CC BY
859УДК 556.531.4 (282.2)
В.И. Уварова
ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОДЫ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ р. НАДЫМ
Рассмотрен химический состав воды р. Надым. Приведены данные по уровню загрязнения воды и донных отложений реки нефтепродуктами, СПАВ, фенолами, тяжелыми металлами в летний и зимний периоды 2001-2002 гг. Дан сравнительный анализ качества воды р. Надым в различные годы освоения территории.
Река Надым, гидрохимический режим, уровень загрязнения, нефтепродукты, донные отложения, биогены, солевой состав, тяжелые металлы, экологические проблемы.
Проблемы охраны поверхностных вод на Крайнем Севере — в районах интенсивного развития газодобывающего комплекса — очень актуальны. Ввиду экстремальных условий (низкие температуры, близкое залегание от поверхности постоянномерзлых почв и пород и др.) природная среда этого региона особенно ранима и чувствительна к антропогенному воздействию. Это в полной мере относится к природным комплексам, расположенным в бассейне р. Надым, в пределах Надымской низменности.
Надым — типично равнинная река Обского Севера с малым падением русла (средний уклон 0,21 %), большой поймой, изобилующей озерами (10 %) и болотами (45 %). Она берет начало в оз. Нумто и впадает в южную часть Обской губы. До фактории Танлово основное направление ее течения северо-восточное, далее изменяется на северо-западное до впадения в Обскую губу. Общая протяженность реки 545 км, площадь водосбора 64 000 км2. Бассейн реки находится в лесотундровой и таежной зонах, рельеф его плоский, выровненный, с широким распространением многолетней мерзлоты, являющимся одной из причин заболачивания почв и образования поверхностных вод [Ресурсы..., 1973]. Главные притоки — Левая Хетта (длина 357 км), Хей-гияха (Лонг-Юган) (243 км), Правая Хетта (237 км). Надым — средняя по водности река: среднемноголетний годовой расход воды составляет 448 м3/сек (максимальный наблюдается в июне). Глубины реки в нижнем течении в летнюю межень 3-4 м, в среднем течении на многочисленных перекатах — от 0,2 до 0,5 м. Река относится к водоемам со снеговым (45 %), грунтовым (34 %) и дождевым (21 %) питанием. Режим уровня вод в устьевой части Надыма меняется под влиянием сгонно-нагонных течений, вызываемых северными ветрами, влияние которых распространяется вверх по Надыму и доходит до п. Ивлевские Пески. При этом уровень воды поднимается до 1,5-2,0 м.
В бассейне реки находится ряд месторождений углеводородного сырья, проложены многочисленные газопроводы высокого давления. Основными источниками загрязнения поверхностных вод на этапе эксплуатации газопроводов являются сточные воды газокомпрессорных станций, хозяйственнобытовые сточные воды населенных пунктов, поверхностный сток с промышленных и селитебных площадок. Загрязняющие вещества из всех источников при строительстве и эксплуатации газопроводов поступают в водные объекты как с организованным стоком (сточными водами промышленных и коммунальных объектов — установок комплексной подготовки газа, газокомпрессорных станций, населенных пунктов), так и с неорганизованным — поверх-
ностным стоком с буровых, промышленных, строительных и селитебных площадок. Основные загрязняющие вещества сточных вод объектов газодобывающего комплекса — нефтепродукты, диэтиленгликоль, метанол, фенолы, соединения азота, сульфатные ионы, взвешенные вещества. Нарушенные земли в местах прокладки газопроводов становятся источником загрязнения поверхностных вод минеральными, биогенными и органическими веществами в растворенном и взвешенном состоянии.
Цель данной работы — определить по гидрохимическим показателям современное качество воды р. Надым, установить уровнень загрязнения нефтепродуктами и тяжелыми металлами донных отложений реки, а также провести сравнительный анализ качества ее воды в разные годы освоения территории.
Пробы отбирались на девяти станциях (табл. 1): воды — в соответствии с ГОСТ 17.1.307-82, донных отложений — по ГОСТ 17.1.501-80. Исследования проводились летом и зимой. Пробы воды отбирались с помощью батометра Рутнера, донных отложений — с помощью дночерпателя Петерсена. Химические анализы воды и донных отложений выполнялись в аккредитованной лаборатории «Госрыбцентра» по утвержденным нормативным документам. Качество поверхностных вод оценивалось по ПДК вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов [Перечень., 1999] согласно их комплексной экологической классификации [Оксиюк и др., 1993].
