О состоянии и использовании водных ресурсов в Ростовской агломерации Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 504.4.054

О СОСТОЯНИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В РОСТОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ

© 2014 г. Ю.Ю. Меринова, А.Д. Хаванский

Меринова Юлия Юрьевна - старший преподаватель, кафедра социально-экономической географии и природопользования, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, e-mail: yuliyamerinova@yandex.ru.

Хаванский Александр Дмитриевич - доктор географических наук, профессор, заведующий кафедрой социально-экономической географии и природопользования, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, e-mail: khovansk@yandex.ru.

Merinova Yulia Yurievna - Senior Lecturer, Department of Economic and Social Geography and Nature Management, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: yuliyamerinova@yandex.ru.

Khavanskiy Alexandr Dmitrievich - Doctor of Geographical Science, Professor, Head of the Department of Economic and Social Geography and Nature Management, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: khovansk@yandex.ru.

Доступ к качественной, незагрязнённой пресной воде становится в настоящее время важным фактором комфортности проживания населения многих регионов. В статье дана оценке динамики и пространственным различиям уровня загрязнения водных ресурсов в высокоурбанизированных зонах. Проанализирована динамика уровня загрязнения поверхностных вод по основным санитарно-эпидемиологическим показателям загрязнения водной среды в границах Ростовской агломерации. Рассмотрена динамика территориальной дифференциации агломерации по уровню и факторам экологического состояния потребления водных ресурсов, а также сбросу сточных вод.

Ключевые слова: Ростовская агломерация, загрязнение воды, поверхностные воды, подземные воды, забор воды, сброс сточных вод, качество воды, санитарно-химические, микробиологические показатели загрязнения воды.

The access to safe, qualitative, soft water becomes now an important factor of the comfort of living in many regions. The article is devoted to estimation of the dynamics and spatial variations in level of water pollution in the highly urbanized areas. The dynamics of the pollution's level of surface water on main sanitary and epidemiologic indicators of water pollution in borders of the Rostov agglomeration is analyzed. The paper considers the dynamics of territorial differentiation of agglomeration in the level and factors of an ecological condition of water consumption and wastewater discharge.

Keywords: Rostov agglomeration, water pollution, surface water, groundwater, water intake, wastewater discharge, quality of water, sanitary-chemical and microbiological indicators of water pollution.

Ростовская область расположена в зоне недостаточного увлажнения и испытывает дефицит водных ресурсов. Недостаток водных ресурсов необходимого качества становится для нашего региона лимитирующим фактором развития экономики и комфортности проживания населения, и наиболее остро это проявляется в крупной Ростовской агломерации (РА). Поэтому важным является всесторонняя оценка состояния и использования водных ресурсов в ней.

В последнее время ежегодные заборы воды в Ростовской области из природных источников, как поверхностных, так и подземных, составляют около 3,5 млрд м3. Основной объём воды забирается из поверхностных водных объектов, доля подземных источников в общем объёме заборе составляет 3,8 %. В пределах Ростовской агломерации используются в основном поверхностные воды р. Дон и малых рек Приазовья. Из р. Дон ежегодно забирается до 1538 млн м3 воды [1]. За пределами бассейна р. Дон водозабор в РА осуществляется в нижней части бассейнов рек Миус, Самбек (севернее Таганрогского залива) и Кагальник (южнее Таганрогского залива). Ежегодный общий забор в этих бассейнах достигает 26,8 млн м3 [2], что

составляет 1,7 % от общего забора пресных вод в агломерации.

Доля подземных вод в бассейне р. Дон составляет только 0,33 % (5,0 млн м3) от общего водозабора, в бассейнах малых рек Приазовья - 25,2.

Основным потребителем пресных вод в агломерации является промышленный комплекс (1083 млн м3), на долю которого приходится более 70,4 % от общего потребления пресных вод. Около 14,5 % забора идёт на хозяйственно-бытовое водоснабжение, ещё 11,1 - на предприятия прудового рыбного хозяйства. Значительно меньшие размеры потребления пресных вод имеют орошаемое земледелие и сельскохозяйственное водоснабжение (чуть более 4 и менее 0,02 % соответственно). Крупнейшими потребителями подземных вод являются предприятия хозяйственно-бытового водоснабжения (73,1 %) и промышленности (21,2 %).

