CC BY
141
Естественные и точные науки
• ••
67
УДК 50 502/504
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОСБОРНОЙ ТЕРРИТОРИИ Р. КАЛАУС В ПРЕДЕЛАХ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ
THE ECOLOGICAL STATUS ASSESSMENT OF THE CATCHMENT AREA OF THE KALAUS RIVER
IN STAVROPOL REGION
© 2014 Блужина А. С.
Северо-Кавказский федеральный университет
© 2014 Bluzhina A. S.
North-Caucasian Federal University
Резюме. Представлены результаты эколого-геохимического исследования водосборного бассейна р. Калаус на территории Ставропольского края с точки зрения качества воды и возможности ее использования для питьевого водоснабжения.
Abstract. The author of the article represents the results of ecologo-geochemical studies of the catchment in the Kalaus river basin in Stavropol Kray from the point of view of water quality and its usage for drinking water supply.
Rezjume. Predstavleny rezul'taty jekologo-geohimicheskogo issledovanija vodosbornogo bassejna r.Kalaus na territorii Stavropol'skogo kraja s tochki zrenija kachestva vody i vozmozhnosti ee ispol'zovanija dlja pit'evogo vodosnabzhenija.
Ключевые слова: проблемы водообеспечения, источники загрязнения водных объектов, расчет удельного комбинаторного индекса загрязнения.
Key words: water supply issues, the sources of pollution of water objects, calculation of specific combinative pollution index.
Kljuchevye slova: problemy vodoobespechenija, istochniki zagrjaznenija vodnyh ob#ektov, raschet udel'nogo kombinatornogo indeksa zagrjaznenija.
На сегодняшний день при постоянном антропогенном влиянии происходит формирование современных долинных ландшафтов, в которых антропогенные элементы являются неотъемлемой составной частью функционирования всего ландшафта в целом. Поймы и берега малых рек завалены свалками мусора и отходов, ливневые и талые воды городов и населенных пунктов сбрасываются в реки, как правило, без очистки и обеззараживания, сток малых рек зарегулирован гидротехническими сооружениями. Качество водных объектов требует постоянного контроля.
При этом сами по себе природные малые речные долины являются сложными, взаимосвязанными между собой ландшафтами, функционирующими по определенным физико-географическим закономерностям, и находятся в постоянном сукцес-сионном процессе. Ввиду уникальных гео-
химических процессов в долинных ландшафтах, тесной связи малых рек с окружающим ландшафтом и непрерывного антропогенного воздействия на них назрела необходимость изучения малых рек с точки зрения ландшафтного подхода.
В связи с зарегулированностью речного стока на территории Ставропольского края нарушается гидрологический режим рек. Река Калаус не стала исключением. На весьма значительные изменения природных показателей ее гидрологического режима повлияли: сброс из Левой ветви ПЕК в русло Калаус у г. Ипатово, сброс канализационных вод г. Ставрополя в левобережный приток четвертого порядка
р. Мутнянку, воды которой попадают в главную реку бассейна в районе
г. Светлограда, сброс кубанской воды из БСК-1 в русло р. Калаус у села Султан,
68
• ••
Известия ДГПУ, №4, 2014
сброс из БСК-4 в русло Калауса в районе села Просянка [1. C. 34].
Река Калаус (рис. 1) относится к категории средних степных рек: площадь бассейна - 9700 км2, длина реки - 436 км. Исток находится на южном склоне г. Брык (Ставропольский край). Сегодня ландшафт долины р. Калаус представляет собой сукцес-сионный природно-территориальный комплекс с камышовыми зарослями на берегах реки и ее притоков, что свидетельствует об антропогенном эвтрофировании всего бассейна реки и сукцессионных процессах в ландшафте. Облик водосборной территории дополняют свалки мусора на берегах, относящихся к источникам воздействия.
Для обобщения информации о химическом составе вод р. Калаус и ее малых притоков нами использовался алгоритм расчета удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ), согласно РД 52.24.643-2002 «Руководящий документ. Методические указания. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям» [5. C. 1].
По данным СЦГМС наблюдения за качеством вод бассейна проводились на 3 стационарных (фоновых) створах, расположенных на главной реке: 3-1
(с. Сергиевское), 3-2 (г. Светлоград) и 3-3 (с. Вознесеновское). По этим створам мо-
ниторинг ведется с 1992 г. Кроме того, с целью выявления источников загрязнения главной реки с 2007 г. начаты наблюдения по притокам. Створы были организованы на рр. Горькая (створ 3-4), Мамайка (створ
3-5), Мутнянка (створ 3-6), Ташла (створ 37) [4. C. 34]. Схема расположения гидропо-стов на р. Калаус и ее притоках представлена на рисунке 2.