Таблица 1
Характеристика гидрохимических станций на р. Надым
№ п/п Расположение Расстояние от устья, км
1 Устье р. Надым 0
2 Выше г. Надыма 117
3 Ниже г. Надыма 127
4 Выше р. Хейгияха 132
5 Ниже р. Хейгияха 131
6 Выше р. Прав. Хетта 154
7 Ниже р. Прав. Хетта 153
8 Выше р. Лев. Хетта 162
9 Ниже р. Лев. Хетта 161
Химический состав поверхностных вод территории формируется под влиянием ее геологического строения, климата, почвы, растительного покрова. Основой почвенного покрова в тундре и лесотундре являются торфяни-сто-глеевые суглинистые почвы. На севере лесной зоны преобладают почвы торфяно-болотного типа, южнее отмечаются иллювиально-железистые подзолы и глееподзолистые почвы. Они способствуют формированию в лесной зоне гидрокарбонатных поверхностных вод, содержащих значительное количество органических веществ. Река Надым и ее притоки дренируют хорошо промытые ледниковые и предледниковые отложения. Русловые воды протекают по мерзлой водонепроницаемой почве, минерализация их очень мала.
Для р. Надым характерна низкая минерализация во все фазы водного режима. В период исследований в августе 2001 г. вода реки на всем протяжении по классификации О.А. Алекина [1989] относилась к маломинерализованным водам, гидрокарбонатного класса, натриевой группы. Общая сумма ионов изменялась от 44,4 до 57,6 мг/дм3 (табл. 2). Максимальное количество ионов отмечалось в районе г. Надыма (117-127 км от устья) — 56,5-57,6 мг/дм3, минимальное — ниже р. Хейгияха — 44,4 мг/дм3 . В подледный период общая ми-
нерализация увеличивалась до 70,76-72,21 мг/дм3. Из анионов в воде преобладали гидрокарбонаты: в летнюю межень их количество изменялось в пределах 23,2-30,5 мг/дм3, в зимнюю межень увеличивалось до 48,8 мг/дм3. Из катионов в воде р. Надым зимой и летом преобладали ионы натрия + калия. Количество их летом находилось в пределах 5,5-11,0 мг/дм3, зимой — 8,711,5 мг/дм3. По величине общей жесткости вода относится к категории «очень мягкая». Общая жесткость в летний период составляла 0,28-0,36 мг-экв./дм3, в зимний — 0,42-0,53 мг-экв./дм3. Содержание кальция и магния невысокое — 1,6-4,4 и 1,7-2,9 мг/дм3, в зимний период увеличивалось до 4,8 и
3,5 мг/дм3 соответственно. Количество хлоридов и сульфатов в воде р. Надым относительно невелико. В период исследований содержание хлоридов изменялось в пределах 2, 1-7,1 мг/дм3, сульфатов — 2,8-5,8 мг/дм3. Величина водородного показателя варьировала в пределах 6,7-7,0 ед., в подледный период сдвигалась в сторону увеличения кислотности — 6,5 ед.
Таблица 2
Солевой состав воды в р. Надым от 22.07.01 и 20.03.02
Летняя межень Зимняя межень
Показатель, Устье г. Надым р. Хейгияха р. Прав. Хетта р. Лев Хетта г. Надым
мг/дм3 Надыма Выше города Ниже города Выше города Ниже города Выше города Ниже города Выше города Ниже города Выше города Ниже города
рН 7,0 6,9 6,9 6,9 6,9 6,9 6,7 6,8 6,7 6,56 6,5
НСО3" 26,8 30,5 30,5 30,5 24,4 24,4 25,6 25,6 23,2 48,8 48,8
Жестк. общ., мг-экв./дм3 0,36 0,3 0,3 0,3 0,36 0,28 0,3 0,28 0,3 0,53 0,42
Са2+ 2,4 2,4 2,0 2,0 4,4 2,0 3,2 1,6 2,0 4,8 4,8
Мд2+ 2,9 2,2 2,4 2,4 1,7 2,18 1,7 2,43 2,4 3,52 2,18
О!' 5,7 5,7 6,0 5,3 3,6 3,9 3,9 4,2 7,1 2,1 2,13
в042' 5,8 5,8 4,8 5,3 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 2,8 2,8
Ыа+ + К+ 8,3 11,0 10,8 10,8 5,5 7,6 7,8 8,0 8,7 8,74 11,5
51,9 57,6 56,5 56,3 44,4 44,98 47,02 46,0 48,3 70,76 72,21
Взвеш. вещества 7,6 5,5 4,9 4,7 4,6 6,0 5,9 7,0 6,5 3,4 3,2
В период наблюдений в воде р. Надым из минеральных форм азота большая часть приходилась на ионы аммония. Их содержание изменялось в пределах 0,29-0,41 мг/дм3 (табл. 3). Основная масса азота поступает в реку с поверхностным стоком в виде растворенных минеральных соединений — нитратов и солей аммония, а также органических веществ, преимущественно гу-матов. Нитритов, как наиболее нестойких соединений процесса нитрификации, в период исследований не обнаруживалось. Концентрация нитратов в незагрязненных речных водах обычно колеблется в пределах десятых долей миллиграмма. Режим нитратов характеризуется минимальным их содержанием в вегетационный период. В воде р. Надым количество нитратов было невысоким в летнюю и зимнюю межени, изменялось в пределах 0,06-0,13 мг/дм3.