Общий объём сточных вод, сбрасываемых в бассейны основных рек Ростовской агломерации, составляет около 1,3 млрд м3, из которых 98 % поступает в р. Дон. В бассейны рек Миус и Самбек сбрасывается 1,8 млн м3, а в бассейн Кагальника - 1,2 млн м3 сточных вод [1, 2]. Необходимо учитывать, что в бассейн

р. Миус в пределах Украины сбрасывается еще до 187,5 млн м3 недостаточно очищенных вод.

Общий сброс сточных вод в пределах РА за последнее десятилетие стабильно снижался, хотя в целом по области с 2010 г. наметился его рост (табл. 1). В разрезе административных единиц агломерации крупнейшие сбросы осуществляет Новочеркасск (Новочеркасская ГРЭС), при этом за последние 12 лет объёмы его сброса сократились почти в 2 раза. На втором месте по абсолютным показателям сбросов, с

положительной тенденцией сокращения объёмов, находится Ростов (Батайск производит сбросы через его коллекторную систему), замыкает список крупнейших городов Таганрог. Затем следуют сельские районы - Азовский, Октябрьский, Аксайский и Багаев-ский, объёмы сбросов которых значительно превосходят Азов. Следует отметить, что Таганрог уступал по уровню сбросов в 2000 г. каждому из этих районов, в 2005 г. - Азовскому и Аксайскому, а в 2010 г. - Ак-сайскому и Октябрьскому.

Таблица 1

Сброс сточных вод в поверхностные водные объекты, млн м3 (составлено авторами по данным [3-5])

Место сброса вод 2000 2005* 2010 2012

Ростовская область 2212,00 1494,00 1425,32 1723,78

Ростовская агломерация 1738,88 1248,36 1124,44 965,05

Доля агломерации в области, % 78,61 83,56 78,89 55,98

Ростов-на-Дону 150,30 130,70 122,87 121,12

Доля Ростова в области, % 6,8 8,7 8,6 7,0

Доля Ростова в агломерации, % 8,6 10,5 10,9 12,6

Азов 9,33 5,68 5,25 5,07

Батайск 0,29 - - -

Новочеркасск 1411,00 1003,00 876,52 759,49

Доля Новочеркасска в области, % 63,8 67,1 61,5 44,1

Доля Новочеркасска в агломерации, % 81,1 80,3 78,0 78,7

Таганрог 24,83 20,84 20,76 20,47

Всего по городам 1595,75 1160,22 1025,4 906,15

Азовский район 29,37 21,51 16,96 18,72

Аксайский 30,90 24,12 21,32 14,56

Багаевский 26,54 12,84 6,60 8,16

Кагальницкий 1,03 0,60 0,04 0,32

Матвеево-Курганский 0,34 0,26 - 0,06

Мясниковский 3,89 6,87 0,14 0,10

Неклиновский 2,43 1,56 2,22 1,77

Октябрьский 48,63 20,38 51,76 15,21

Всего по районам 143,13 88,14 99,04 58,9

* - сточных, шахтно-рудничных, коллекторно-дренажных вод.

В долевом соотношении при положительной динамике уменьшения сбросов (почти на 20 % в областном разрезе и на 2,4 % в разрезе агломерации за 12 лет) лидером остаётся Новочеркасск (44,1 % от общеобластного и 78,7 % от общеагломерационного).

На втором месте находится Ростов, доля которого в сбросе сточных вод увеличивалась как в области, так и в агломерации. Суммарно два этих города дают более половины сброса сточных вод области и 91,3 % Ростовской агломерации.

