CC BY
329
ЭКОЛОГИЯ
УДК 631.6.02 (571.15) Н.В. Симонова,
Т.В. Лобанова
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД АЛТАЙСКОГО КРАЯ
Ключевые слова: водные ресурсы, состояние поверхностных вод, сточные воды, загрязняющие вещества, экология, сброс нормативно очищенных вод, источники антропогенного загрязнения, гидрохимическое состояние поверхностных вод, водно-экологический мониторинг.
Введение
Водные ресурсы Алтайского края представлены поверхностными и подземными водами. Суммарный поверхностный сток рек края составляет 53,5 км3/год, из них 20 км3 поступает из сопредельной Республики Алтай. Поверхностный сток формируется на территории двух крупных бассейнов — бассейна р. Оби и Обь-Иртышского междуречья. На территории края протекает 17085 рек общей протяженностью 51004 км и находится более 11000 озер [1].
Одной из главных проблем в России, в том числе в Алтайском крае, является проблема загрязнения поверхностных вод. Высокое качество жизни и здоровья населения могут быть обеспечены только при условии сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды.
Все загрязняющие вещества, поступающие в водные объекты или продуцируемые ими, являются следствием хозяйственной деятельности и продуктом действия вполне определенного источника загрязнения.
Водные объекты Алтайского края испытывают значительную антропогенную нагрузку. К источникам антропогенного за-
грязнения относятся: сосредоточенные, рассеивающие выпуски сточных вод и неорганизованный вынос загрязняющих веществ талыми и дождевыми водами с территорий населенных пунктов, агро- и промпредприятий. В результате хозяйственной деятельности на территории Алтайского края в водоемы поступают различные загрязнения в жидком, твердом, коллоидном и эмульгированном состоянии.
На территории Алтайского края основными источниками загрязнения поверхностных водных объектов являются сточные воды, поступающие в реки Алей, Бию, Чумыш, Барнаулку, Обь, Чарыш, Катунь через собственные выпуски от промышленных и коммунальных предприятий [2].
Цель исследований — оценить в динамике состояние поверхностных водных объектов Алтайского края в результате антропогенной нагрузки.
Материал и методы исследований
Основным материалом исследований являлись данные отдела водных ресурсов по Алтайскому краю Верхне-Обского БВУ о состоянии поверхностных водных объектов Алтайского края за период с 19952008 гг.
Посты наблюдений имеются на следующих водных объектах — р. Обь (г. Барнаул, г. Камень-на-Оби, с. Фомин-ское), р. Алей (г. Рубцовск, г. Алейск), р. Бия (г. Бийск — ниже, выше города), р. Катунь (с Сростки), р. Каменка (с Советское), р. Чемровка (п. Мирный), р. Песчаная (с. Точильное), р. Ануй (свх. Ануй-ский), Барнаулка (г. Барнаул) — нестацио-
нарный пост, Чумыш (р.п. Тальменка, г. Заринск), Тогул (с. Тогул), Чарыш (с-з Чарышский), Кулунда (с. Баево), оз. Кучукское (с. Благовещенка), Б. Островное (с. Мамонтово).
Кроме того, нами были рассмотрены, изучены и обобщены результаты мониторинговых исследований загрязнения окружающей среды ГУ «Алтайский ЦГМС» за химическим составом поверхностных вод.
Комплексные исследования были проведены всего на 22 водных объектах в 33 створах.
Статистическую обработку данных проводили с помощью метода вариационной статистики с использованием операционной системы Microsoft Excel (версия 9).
Результаты и их обсуждение
Динамика сброса сточных вод сброшенных в поверхностные водные объекты (ПВО) Алтайского края за изучаемый период (1995-2008 гг.) представлена на рисунке 1.
Тенденция устойчивого снижения сброса сточных вод в ПВО отмечена с 1995 г. (266,8 млн м3) до 1998 г. (237,5 млн м3) на 10,9%; с 2002 г. (290,8 млн м3) до 2006 г. (252,4 млн м3) на 13,2%.
Повышение сброса сточных вод в ПВО было установлено: с 1999 г. (258,4 млн м3) по 2001 г. (304,0 млн м3) на 15%.
Сброс сточных вод в поверхностные водные объекты всего в 2008 г. составил 292,9 млн м3 , что на 18,59 млн м3 больше по сравнению с 2007 г. Основной причиной этого процесса является увеличение производства на территории Алтайского края. Значительное увеличение сброса сточных вод произошло у ООО «Бийск-энерго» г. Бийск и составило 26,06 млн м3
[3].
На основании проведенного анализа по объему сброса нормативно очищенных сточных вод за изучаемый период установлено, что с 1995-1998 гг. отмечено снижение на 13,4%; с 1999-2001 гг. -значительный подъем на 23,5% (рис. 2).