Фосфор в главном источнике поступления — поверхностном стоке — преимущественно связан с терригенными частицами — продуктами эрозии почв. В водной толще непрерывно осуществляются процессы поглощения и выделения минерального фосфора. Интенсивность оборота отражает функциональные особенности экосистем разной степени трофности. Выделение фосфатов из донных отложений увеличивается в бескислородных условиях, когда наряду с бактериальным распадом идут восстановительные процессы, способствующие переходу соединений фосфора в растворенное состояние. В
летнюю межень в воде р. Надым содержание фосфатов изменялось в пределах 0,25-0,42 мг/дм3. Повышенное количество минерального фосфора отмечалось в пунктах отбора проб: ниже впадения р. Правая Хетта, ниже впадения р. Хейгияха, ниже впадения р. Левая Хетта. Минимальное количество фосфатов обнаруживалось в устьевой части р. Надым. В зимнюю межень количество фосфатов значительно возрастает. Так, в марте 2002 г. в воде содержание минерального фосфора находилось в пределах 0,82-1,05 мг/дм3.
Таблица 3
Содержание биогенных органических веществ в воде р. Надым от 22.07.01 и 20.03.02
Летняя межень Зимняя межень
Показа- Устье Надыма г. Надым р. Хейгияха р. Прав. Хетта р. Лев. Хетта г. Надым
тель, мг/дм3 Выше города Ниже города Выше города Ниже города Выше города Ниже города Выше города Ниже города Выше города Ниже города
N/N44+ 0,34 0,35 0,32 0,34 0,29 0,35 0,41 0,34 0,28 0,36 0,34
N/N02 < 0,006 < 0,006 < 0,006 < 0,006 < 0,006 < 0,006 < 0,006 < 0,006 < 0,006 0,0 0,0
N/N03 0,08 0,11 0,13 0,12 0,09 0,06 0,10 0,11 0,09 0,08 0,09
Окисл. 14,4 13,6 12,0 12,8 10,8 13,6 11,8 9,6 11,2 5,4 5,2
перманг. БПК5, 6,2 6,8 6,5 4,8 3,2 2,7 1,8 2,6 2,3 4,8 4,6
мгО/дм3 РО4 0,25 0,39 0,36 0,38 0,41 0,3 0,42 0,25 0,39 1,05 0,82
^еобщ. 2,79 3,04 4,13 4,06 2,88 2,87 1,02 3,05 2,98 3,19 3,3
Органическое вещество присутствует в речных водах главным образом в виде различных гуминовых соединений. Гуминовые вещества придают воде бурую окраску, в зависимости от их количества меняется цветность воды. В летнюю межень вода реки имела «средние» величины перманганатной окис-ляемости — 9,6 мг/дм3. В подледный период река переходит в основном на грунтовое питание и содержание органических веществ уменьшается, величина перманганатной окисляемости составляла 5,2-5,4 мг/дм3 (табл. 3). В исследуемый период повышенные количества БПК5 определялись в устье р. Надым, выше и ниже города, выше впадения р. Хейгияха — 4,8-6,8 мгО2/дм3 при величине ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения 2,0 мгО2/дм3.
В воде р. Надым отмечалось высокое содержание общего железа. Это характерная особенность всех водоемов Обь-Иртышского бассейна, и связана она с образованием органических комплексов железа с гумусовыми веществами. Количество общего железа в летний период изменялось в пределах 1,02-4,13 мг/дм3, в зимний — 3,19-3,3 мг/дм3.
Одним из важных физических свойств воды является ее прозрачность, определяющая зону действия фотосинтеза. Степень прозрачности воды зависит от ряда факторов, в реках — в основном от количества взвешенных веществ. В р. Надым содержание взвешенных веществ невысокое — в летний период 4,6-7,6 мг/дм3, зимой в районе г. Надыма их количество снижалось до 3,2-3,4 мг/дм3 (табл. 4).