Сама агломерация традиционно сбрасывает более 50 % загрязнённых сточных вод области. Осуществляемые Ростовом сбросы сточных вод на 90,6 % являются загрязнёнными, что не характерно ни для одного другого города агломерации. В области и РА на южную столицу приходится соответственно 43,4 и 74,6 % от общего количества сброшенных загрязнённых сточных вод (табл. 2).

Исключительная позиция по сбросу нормативно -чистых вод (без очистки) принадлежит Новочеркасску, объёмы которого составляют 78,5 % от областного и 94,7 % от сброса агломерации. За ним следуют, значительно опережая остальные административные единицы агломерации, Азовский район (2,3 % сброса по РА), далее по убывающей располагаются Ростов, Аксайский и Багаевский районы. Положительная динамика сокращения сброса данного вида вод за прошедшие 12 лет наблюдалась в Октябрьском районе, который ещё в 2000 и 2010 гг. находился на вторых позициях в агломерации, но уже в 2012 г. сброс прекратился. Таким образом, по сбросу нормативно -чистых вод прослеживается доминирование восточных и центральных районов агломерации.

Значительные объёмы сброса нормативно-очищенных сточных вод в области приходятся на территорию Ростовской агломерации (78,1 %, с динамикой роста).

В последние три года в лидеры вышел Таганрог, на долю которого приходится около 52 % от объёма областного сброса и 66,5 % от сброса агломерации. Ещё в 2000 г. он занимал только третью позицию, незначительно отставая от Новочеркасска и опережая Аксай-ский район, которые в настоящее время сократили сбросы до нулевых показателей. Среди других единиц агломерации можно отметить стабильно повышенные сбросы в Азове (2-е место в РА) и постепенный рост в Ростове (3-е место в РА по сбросу).

Поступление больших объёмов загрязнённых сточных вод приводит к значительному загрязнению поверхностных водных объектов Ростовской области и РА. Уровень загрязнения воды в Ростовской области один из самых высоких в России.

Проблема качества воды особенно остро стоит в Ростовской агломерации. Воды р. Дон, малых рек Приазовья характеризуются высокой минерализацией, жёсткостью, превышением ПДК по органическому веществу, соединений азота, сульфатов, нефтепродуктов, железа, тяжёлых металлов [6].

Гидрохимический режим Нижнего Дона по мере продвижения вниз по течению существенно трансформируется. Эта трансформация обусловливается, прежде всего, процессами поступления загрязняющих веществ с водами притоков Дона, различных видов сточных вод, неорганизованных стоков с сельхозугодий. Анализ данных Ростовского ЦГМС показывает, что в р. Дон на участке от г. Константиновска до х. Дугино в 2012 г. содержание органических веществ

В водных объектах I категории доля проб, не соответствующих гигиеническим нормативам по са-нитарно-химическим показателям, достигает 35 %, причём динамика этого показателя постоянно растёт. При идентичной отрицательной динамике доля проб не соответствующих гигиеническим нормативам, в водных объектах II категории достигает 45 % [6].

По микробиологическим показателям поверхностных вод Ростовская область относится к субъектам Российской Федерации, в которых доля проб воды водных объектов I и II категорий не соответствует гигиеническим нормативам и превосходит средние значения по стране в содержании колифагов, термотолерантных и общих колиформных бактерий.

Таблица 2

составляло по БПК5 1,8 ПДК, по величине ХПК - в среднем 2,0 ПДК.

Средние содержания в воде сульфатов увеличилась до 2,4 ПДК, азота нитритного - 1,3 ПДК. Концентрации меди превышали ПДК в 1,9, железа общего -в 2,2 раза. Концентрация нефтепродуктов составила 0,7 ПДК.

Средние величины азота аммонийного и нитратного, фенолов, соединений цинка, АСПАВ, минерализации не превышали ПДК. Хлорорганические пестициды не обнаружены.