В 2008 г. в поверхностные водные объекты сброшено 144,3 млн м3 нормативн очищенных вод, что на 8,9% меньше по сравнению с 2004 г. (158,3 млн м3).
Объем сброса загрязненных сточных вод снижался: с 1995 г. (46 млн м3) по 2000 г (30,6 млн м3) на 33,5%; с 20052008 (34,5-22,0 млн м3) на 36,2% (рис. 3).
Рис. 1. Сброс сточных, транзитных, шахтно-рудничных и др. вод в поверхностные водные объекты,
.3
всего, млн м
180
"1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-Г"
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Рис. 2. Сброс нормативно очищенных вод в поверхностные водные объекты Алтайского края,
3
млн м
Рис. 3. Сброс загрязненных вод (без очистки, недостаточно очищенных) в поверхностные водные объекты Алтайского края, млн м3
Максимальный сброс загрязненных вод был отмечен в 1995 г. (46 млн м3), что больше на 41,7%, в сравнении с 2008 г. (22,0 млн м3).
Основными загрязнителями водных объектов являются предприятия химии, нефтехимии, теплоэнергетики, коммунального хозяйства и переработки сельхозпродуктов. Среди последних, а также в коммунальном хозяйстве многие предприятия имеют очистные сооружения недостаточной мощности, обеспечивающие нормативную очистку сточных вод [4].
За последние 2 исследуемых года среди очистных сооружений работающих неэффективно можно отметить МУП «Водоканал» г. Рубцовск и ЗАО «Бийские промышленные воды».
Основными загрязняющими веществами поверхностных вод Алтайского края являются: сульфаты, хлориды, фосфор общий, азот аммонийный, нитраты, жиры и масла.
Объем сброса ряда загрязняющих веществ со сточными водами в поверхностные водные объекты отмечался большой вариабельностью результатов (табл.).
Так, количество сульфатов: с 19951997 гг. снижалось на 15,9%; в период с 1998-1999 гг. — существенно не изменялось; с 2000-2002 гг. установлено снижение на 13,9%; с 2003-2005 гг. увеличивалось на 71,4%.
Высокий сброс сульфатов был отмечен в 2005 г. (26,51 тыс. т), однако уже к 2008 г. произошло снижение на 50,2%.
Максимальный объем сброса хлоридов пришелся на 2006 г. (10,1 тыс. т). К 2008 г. этот показатель сократился на 9,4% и составил 9,1 тыс. т.
В составе сброса сточных вод наибольший удельный вес фосфора был установлен в 1995 г. (508 т), однако к 1999 г. происходило его снижение на 85,5%. Возможно, это связано с уменьшением объема сброса загрязненных сточных вод промышленностью с 14,79 млн м3 — в 2005 г. до 9,67 млн м3 — в 1997 г.
На протяжении рассматриваемого периода времени повышение количества фосфора было установлено в 2000-2001 и 2004-2005 гг., затем отмечена стойкая тенденция снижения до 2008 г. на 8,3%, в сравнении с 2005 г.
Наличие фосфатов в водных объектах говорит об избыточном поступлении соединений фосфора с водосбора, в виде минеральных удобрений, с поверхностным стоком с полей и ферм. Сброс недостаточно очищенных или неочищенных бытовых сточных вод, а также некоторых производственных отходов приводит к неконтролируемому приросту растительной биомассы водного объекта и, соответственно, увеличению образования фосфатов в водных объектах и вследствие этого нарушение экологического равновесия водной экосистемы [2].
Максимальный сброс азота аммонийного в поверхностные водные объекты был отмечен в 1999 г. Повышение количества сброса изучаемого показателя установлено с 2005-2007 гг. на 9,2%, однако к 2008 г. наблюдалось снижение на 22,3%.
Сброс количества нитратов увеличивался с 1995-2001 гг. на 58,4% и 2004-2005 гг. на 75,1%; снижение было отмечено в 20022003 гг. на — 25,5%. Содержание изучаемого показателя повышалось до максимальных величин (4510 т) в 2007 г.
та
с
ю та
5
Ч О ю
з-0 к и
о;
а *
О и
о * *
5 и
л >5
О и
1
<Ц
уо * и <и
а
вд'УО
к о
и
<ц <и
^ 1 Ей §
к ?