В период исследований содержание нефтепродуктов в воде р. Надым изменялось в пределах 0,05-0,17 мг/дм3 (табл. 5). Повышенное количество нефтепродуктов выявлено ниже р. Правая Хетта — 3,4 ПДК, ниже р. Хейгияха — 2,8 ПДК, ниже г. Надыма — 2,4 ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения. В зимний период пробы отбирались выше и ниже г. Надыма. Ниже горо-
да количество нефтепродуктов составляло 1,8 ПДК. Таким образом, в воде р. Надым в период исследований содержание нефтепродуктов санитарногигиенических норм не превышало, а рыбохозяйственные нормы превышались в 1,8-3,4 раза.
Таблица 4
3
Содержание взвешенных веществ в воде р. Надым, мг/дм
Станция Дата отбора Взвеш. вещества, мг/дм3
1. Устье р. Надым 22.07.01 7,6
2. Выше г. Надыма 22.07.01 5,5
3. Ниже г. Надыма 22.07.01 4,9
4. Выше р. Хейгияха 22.07.01 4,7
5. Ниже р. Хейгияха 22.07.01 4,6
6. Выше р. Прав. Хетта 22.07.01 6,0
7. Ниже р. Прав. Хетта 22.07.01 5,9
8. Выше р. Лев. Хетта 22.07.01 7,0
9. Ниже р. Лев. Хетта 22.07.01 6,5
10. Выше г. Надыма 20.03.02 3,4
11. Ниже г. Надыма 20.03.02 3,2
Таблица 5
Содержание загрязняющих веществ в воде р. Надым, мг/дм (2001 г.)
Станция Дата отбора Нефтепродукты Фенолы СПАВ
1. Устье р. Надым 22.07.01 0,07 0,001 0,02
2. Выше г. Надыма 22.07.01 0,08 0,003 0,02
3. Ниже г. Надыма 22.07.01 0,12 0,003 0,07
4. Выше р. Хейгияха 22.07.01 0,11 0,003 0,015
5. Ниже р. Хейгияха 22.07.01 0,14 0,004 0,05
6. Выше р. Прав. Хетта 22.07.01 0,06 0,002 0,02
7. Ниже р. Прав. Хетта 22.07.01 0,17 0,004 0,03
8. Выше р. Лев. Хетта 22.07.01 0,07 0,003 0,03
9. Ниже р. Лев. Хетта 22.07.01 0,05 0,004 0,02
10. Выше г. Надыма 20.03.02 0,04 0,0 0,01
11. Ниже г. Надыма 20.03.02 0,09 0,001 0,025
ПДК для р/х водоемов 0,05 0,001 0,1
Нефтяному сопутствует фенольное загрязнение воды рек. Фенолы в естественных условиях образуются в процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде органических веществ [Елин, 2001]. В поверхностных водах фенолы могут находиться в растворенном состоянии в виде фенолятов, фенолят-ионов и свободных фенолов. Фенолы в водах вступают в реакции конденсации и полимеризации, образуя сложные гумусоподобные и другие устойчивые соединения. В воде р. Надым определялось суммарное содержание летучих фенолов. Предельно допустимая концентрация для водоемов рыбохозяйственного значения составляет 0,001 мг/дм3. Максимальная концентрация (4 ПДК) зафиксирована на станции ниже впадения р. Хейгияха и ниже впадения р. Правая Хетта. В летний период фенолы обнаруживались во всех пробах, их количество изменялось в пределах 0,001-0,004 мг/дм3 (табл. 5). В зимний период выше г. Надыма фенолы не были выявлены, ниже города их содержание составляло 0,001 мг/дм3.
На всех створах проводилось определение синтетических поверхностноактивных веществ (СПАВ). Река Надым в период исследований была слабо загрязнена СПАВ. Содержание их колебалось в пределах 0,01-0,07 мг/дм3
при величине ПДК 0,1 мг/дм3. Максимальное количество отмечалось ниже г. Надыма, ниже впадения р. Хейгияха.
Из тяжелых металлов в воде р. Надым определяли ртуть, марганец, медь, цинк, свинец, хром, никель, алюминий. Превышение ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения выявлено для марганца, меди, цинка, алюминия (табл. 6). В воде р. Надым в летний период количество марганца изменялось в пределах 24,0-116,0 мкг/дм3 при величине ПДК для рыбохозяйственных водоемов 10 мкг/дм3. Наиболее высокая концентрация марганца отмечалась на станции ниже г. Надым. В зимний период содержание марганца в районе г. Надыма находилось в пределах 100,0-120,0 мкг/дм3, т.е 10-12 ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения.