Повторяемость числа случаев превышения ПДК от общего числа проанализированных проб составила по взвешенным веществам, БПК5, бихроматной окис-ляемости - 100 %, сульфатам - 99, железу общему -

Сброс сточных вод в поверхностные водные объекты по категориям очистки, млн м5 (оставлено авторами по данным [3-5])

Место сброса вод 2000 2005 2010 2012

Сброшено загрязнённых сточных вод

Ростовская область 297,52 281,58 267,70 252,80

Ростовская агломерация 160,74 161,81 157,64 147,16

Доля агломерации в области, % 54,0 57,5 58,9 58,2

Ростов-на-Дону 144,19 122,36 120,64 109,76

Доля Ростова в области, % 48,5 43,5 45,1 43,4

Доля Ростова в агломерации, % 89,7 75,6 76,5 74,6

Новочеркасск 1,08 7,62 16,94 14,18

Таганрог - 20,84 0,15 0,63

Аксайский район 3,68 5,22 5,90 5,39

Багаевский 5,50 2,99 0,96 1,79

Октябрьский - 1,67 11,76 15,19

Сброшено нормативно-чистых (без очистки) вод

Ростовская область 1774,00 1166,00 1118,18 946,70

Ростовская агломерация 1482,56 1044,64 938,9 784,18

Доля агломерация в области, % 83,6 89,6 84,0 82,8

Ростов-на-Дону 4,26 7,30 0,90 8,55

Доля Ростова в области, % 0,2 0,6 0,1 0,9

Доля Ростова в агломерации, % 0,3 0,7 0,1 1,1

Новочеркасск 1382,00 982,50 857,52 742,75

Азовский район 21,93 19,40 16,81 18,39

Аксайский 0,07 18,33 15,41 6,95

Багаевский 20,47 9,42 5,64 5,93

Октябрьский 47,00 18,68 40,01 -

67, нитритному азоту - 52, соединениям меди - 48, нефтепродуктам - 18 %.

В среднем на участке наблюдений удельный комбинаторный индекс загрязнённости воды (УКИЗВ) равен 4,03 (по пятибалльной шкале). Вода по своему качеству относится к 4 «а» классу и оценивается как «грязная». Динамика изменения загрязнения р. Дон по

величине УКИЗВ представлена на рисунке. В нижнем течении Дона УКИЗВ варьирует в пределах 2,7-5,04, класс качества воды от 3 «а» - загрязнённая до 4 «а» -грязная (табл. 3). Вода загрязнена органическим веществом, соединениями азота, фосфатами, сульфатами, нефтепродуктами, железом, марганцем, медью, цинком.

Год

Динамика загрязнения воды р. Дон на участке от г. Константиновска до х. Дугино [7]

Таблица 3

Содержание загрязняющих веществ в воде р. Дон в 2010 г. [7]

Створ Расстояние от устья, км УКИЗВ Класс качества воды Превышение ПДК

азот аммонийный нитраты фосфаты сульфаты нефтепродукты БПК-5 Fe общ. Mn Cu Zn

р. Дон, водозабор МУП «Горводоканал» г. Новочеркасска 83 2,8 3 «а» 2,0 2,3 2,3

р. Дон, ООО «Донбун-кер» 68 6,6 4 «б» 7,6 2,5 2,2 4,8

р. Дон, ООО «ТЭК «Ростовский порт» 59,3 6,3 4 «б» 9,0 2,5 4,0

Водозабор ОАО ПО «Водоканал» г. Ростова-на-Дону 56 4,2 4 «а» 1,6 2,2 1,76 7 2,8

ЗАО «Рабочий» 51,8 2,7-5,04 3«а»-4«а» 1,3 4,5- 8,3

ООО «Портофлот» 47,5 4,37 4 «а» 2,4 3,7 3,3 2,8

Ниже впадения р. Те-мерник 44 3,58 3 «б» 2,2 2,3 1,6 2,6 1,7 4,2

ООО «Ростовский универсальный порт» 40,6 4,55-4,77 4 «а» 2,4 5,4 1,3 6,7 3,0 5, 0