Рис. 1. Карта водосборной территории р. Калаус
с. Сергиевское
Рис. 2. Схема расположения гидропостов в бассейне р. Калаус
По данным Министерства природных ресурсов Ставропольского края (Государственный доклад о состоянии ... 20102013 гг.) в верхнем течении реки (створ 3-1, с. Сергиевское) концентрация взвешенных веществ во время подачи воды из БСК увеличивалась до 2732 мг/дм3. Минерализация воды в среднем здесь составила 255 мг/дм3. В створе наблюдалось загрязнение тяжелыми металлами: железом, медью, цинком.
Концентрации железа превышали допустимые в 1,0-8,6 раз, меди - до 3,0 раз, цинка - до 2,5 раз. Содержание остальных контролируемых ингредиентов в основном оставалось в пределах ПДК. Качественный состав воды в верхнем течении. Калауса согласно РД 52.24.643-2002 оценивается 3 классом, разряд «а», «загрязненная», УКИЗВ=2,68 [4. C. 32-33].
Естественные и точные науки
• ••
69
В среднем течении реки, в районе г. Светлограда (створ 3-2), общее содержание солей по сухому остатку - 837-2690 мг/дм3. Здесь нормы качества воды постоянно были нарушены по БПК5 (до 2,7 ПДК), фосфатам (до 6,4 ПДК), нитритам (до 7,2 пДк). Регулярно наблюдался низкий уровень загрязнения аммонийными соединениями и нефтепродуктами (меньше 2-х ПДК). В период наблюдений в створе также отмечалось загрязнение тяжелыми металлами: медью и железом. Обнаруженные концентрации железа 1,6-6,4 ПДК, меди - 2-3 ПДК. В соответствии с РД 52.24.643-2002 в створе 3-2 УКИЗВ=3,95 вода оценивается 4 классом, разряд «а», и характеризуется как «грязная». Критический показатель загрязненности - 1: сульфаты, они вносят наибольшую долю в общую оценку степени загрязненности воды.
В нижнем течении реки (створ 3-3) общая минерализация воды в среднем за год составила 1527 мг/дм3. Здесь наблюдались повышенные концентрации макрокомпонентов: сульфатов (4,0-6,3 ПДК), магния (до 2,1 ПДК), хлоридов (до 1,3 ПдК). Постоянно вода была загрязнена органическими соединениями (по БПК5) - 1,12,2 ПДК. Отмечались отдельные случаи незначительного загрязнения воды (меньше 2,0 ПДК) фосфатами, нитритами, аммонийными соединениями, нефтепродуктами. В створе регулярно обнаруживались тяжелые металлы: железо - до 5,5 ПДК и медь - до 4,0 ПДК [4. C. 33-34].
С 2007 г. Министерством природных ресурсов Ставропольского края начаты наблюдения за качеством вод малых рек в левобережной части бассейна, испытывающей очень большие техногенные нагрузки со стороны хозяйственных объектов г. Ставрополя, Шпаковского и Грачев-ского районов. Фоновые гидрохимические (г/х) створы созданы на притоке второго порядка р. Горькой и на замыкающих территорию г. Ставрополя гидрохимических створах рек Мамайка, Мутнянка, Ташла. Эти реки подвержены значительному воздействию техногенных нагрузок. Сюда поступают сточные воды промышленных предприятий города, а также хозяйственно-бытовые и ливневые стоки [1. C. 47-48].
По данным аналитического контроля малые реки загрязнены соединениями азота, фосфатами, тяжелыми металлами, органическими соединениями. Загрязненность этими веществами прослеживается на протяжении всего периода наблюдений.
Отмечалось превышение ПДК по биохимическому потреблению кислорода (косвенному показателю загрязнения органическим веществом) в 1,5-4,4 раза, нефтепродуктам - до 11,6 раза, аммонийным, нитритным, фосфатным соединениям - до
18,7 раза. В створах регулярно присутствовали АПАВ.
Всего по стационарным створам на малых реках, притоках р. Калаус, было зарегистрировано 16 случаев высокого загрязнения по таким компонентам, как азотные соединения и марганец. Наибольшее количество случаев ВЗ наблюдалось по нитрит-ным соединениям, в восемь раз концентрация этого компонента превышала нормативные данные более чем в 10 раз. По марганцу и иону аммония отмечено по 4 случая ВЗ.
В водах р. Мамайки зафиксирован единичный случай высокого загрязнения по нитритам (11,8 ПДК) [3]. По этому компоненту допустимые концентрации были постоянно превышены в 5,1-11,8 раза. Регулярно отмечалось превышение по аммонийным соединениям и фосфатам - до 1,7 ПДК, нефтепродуктам - до 3,8 ПДК, марганцу - до 7,6 ПДК.
В р. Ташле отмечалось два случая ВЗ по нитритам (11,1 и 11,3 ПДК), единичные случаи ВЗ по иону аммония (10,4 ПДК) и марганцу (10,7 ПДК).
В р. Мутнянке дважды отмечались высокие загрязнения по нитритам (11,6 и 13,0 ПДК) и по аммонийным соединениям (13,3 и 13,7 ПДК). Также было зафиксировано ВЗ по марганцу (13,8 ПДК).