Таблица 6 3
Содержание тяжелых металлов в воде р. Надым, мкг/дм
Станция нд Мп Си гп РЬ Сг ІЧІ АІ
1. Устье р. Надым 0,19 43,0 14,0 29,0 2,3 30,0 8,0 170,0
2. Выше г. Надым 0,05 50,0 9,0 88,0 3,2 26,0 6,9 114,0
3. Ниже г. Надым 0,05 116,0 12,0 58,0 0,9 24,0 8,0 175,0
4. Выше р. Хейгияха < 0,05 50,0 10,0 65,0 0,8 23,0 8,9 127,0
5. Ниже р. Хейгияха 0,33 36,0 19,0 46,0 1,4 36,0 7,9 103,0
6. Выше р. Прав. Хетта 0,05 24,0 9,0 п,о 0,4 22,0 5,9 80,0
7. Ниже р. Прав. Хетта 0,05 25,0 15,0 41,0 2,4 32,0 9,4 195,0
8. Выше р. Лев. Хетта 0,05 34,0 10,0 15,0 0,8 25,0 5,7 117,0
9. Ниже р. Лев. Хетта < 0,05 34,0 9,0 12,0 0,7 21,0 5,8 59,0
10. Выше г. Надыма 0,05 120,0 1,5 13,0 3,0 0,9 2,0 106,0
11. Ниже г. Надыма 0,05 100,0 0,9 15,0 3,0 1,6 2,0 107,0
ПДК для р/х водоемов Отсут. (0,01) 10 1,0 10,0 100 70,0 10 40,0
ПДК хоз./быт. 0,5 100 1000 1000 30,0 500 100 500
Содержание меди в летний период в воде р. Надым колебалось в пределах 9,0-19,0 мкг/дм3. Максимальное количество отмечено на станции ниже впадения р. Хейгияха (19,0 мкг/дм3), ниже впадения р. Правая Хетта (15,0 мкг/дм3), в устье р. Надым (14,0 мкг/дм3).
Постоянно наблюдалось превышение ПДК алюминия (40 мкг/дм3). В исследуемый период содержание алюминия колебалось в пределах 59,0195,0 мкг/дм3. Максимум отмечался в устье р. Надым, ниже г. Надыма, ниже впадения р. Правая Хетта. Причины поступления алюминия в речные воды природные, в результате частичного растворения глин и алюмосиликатов в условиях ландшафтов кислого и кислого глеевого классов.
В период исследований количество ртути в воде р. Надым в основном находилось в пределах 0,05 мкг/дм3. Максимальное количество ртути отмечалось ниже впадения р. Хейгияха — 0,33 мкг/дм3 и в устье р. Надым — 0,189 мкг/дм3. Следует отметить, что для рыбохозяйственных водоемов содержание ртути в воде не допускается, для водоемов хозяйственно-бытового значения ПДК — 0,5 мкг/дм3.
В воде р. Надым содержание цинка в летний период изменялось в довольно широком диапазоне — от 12,0 до 88,0 мкг/дм3, максимальное количество отмечалось выше г. Надыма, выше впадения р. Хейгияха — 8,8 и
6,5 ПДК). В зимний период количество цинка составляло 1,3-1,5 ПДК. Содержание в воде р. Надым никеля, свинца, хрома в период исследований не превышало ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Так, концентрация свинца изменялась в летний период в пределах 0,4-2,4 мкг/дм3, в зимний период повсеместно составляла 3,0 мкг/дм3.
Важным показателем экологического состояния водосборного бассейна является химический состав донных отложений. Донные отложения рек, накапливая и концентрируя нефтяные углеводороды, смолы, асфальтены, тяжелые металлы, служат репрезентативным индикатором загрязнения. Знание природных концентраций тяжелых металлов в донных отложениях рек дает возможность судить о состоянии чистоты или загрязненности [Алексеев, 1987].
Донные отложения р. Надым в основном представлены песком, в устье реки преобладает заиленный песок. Анализ показывает, что повышенные уровни нефтяного загрязнения тяготеют к устьям, дельтам рек, бухтам, заливам, портам, районам интенсивного судоходства, добычи и транспортировки нефти. На основании многочисленных данных по содержанию нефтепродуктов в грунтах водоемов Обь-Иртышского бассейна мы выделили шесть уровней их загрязнения: от «чистых» до «очень грязных» [Уварова, 1988]. В период исследований донные отложения р. Надым по указанной классификации относились в основном к «слабо загрязненным» грунтам. В устьевой части р. Надым и ниже г. Надыма грунты «умеренно загрязненные», количество нефтепродуктов в них в 2 раза выше, чем на других разрезах,— 39,8-40,2 мг/кг (табл. 7).
Таблица 7
Содержание нефтепродуктов в донных отложениях р. Надым, мг/дм3
(июль 2001 г.)