о;
И
-
а х ¡5 ®
И щ
* и
а
<и *
а <0
2008 13,2 ,9 188,7 264,1 4314 16,0
2007 ,3 7, 2 ,9 ,8 199,1 339,9 4510 18,02
2006 16,3 10,1 204,2 338,2 7 2 6 3 22,9
2005 26,51 5 ,9 205,7 308,9 3736 27,4
2004 ,9 ,3 ,9 165,1 275,9 3 3 9 29,9
2003 ,6 ,7 ,4 ,8 77,3 317,1 715,6 33,8
Год 2002 СО х> <ч со 77,06 291,6 959,4 34,4
2001 ,3 ,7 ,8 ,8 127,9 ,8 7, 9 2 1081 34,4
2000 ,9 ,7 ,7 ,8 100,4 316,72 885,32 30,6
1999 ,8 ,4 ,8 73,5 565,1 707,8 30,5
1998 ,4 ,7 ,7 ,7 6 8 3 8 4 3 3 6 34,6
1997 ,9 ,6 ,9 ,8 4 005 5 4 5 ■■сг го
1996 ,9 ,7 ,7 ,8 406,02 405,5 9 9 4 34,1
1995 ,2 ,8 9,07 8 0 5 0 7 3 0 5 4 7 7
т т
15 ш изм тыс. тыс. т т т н
Показатель Сульфаты Хлориды Фосфор общий Азот аммонийный Нитраты Жиры, масла
Одной из причин повышения количества сброса азота аммонийного и нитратов в 2007 г., возможно, связано с увеличением сброса загрязненной сточной воды в поверхностные водные объекты, производством: пищевых продуктов, включая напитки и табак; изделий медицинской техники (1,71 и 0,09 млн м3 — в 2006; 2,16 и 0,28 млн м3 — в 2007 г.), так как сточные воды, пищевой и легкой промышленности содержат азот аммонийный, нитраты [5].
Рассматриваемый 14-летний период (1995-2008) характеризуется снижением объема сброса количества жиров и масел на 97,9%. Наибольшее снижение изучаемого показателя отмечено в 1996 г. (по сравнению с 1995 г.) на 95,6%.
Возможно, это связано, во-первых, с уменьшением мощностей предприятий пищевой промышленности Алтая, во-вторых, с улучшением качества очистных сооружений в мясоперерабатывающих предприятиях, т.к. предприятия пищевой промышленности играют не последнюю роль в загрязнении водных объектов. Вместе со сточными водами из бойни отводится значительное количество жира. На каждую забитую голову скота приходится 1,2-1,8 кг, а на свинью — 0,4-0,6 кг жира. Жир из сточных вод отделяется в специальных жироуловителях, а затем из них удаляется механически. Наличие жира в сточных водах приводит к забиванию канализационных сооружений и мешает их прохождению и биологическим процессам очистки стоков [4].
Выводы
Объем сброса сточных вод всего в поверхностные водные объекты Алтайского края нелинейно изменялся, из них: норма-
УДК 581.55
Ключевые слова: отвалы горных пород, техногенный субстрат, первичная сукцессия, растения-пионеры, активные виды.
тивно очищенных — аналогичная динамика, однако снижение их количества отмечалось с 2004 г.; загрязненных — наблюдалась тенденция устойчивого снижения с 1995-2000 и 2005-2008 гг.
При общем анализе по всем водотокам, где проводился отбор контрольных проб за исследуемый период установлено снижение сброса загрязненных веществ со сточными водами (фосфор общий, азот аммонийный, жиры и масла). В то же время данные за 2008 г. показывают прирост объемов сброса ряда веществ в сравнении с 1995 г. (сульфаты, хлориды, нитраты).
Состояние поверхностных водных объектов Алтайского края характеризуется в целом как удовлетворительное.
Библиографический список
1. Материалы к Государственному докладу о состоянии окружающей природной среды Алтайского края в 1998 г. / под общ. ред. О.П. Дорощенкова, Ю.И. Винокурова. — Барнаул: Изд-во ОАО «Алтайский полиграфический комбинат», 1999. — 100 с.
2. Материалы к ежегодному изданию «О состоянии и об охране окружающей среды в Алтайском крае в 2008 г. — Барнаул, 2009. — 303 с.
3. Кормаков В.И. Государственная водная служба / В.И. Кормаков // Природа Кулунды. — 2002. — № 10.
4. Вода и сточные воды в пищевой промышленности. — М.: Пищевая промышленность, 1972. — 384 с.
5. Охрана окружающей среды в Алтайском крае: стат. сб. / Росстат, Терри-тор. орган Федеральной службы гос. статистики по Алтайскому краю. — 2008. — 110 с.
Ю.А. Манаков
Введение
Выявление закономерностей формирования и развития растительных сообществ — одна из важных биологических про-
+ + +
АНАЛИЗ ПИОНЕРНОЙ СТАДИИ СИНГЕНЕЗА НА ОТВАЛАХ ПЕСЧАНИКОВЫХ ПОРОД