В р. Горькой постоянно наблюдались нитриты в концентрациях, превышающих 10 ПДК (12,3-17,6-18,7 ПДК). Дважды обнаружены ВЗ по марганцу (14,6-15,3), по аммонийным соединениям отмечен единичный случай ВЗ (10,6 ПДК).
По всем створам малых рек в воде постоянно присутствовали нефтепродукты в концентрациях, соответствующих 1,2-
11,6 ПДК, а также тяжелые металлы: железо - 1-9,9 ПДК и медь - 2-11 ПДК. Максимальные концентрации нефтепродуктов (11,6 ПДК) и железа (9,9 ПДК) обнаружены в р. Мутнянке, а в р. Горькой зафиксированы максимумы по меди (11 ПДК), марганцу (15,3 пДк) и нитритам (18,7 ПдК) [4.
C. 35-37].
Графическое изображение качественного состава вод р. Калаус и ее малых притоков по УКИЗВ приведено на рисунке 3.
70
• ••
Известия ДГПУ, №4, 2014
Наименование створа УКИЗВ
с. Сергиевское 2,68
г. Светлоград 3,95
с. Вознесеновское 2,75
р. Горькая 5,47
р. Мамайка 4,69
р. Мутнянка 5,45
р. Ташла 4,73
очень грязная
Рис. 3. Качество вод р. Калаус и ее малых притоков по УКИЗВ на территории
Ставропольского края
Как видно из рисунка 3, грязными створами на главной реке является г. Светлоград и с. Вознесеновское, створ в районе с. Сергиевское относится к классу «загрязненный», что касается малых рек, то особенно грязными являются реки Горькая и Мутнянка, качество их вод классифицируется 4 классом «очень грязная вода».
Анализ гидрохимических данных показывает, что наиболее загрязненный створ р. Калаус - г. Светлоград (створ 3-2). По данным многолетних наблюдений характерными загрязняющими веществами здесь являются соединения аммонийные, нитритные, фосфатные, органические (по БПК-5). Концентрации аммонийных, нит-ритных, фосфатных соединений, превышали допустимый норматив в 1,9-7,2 раза. Все это свидетельствует о загрязнении реки бытовыми, ливневыми, хозяйственнофекальными стоками. Оценивая загрязненность вод бассейна р. Калаус, нельзя не
обратить внимания на процессы антропогенного эвтрофирования водоема и захламленность берегов, которые являются составляющей частью антропогенного воздействия и вносят свой вклад в загрязнение водоема, о чем свидетельствуют значения удельного комбинаторного индекса загрязнения. По результатам аналитического контроля качество вод малых рек по УКИЗВ в основном оценивается 4 классом, «грязная» или «очень грязная» вода, что соответствует уровню данных многолетних наблюдений. Результаты лабораторных исследований показывают, что малые реки бассейна р. Калаус (Мамайка, Мутнянка, Ташла, Горькая в районе г. Ставрополя) подвержены значительному антропогенному воздействию. Наибольшую долю в общую оценку степени загрязненности вод вносят азотные соединения (нитриты, ион аммония), фосфаты, марганец.
Литература
1. Доклад «О состоянии окружающей среды и природопользовании в Ставропольском крае в 2009 году». Ставрополь, 2010. 2. Доклад «О состоянии окружающей среды и природопользовании в Ставропольском крае в
2010 году». Ставрополь, 2011. 3. Доклад «О состоянии окружающей среды и природопользовании в Ставропольском крае в 2011 году». Ставрополь, 2012. 4. Доклад «О состоянии окружающей среды и природопользовании в Ставропольском крае в 2012 году». Ставрополь, 2013. 5. Методика // URL: http://www.consultant.ru References
1. Report On the state of environment and environmental management in the Stavropol region in 2009. Stavropol, 2010. 2. Report On the state of environment and environmental management in Stavropol-ish region in
2010." Stavropol, 2011. 3. Report On the state of the environment and priodol-cation in the Stavropol region in 2011". Stavropol, 2012. 4. Report On the state of environment and environmental management in the Stavropol region in 2012". Stavropol, 2013. 5. Methods // URL: http://www.consultant.ru Literatura
1. Doklad «O sostojanii okruzhajushhej sredy i prirodopol'zovanii v Stavropol'skom krae v 2009 godu». Stavropol',
2010. 2. Doklad «O sostojanii okruzhajushhej sredy i prirodopol'zovanii v Stavropol'skom krae v 2010 godu». Stavropol', 2011. 3. Doklad «O sostojanii okruzhajushhej sredy i prirodopol'zovanii v Stavropol'skom krae v
2011 godu». Stavropol', 2012. 4. Doklad «O sostojanii okruzhajushhej sredy i prirodopol'zovanii v Stavro-
pol'skom krae v 2012 godu». Stavropol', 2013. 5. Metodika // URL: http://www.consultant.ru
Статья поступила в редакцию 22.09.2014 г.