Станция Нефтепродукты Примечание
1. Устье р. Надым 39,8 Умеренно загрязненные
2. Выше г. Надыма 15,6 Слабо загрязненные
3. Ниже г. Надыма 40,2 Умеренно загрязненные
4. Выше р. Хейгияха 20,9 Слабо загрязненные
5. Ниже р. Хейгияха 25,3 »
6. Выше р. Прав. Хетта 12,0 »
7. Ниже р. Прав. Хетта 15,0 »
8. Выше р. Лев. Хетта 17,4 »
9. Ниже р. Лев. Хетта 10,7 »
Результаты определения содержания в донных отложениях тяжелых металлов представлены в табл. 8. Уровень содержания тяжелых металлов в донных отложениях оценивался по шкале экологического нормирования для почв (Обухов, Ефремова, 1991. По: [Агроэкология, 2000]). «Низкий» уровень содержания выявлен для ртути, марганца, свинца, меди, никеля. «Средний» уровень содержания цинка отмечен на станциях выше и ниже г. Надыма, выше и ниже р. Хейгияха.
Систематические наблюдения за гидрохимическим режимом р. Надым проводились в системе гидрометеорологической службы в районе г. Надыма с конца 1970-х гг. Изменение качества воды р. Надым под влиянием объектов газопромыслов охарактеризовано при сопоставлении с данными Росгидромета, полученными в 1978-1988 гг. на пунктах отбора проб воды выше и ниже г. Надыма. На качество воды р. Надым в створе выше и ниже г. Надыма, по всей видимости, не влияют сточные воды Медвежьего месторождения. По имеющимся устным сведениям, пробы речной воды в г. Надыме отбираются выше места поступления в реку сточных вод городских очистных сооружений, на которые направляются сточные воды газопромыслов.
Таблица 8
Содержание тяжелых металлов в донных отложениях р. Надым, мг/кг
(июль 2001 г.)
Станция нд гп Мп ІЧІ Си Сг РЬ Ре
1. Устье р. Надым 0,022 Менее 5,0 56,2 3,5 6,3 10,9 1,8 215
2. Выше г. Надыма 0,012 37,1 59,7 64,9 3,4 4,5 2,6 365
3. Ниже г. Надыма 0,016 28,0 106,2 8,1 11,1 7,2 4,0 541
4. Выше р. Хейгияха 0,006 64,6 17,1 1,3 17,2 2,4 1,8 122
5. Ниже р. Хейгияха 0,006 37,4 17,9 0,7 5,6 1,4 0,9 119
6. Выше р. Прав. Хетта 0,012 24,9 19,4 2,1 7,9 7,2 1,7 108
7. Ниже р. Прав. Хетта 0,003 24,1 17,7 Менее 0,5 4,9 1,4 1,3 89
8. Выше р. Лев. Хетта 0,008 18,7 27,5 2,4 1,9 1,0 1,6 119
9. Ниже р. Лев. Хетта 0,006 24,8 91,3 4,1 2,0 6,0 3,1 399
ПДК почв 2,1 23 1500 85 55 — 32 —
Кларк почв 0,03 50 800 40 20 100 10 3800
По данным Росгидромета (табл. 9, 10), общая повторяемость случаев превышения ПДК составляла по нефтепродуктам — 100 %, фенолам — 40 %, соединениям меди — 68 %, соединениям железа — 96 %, азоту аммонийному — 82 %, азоту нитритному — 33 %, легкоокисляемым органическим веществам — 20 %.
Таблица 9
Химический состав воды р. Надым (выше г. Надыма), мг/дм3
Сумма ионов Хлориды Сульфаты Взвеш. вещества
Годы Лето Зима Лето Зима Лето Зима Лето Зима
С Омах С Омах С Смах С Смах С Смах С Смах С Омах С Смах
1 978 30,6 48,4 61,2 64,8 1,1 2,8 0,7 0,8 4,1 9,7 4,9 5,4 14,8 28,4 4,0 4,0
1 979 14,1 19,7 31,6 31,6 0,5 0,6 0,8 0,8 2,2 3,1 4,4 4,4 6,0 11,2 13,2 13,2
1 980 21,5 27,6 64,4 64,4 0,6 0,8 0,3 0,3 5,0 16,0 4,8 4,8 15,8 28,0 20,0 20,0
1981 19,2 35,6 68,1 68,1 0,7 1,6 0,7 0,7 4,2 7,2 3,0 3,0 14,1 18,0 20,8 20,8
1 982 42,2 55,9 68,2 68,2 0,9 1,6 1,3 1,3 12,3 20,8 4,6 4,6 8,2 15,2 23,3 38,4
1978- 1982 26,8 55,9 59,1 68,2 0,8 2,8 0,7 1,3 6,1 20,8 4,4 5,4 11,7 28,4 19,6 38,4
Таблица 10 3
Химический состав воды р. Надым (ниже г. Надыма), мг/дм
Годы Сумма ионов Хлориды
Лето Зима Лето Зима
С Смах С Смах С Смах С Смах
1978 29,6 44,1 63,9 66,1 0,5 1,5 0,6 0,8
1979 13,6 17,2 57,6 57,6 0,6 0,8 0,8 0,8
1980 30,0 61,6 50,6 50,6 0,7 0,9 0,4 0,4
1981 26,5 46,0 45,9 56,3 0,7 0,8 0,6 0,6
1982 37,6 49,7 61,9 72,8 0,8 1,1 0,8 1,1
1978-1982 28,0 61,6 55,3 72,8 0,7 1,5 0,7 1,1
В 1978-1988 гг. наибольший вклад в общий баланс загрязненности воды во все сезоны года вносили нефтепродукты (28-37 %) и соединения меди (14-24 %), в теплый период года, кроме того, существенна роль фенолов (до 28 %), в зимний период — соединений железа (до 25 %). Высокий уровень загрязненности воды отмечался по нефтепродуктам и соединениям меди: среднемноголетняя концентрация этих веществ изменялась по сезонам года