ОАО ПО «Водоканал» г. Ростова-на-Дону 37,5 3,51 3 «б» 2,5 2,0 1,7 3,9

ОАО «Кулешовское рыбоводное хозяйство» 30,5 3,64 3 «б» 1,9 2,0 5,6

Водозабор МП «Азов-водоканал» 18 5,19 4 «а» 2,9 1,4 4,7 4,7 4

ОАО «Азовский морской порт» 14 3,14 -3,29 3 «б» 2,6 6,6

Ниже выпуска МП «Азовводоканал» 12,5 3,32 3 «б» 2,1 1,7 1,3 1,8 4,8

ООО «ДонТерминал» 12 13,9 5 2,5 9,56 5,2 4,5

Качество воды в малых реках Приазовья, впадающих в Таганрогский залив, не отвечает установленным нормативам по содержанию марганца, сульфатов, общего железа, магния, натрия, фосфатов, нефтепродуктов, меди и алюминия, что связано как с природными факторами (сульфатно-глинистые почвы, интенсивное развитие фитопланктона, «цветение воды» - загрязнение ионами марганца, меди, азота аммонийного, фосфатов и БПК5), так и с интенсивным антропогенным воздействием населения [8, 9].

В 2012 г. доля проб воды водных объектов I категории водопользования, не соответствующих нормативам, превысила среднеобластные показатели по

Подземные воды, используемые населением агломерации для нецентрализованного водоснабжения, более чем в 70 % случаев не отвечают гигиеническим нормативам по химическим показателям и в 20 % случаев - по микробиологическим показателям.

санитарно-химическим показателям в 5 административных единицах агломерации (табл. 4), по микробиологическим показателям - в 7 из 8 административных единиц.

Все водопроводы в агломерации, обеспечивающие население водой из поверхностных источников водоснабжения, имеют необходимый комплекс очистных сооружений, где осуществляются процессы коагуляции, фильтрования и обеззараживания воды. За исключением 4 водопроводов в Багаев-ском районе, где очистные сооружения отсутствуют и населению подаётся вода без очистки и обеззараживания непосредственно из р. Дон.

В 2012 г. в агломерации доля проб воды водных объектов II категории водопользования превысила среднеобластные показатели по санитарно-хими-ческим показателям в 3 городах и 3 районах, по микробиологическим показателям - в 3 городах и 6 районах (табл. 5).

Таблица 5

Доля проб воды водных объектов II категории, не соответствующих гигиеническим нормативам по химическим и микробиологическим показателям, за 2012 г. (составлено авторами по данным [7])

№ ранга Территории По химическим показателям № ранга Территории По микробиологическим показателям

Районы области

7 Матвеево-Курганский 100,0 1 Мясниковский 100,0

9 Неклиновский 100,0 2 Неклиновский 87,0

18 Азовский 80,8 3 Азовский 85,7

10 Багаевский 51,2

11 Аксайский 48,9

12 Октябрьский 48,8

Города области

3 Новочеркасск 100,0 2 Азов 97,0

6 Батайск 66,7 3 Ростов-на-Дону 77,7

7 Азов 55,9 5 Новочеркасск 60,7

Ростовская область 47,3 Всего по области 42,7

Таблица 4

Доля проб воды поверхностных источников водоснабжения, не соответствующих гигиеническим нормативам, в Ростовской агломерации в 2012 г. (составлено авторами по данным [7])

№ ранга в области Территории По химическим показателям № ранга в области Территории По микробиологическим показателям

Районы агломерации

2 Мясниковский 100,0 1 Неклиновский 77,8

3 Азовский 87,2 2 Аксайский 50,0

4 Неклиновский 83,3 3 Багаевский 41,7

4 Азовский 30,5

Города области

2 Азов 92,3 1 Азов 61,5

5 Таганрог 45,2 2 Таганрог 60,9

3 Ростов-на-Дону 47,3

Всего по области 28,9 Всего по области 30,5

Качество воды источников водоснабжения до сих пор остаётся неудовлетворительным. Несовершенство применяемых технологий очистки питьевой воды, отсутствие очистки высокоминерализованных подземных вод приводят к подаче питьевой воды, не со-

ответствующей гигиеническим требованиям по химическим показателям. Низкая санитарная надёжность систем транспортировки питьевой воды приводит к её вторичному загрязнению по микробиологическим показателям (табл. 6).

