свинец, который больше перехватывается макрофитами, чем аккумулируется донными отложениями.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Брызгалина Е.В. 2005. Экология Подмосковья: энциклопедическое пособие.

М.: Современные тетради. 5-е изд. 560 с. Вагнер Б.Б. 2006. Реки и озера Подмосковья. М.: Вече. 480 с.

Манихин В.И., Никаноров А.М. 2001. Растворенные и подвижные формы тяжелых металлов в

донных отложениях пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат. 183 с. Моржухина C.B. 2000. Геохимическая оценка загрязнения малых рек (на примере реки Сестра Московской области). Автореферат диссертации на соискание ... канд. хим. наук. М. 22 с.

Никаноров А.М., Посохов Е.В. 1985. Гидрохимия. Л.: Гидрометеоиздат. 232 с. Новиков Ю.В., Ласточкин К.О. 1990. Методы исследования качества воды водоемов. М.: Медицина. 399 с.

Генеральный план городского поселения Деденево Дмитровского муниципального района Московской области. Положение о территориальном планировании. 2012. 61 с. [Электронный ресурс http://www.mydedenevo.ru/?id=94]. ГОСТ 17.1.3.07-82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. 2010. М.: Стандартинформ. [Электронный ресурс http://www.docload.ru/Basesdoc/9/9212/index.htm]. ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб. 2010. М.: Стандартинформ.

[Электронный ресурс http://docs.cntd.ru/document/gost-r-51592-2000]. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 18 мая 2009 г. № 32.

«Об утверждении гигиенических нормативов» ГН2.1.7.2511-09. Схема развития и размещения особо охраняемых природных территорий в Московской области от 11 февраля 2009 г. № 106/5. [Электронный ресурс http://docs.cntd.ru/document/895204165].

HYDROCHEMICAL ASSESSMENT OF THE VOLGUSHA RIVER © 2017. A.I. Ivanova*, N.V. Kuznetsova*, G.A. Lazareva**

*Dmitrov Fish-Industry Technological Institute Russia, 141821, Moscow Region, Dmitrov District, Rybnoye, 36. E-mail: natashak.82@mail.ru

**Moscow Region University "Dubna" Russia, 141982, Moscow Region, Dubna, Universitetskaya Str., 19. E-mail: aii-95@yandex.ru

The paper presents the results of research of the Volgusha river, carried out in the growing season of the year 2015. It provides information on the hydrology of the river sections, where water, sediment and aquatic vegetation samplings were conducted. For the first time the hydrochemical assessment of the ecosystem of the river Volgusha is presented in spatial-temporal dynamics under varying degrees of human impact, as well as materials on the content of heavy metals in water, sediments and aquatic

vegetation of the river). The hydrochemical assessment of the Volgusha river's ecosystem has been made for the first time within the spatial-temporal dynamics under conditions of the different grades of anthropogenic influence.

Keywords: river, heavy metals, sediments, aquatic vegetation, hydrochemical analysis.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.