соответственно в интервале 4,6-8,9 и 2,4-6,2 ПДК. Во внутригодовом изменении содержания нефтепродуктов и меди максимум наблюдался в период весеннего половодья, минимум — в период летне-осенней межени. В период весеннего половодья в воде реки систематически фиксировалось превышение (в 2 раза и более) нормы по соединениям цинка. Содержание фенолов в летнюю межень было выше ПДК в среднем в 3,7-4,6 раза, максимум отмечен в 1978 г. — 23 ПДК. Превышение по СПАВ наблюдалось в отдельных случаях и не более 3 ПДК. Концентрация азота аммонийного оставалась стабильной во все периоды года и составляла в среднем 2,1-2,4 ПДК. Превышение нормы по азоту нитритному прослеживалось лишь в период половодья —
1,5 ПДК. Содержание азота нитратного и фосфатов оставалось незначительным в течение всего года и не превышало соответственно 0,36 и 0,43 мг/дм3. Максимальные количества этих веществ наблюдались в зимний период. Содержание органических веществ (по ХПК) в среднем не превышало 20 мг/дм3, в единичных случаях достигало 30-40 мг/дм3 и более. Превышение нормы по легкоокисляемой органике (БПК5) отмечалось систематически, но незначительное — в 1,3 раза в летне-осеннюю межень.
Общая сумма минеральных веществ не превышала 50 мг/дм3, в зимний период — 140,0 мг/дм3. В отдельные годы в период весеннего половодья в воде р. Надым имели место случаи значительного (до 85 мг/дм3) содержания взвешенных веществ.
Проведенный сравнительный анализ качества вод р. Надым в летний период 2001 г. и зимой 2002 г. в районе г. Надыма выявил незначительные изменения в солевом составе. Общая сумма ионов в летний период составляла
56.5-57,6 мг/дм3, зимой — 70,2-70,7 мг/дм3 и приблизительно варьировала в тех же пределах, что в 1978-1982 гг. (табл. 11). Произошло некоторое увеличение содержания хлоридов. Из биогенных элементов в последний год наблюдений уменьшилось содержание аммонийных ионов, нитритов. Из токсических загрязняющих компонентов значительно снизилось количество нефтепродуктов. Содержание фенолов, СПАВ, меди, железа оставалось на том же уровне. Следовательно, можно отметить, что в 2001 г. качество воды р. Надым по сравнению 1978-1988 гг. несколько улучшилось из-за снижения количества нефтепродуктов, азота аммонийного, нитритов, остальные показатели находились в тех же пределах, что и в предыдущие годы.
Таким образом, на всем протяжении участка реки (от устья до впадения р. Левая Хетта) вода по солевому составу маломинерализованная (общая сумма ионов 44,9-57,6 мг/дм3 в летний период, 70,7 -72,2 мг/дм3 в зимний период), гидрокарбонатного класса, натриевой группы. Вода имеет слабокислую реакцию среды, «средние» величины перманганатной окисляемости. Из биогенных элементов преобладают ионы аммония и фосфаты. Отмечается повышенное количество железа общего — 13-21 ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения. Максимальное количество железа зафиксировано ниже впадения р. Правая Хетта. Из загрязняющих токсических веществ в воде преобладают нефтепродукты, фенолы, соединения меди. Повышенное количество нефтепродуктов определялось ниже впадения р. Правая Хетта — 3,4 ПДК, ниже впадения р. Хейгияха — 2,8 ПДК, ниже г. Надыма — 2,4 ПДК, на остальных станциях — 1,4-1,6 ПДК. Содержание фенолов превышало ПДК в 3-4 раза. Максимальное количество отмечалось ниже впадения рек Правая Хетта и Хейгияха. Из определяемых тяжелых металлов в воде р. Надым выше предельно допустимых концентраций находились соединения меди —
1.5-19 ПДК, алюминия — 2-4,8 ПДК, цинка — 1,1-8,8 ПДК. Максимальные
концентрации соединений меди, никеля, алюминия отмечались ниже впадения рек Правая Хетта и Хейгияха.