Таблица 6

Доля проб питьевой воды из водопроводной сети населённых пунктов Ростовской области за 2010-2012 гг. [7]

Пункты РО По химическим показателям По микробиологическим показателям

2010 2011 2012 2010 2011 2012

Города 36,0 25,5 38,8 2,0 1,4 1,8

Районы 52,6 45,6 51,5 8,1 6,6 6,4

Ростовская область 47,1 39,5 41,4 6,0 4,9 4,3

Из вышеизложенного получены следующие выводы.

Основными источниками водоснабжения Ростовской агломерации являются высокозагрязнённые по микробиологическим и химическим показателям ресурсы поверхностных вод.

За последнее десятилетие общий объём сточных вод, сбрасываемых в бассейны основных рек Ростовской агломерации, уменьшился с 1,7 до 0,96 млрд м3 в год, из которых 98 % поступает в р. Дон.

Основным источником поступления загрязненных сточных вод в РА являются очистные сооружения канализации г. Ростова-на-Дону. Наибольший объём нормативно-чистых вод (без очистки) сбрасывает Новочеркасская ГРЭС. По объёмам сброса нормативно-очищенных сточных вод лидирующие позиции удерживает Таганрог.

Водные ресурсы в Ростовской агломерации отличаются низкими качественными показателями не только среди других территориальных образований области, но и России. Они характеризуются высокой минерализацией, жёсткостью, превышением ПДК по органическому веществу, соединений азота, сульфатов, нефтепродуктов, железа, тяжёлых металлов.

Доля проб воды поверхностных источников водоснабжения, не соответствующих гигиеническим нормативам по химическим и микробиологическим показателям, превосходит среднеобластной уровень в большинстве городов и районов агломерации, т.е. его подача питьевой воды в данных поселениях не соответствует гигиеническим требованиям по большинству показателей.

Литература

1. Схема комплексного использования и охраны водных объектов бассейна р. Дон / Федеральное агентство вод

ных ресурсов: ФГУП РосНИИВХ. Екатеринбург, 2011. URL: http://www.donbvu.ru/pictures/ne_4847728/skiovo.pdf (дата обращения: 03.02.2014).

2. Оценка опасных природных процессов на территории

Ростовской области в береговой зоне Таганрогского залива и Нижнего Дона в целях разработки мероприятий по обеспечению экологической безопасности. Ч. 1: Таганрогский залив // НИР СевкавНИВХ № 2331. Новочеркасск, 2008.

3. Сравнительные показатели социально-экономического

положения городских округов и муниципальных районов Ростовской области. 2012: стат. сб. Ростов н/Д, 2013. 420 с.

4. Сравнительные показатели социально-экономического

положения городов и районов Ростовской области. 2000: стат. сб. Ростов н/Д, 2001. 313 с.

5. Сравнительные показатели социально-экономического

положения городских округов и муниципальных районов Ростовской области. 2006: стат. сб. Ростов н/Д, 2007. 417с.

6. О состоянии санитарно-эпидемиологического бла-

гополучия населения в Российской Федерации в 2011 году: государственный доклад. М., 2012. 316 с.

7. Экологический вестн. Дона: О состоянии окружающей

среды и природных ресурсов в Ростовской области в 2012 году / Комитет по охране окружающей среды и природных ресурсов администрации Ростовской области. Ростов н/Д, 2013. 376 с.

8. Экологический вестн. Дона: О состоянии окружающей

среды и природных ресурсов в Ростовской области в

2008 году / Комитет по охране окружающей среды и природных ресурсов администрации Ростовской области. Ростов н/Д, 2009. 355 с.

9. Экологический вестн. Дона: О состоянии окружающей

среды и природных ресурсов в Ростовской области в

2009 году / Комитет по охране окружающей среды и природных ресурсов администрации Ростовской области. Ростов н/Д, 2010. 371 с.

Поступила в редакцию_15 мая 2014 г.