Таблица 11 3
Содержание химических веществ в воде р. Надым (ниже г. Надыма), мг/дм
Показатель 1985 1986 1987 1988 2001 2002
С Смах С Смах С Смах С Смах С лето С зима
БПК5 1,92 2,91 2,97 6,1 3,78 7,43 2,62 4,85 6,6 1,3
ХПК 20,9 29,9 23,0 42,9 20,3 32,0 18,7 35,1 25,6 10,6
Взвеш. вещества 26,6 98,8 15,4 53,6 13,5 27,2 20,2 3,5 5,2 3,3
Азот аммонийный 1,16 2,24 0,72 1,66 0,78 2,06 0,68 1,58 0,33 0,35
Азот нитратный 0,07 0,22 0,02 0,06 0,03 0,07 0,03 0,09 0,2 0,08
Азот нитритный 0,026 0,16 0,015 0,029 0,01 0,024 0,006 0,016 0,0 0,0
Нефтепродукты — — 0,23 0,65 0,24 1,26 0,29 1,15 0,10 0,06
СПАВ 0,01 0,06 0,02 0,1 0,01 0,04 0,0 0,0 0,04 0,0
Фенолы 0,003 0,009 0,001 0,006 0,002 0,006 0,004 0,011 0,003 0,001
Медь 0,012 0,019 0,014 0,048 0,013 0,046 0,005 0,012 0,010 0,002
Никель 0,01 0,003 0,001 0,002 0,001 0,005 0,002 0,005 0,007 0,002
Железо 1,61 2,7 1,45 3,0 1,48 2,8 1,23 3,2 3,5 3,2
Свинец 0,002 0,006 0,005 0,03 0,004 0,02 0,0 0,0 0,002 0,003
При сравнительном анализе качества воды за 1978-1988 и 2001-2002 гг. существенных различий не выявлено. Снизилось содержание нефтепродуктов в воде, количество азота аммонийного, нитритов. Остальные показатели находились в тех же пределах.
Донные отложения реки в разной степени загрязнены нефтепродуктами; наиболее высокие концентрации отмечались в устьевой части реки, ниже впадения р. Хейгияха, ниже г. Надыма.
По классификации, разработанной в Институте гидробиологии АН Украины, вода р. Надым в исследуемый период на разных участках реки и по солевому, и по биогенному составу относится к категории «чистых» и «слабо загрязненных». Тем не менее на участках реки ниже впадения р. Правая Хетта и ниже впадения р. Хейгияха по содержанию фенолов, соединений меди, алюминия, цинка вода соответствует категории «сильно загрязненных» вод, в устье р. Надым и ниже г. Надыма — «умеренно загрязненных». Вода реки имеет характерную постоянную загрязненность нефтепродуктами «низкого» и «среднего» уровня; устойчивую и характерную загрязненность фенолами и соединениями меди, железа «среднего» уровня.
ЛИТЕРАТУРА
Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 344 с.
Алесеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат, 1987. с. 50.
Агроэкология. М.: Колос, 2000. 530 с.
Елин Е.С. Фенольные соединения в биосфере. Новосибирск.: Изд-во СО РАН, 2001. 392 с.
Оксиюк О.П., Жукинский В.И., Брагинский Л.П. и др. Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши // Гидробиол. журн. 1993. Т. 29, № 4. С. 62-91.
Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: Изд-во ВНИРО, 1999. 303 с.
Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 15, вып. 3: Нижний Иртыш и Нижняя Обь. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 420 с.
Уварова В.И. Современное состояние уровня загрязненности воды и грунтов некоторых водоемов Обь-Иртышского бассейна // Сб. научн. тр. ГосНИОРХ. Л., 1988. Вып. 305. С. 23-33.
ФГУП «Госрыбцентр», г. Тюмень
V.I. Uvarova
EVALUATION OF CHEMICAL COMPOSITION OF WATER AND BENTHIC SEDIMENTS
IN NADYM RIVER
The article considers data on chemical composition of water in Nadym river, citing data on a pollution level of the water and benthic sediments with oil products, synthetic superficially active substances, phenols, and heavy metals during summer and winter periods in 2001-2002. The author gives a comparative analysis of the water quality in Nadym river in different years of territorial development.
Nadym river, hydrochemical regime, pollution level, oil products, benthic sediments, biogenes, salt composition, heavy metals, ecological problems.
