CC BY
0Загрязнение воды в реках северо-западного склона Крымских гор (на примере бассейнов рек Западный Булганак, Альма, Кача, Бельбек и Черная)_
ХФГБУН ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН», г. Севастополь e-mail: tabunshchyk@ya.ru
2ГБУ РК «Крымская гидрогеолого-мелиоративная экспедиция», г. Симферополь
3ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского», г. Симферополь
Аннотация. Изучение загрязнения водных объектов является чрезвычайно важной задачей, в силу усугубления в мире проблем с доступом к чистым поверхностным водам. Очевидно, что со временем эта проблема будет только усугубляться и доступ к чистым поверхностным водам будет являться лимитирующим при развитии различных видов хозяйственной деятельности. В работе представлены результаты исследования загрязнения воды в реках северозападного склона Крымских гор - Западный Булганак, Альма, Кача, Бельбек, Черная, в также некоторых их притоках. Рассмотрены основные загрязняющие вещества, встречающиеся в водах рассматриваемых рек. Составлена карта встречаемости загрязнителей превышающих значения ПДК в водах рек Западный Булганак, Альма, Кача, Бельбек, Черная, в также некоторых их притоках. Приведены рекомендации по уменьшению загрязнений вод.
Ключевые слова: водоток, Крым, Крымский полуостров, загрязнение, река, ГИС, наблюдение.
Введение
Загрязнение водных объектов, которые являются основными источниками пресных вод, является одной из наиболее серьезных проблем во всем мире [11, 12]. Для территории Крымского полуострова как отмечалось многими исследователями [13, 14] характерен дефицит водных ресурсов. Особенно эта проблема актуализируется в маловодные годы. Поэтому водотоки Крымского полуострова являются ценнейшими источниками пресных вод и нуждаются в постоянной охране. Одной из главных причин загрязнения рек Крыма является антропогенное воздействие, связанное с человеческой деятельностью. Основными источниками загрязнения рек Крымского полуострова являются: недостаточная очистка сточных вод; промышленные выбросы и попадание загрязнителей в результате сельскохозяйственной деятельности; негативное воздействие туристической и рекреационной деятельности. В целом, необходимо принимать меры по охране рек Крыма, чтобы предотвратить дальнейшее загрязнение воды и сохранить ее чистоту.
В тоже время изучению загрязнения водотоков Крымского полуострова уделяется недостаточное внимание, хотя на территории полуострова имеется сеть точек мониторинга за состоянием водных объектов [1-6]. Однако, эта сеть
УДК 504.03 В. А. Табунщик 1 З. В. Тимченко2 Я. И. Чернов2' 3
довольно слабо представлена и не охватывает все водные объекты Крымского полуострова. Анализ публикаций, выполненный нами, показывает крайнюю пространственно-временную неоднородность изучения загрязнения и проведения мониторинга за состояние водотоков Крымского полуострова.
Для бассейнов рек северо-западного склона Крымских гор мониторинг загрязнения поверхностных вод осуществляется различными организациями. В частности исследование и анализ проб выполняются Государственным автономным учреждением Республики Крым «Центр лабораторного анализа и технических измерений» (ГАУ РК «ЦЛАТИ»), Федеральным государственным бюджетным учреждением «Крымское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ФГБУ «Крымское УГМС»), Государственным бюджетным учреждением «Крымская гидрогеолого-мелиоративная экспедиция» (ГБУ РК «Крымская ГГМЭ»). В тоже время по данным [1] на территории Севастополя, несмотря на меньшую площадь, по сравнению с Республикой Крым, представлена более широкая сеть наблюдения за состоянием вод рек и водных объектов.
Цель работы - провести анализ загрязнения вод в пределах бассейнов рек северо-западного склона Крымских гор (на примере рек Западный Булганак, Альма, Кача, Бельбек и Черная).
Материалы и методы
Для анализа загрязнения водных объектов в бассейнах рек северо-западного склона Крымских гор использовались литературно-аналитические, полевые методы исследования. Анализ и обработка полученных данных производился с использованием географических информационных систем - ArcGIS, QGIS, а также программного обеспечения для статистической обработки данных - R Studio, Microsoft Excel.
В качестве исходных данных для анализа загрязнения воды рек и водных объектов в пределах бассейнов рек северо-западного склона Крымских гор использовались материалы [1-8].
Результаты и обсуждение
Для бассейна реки Западный Булганак наблюдения за загрязнением вод проводятся в меньшем объеме, по сравнению с другими бассейнами рек, хотя, как указано в работе [10], территория бассейна реки является наиболее преобразованной среди всех бассейнов рассматриваемых рек. Н. Е. Рязанова и А. И. Никифоров [9] анализируют некоторые загрязнители воды в реке Западный Булганак (растворенный кислород, жесткость, р^ железо общее, нитраты, нитриты, аммоний, марганец), опираясь на Приказ Росрыболовства от 18.01.2010 № 20 и СанПиН 2.1.5.980-00 и указывают что в водах Западного Булганака наблюдается превышение ПДК по содержанию общего железа и общей жесткости воды.
Рассмотрим детально превышения ПДК химических веществ в водах Альма, Кача, Бельбек, Кучук-Узенбаш (приток реки Бельбек) [2-7]. Как видно из рисунка 1 превышение ПДК наблюдается только по отдельным показателям, в то время как по большинству других превышения не обнаружено.
Превышение ПДК (Река Альма, шт. Почтовое)
6
« 5
3
1.]
.1
2011-2015 2019 2020 2021
■ Сульфаты ИБПК5 ИМедь ИАзот нитритный ИХПК
Превышение ПДК (Река Кача, с. Баштановка)
8 7
6
Й 5
С? 4
3 2
2011-2015 2019 2020 2021
■ Железо общее ИБПК5 ИМедь ИХПК
Превышение ПДК (Река Бельбек, с. Фруктовое)
8 7
6 К5
5 4
3 2 1
к..1
2011-2015
2019
2020
2021
Превышение ПДК (Река Кучук-Узенбаш, с. Многоречье)
8 7
6
Й 5 К 4 3 2 1
2011-2015
2019
2020
2021
■ Сульфаты ИБПК5 "Медь
■ ХПК ИАзот нитритный ИАСПАВ
■ Сульфаты ИБПК5 ИМедь
■ ХПК ИАзот нитритный ИАСПАВ
Рис. 1. Превышение ПДК в водах рек Альма, Кача, Бельбек, Кучук-Узенбаш
(приток реки Бельбек) Составлено авторами на основе данных [1, 2, 3, 4, 5, 6]
В целом из рисунка 1 можно отметить, что для рассматриваемых рек наблюдает постоянное превышение содержание меди и сульфатов, а также превышение значений по ХПК. В тоже время превышения достигают ПДК по меди в отдельные годы (2019 год) превышали норму в 5 и более раз. Однако, если рассматривать верховья рек, например, створ на реке Кучук-Узенбаш и створ на реке Биюк-Узенбаш, который не представлен на рисунке 2, так как там не обнаружено превышения ПДК, то здесь загрязнения минимальны.
На рисунках 2-4 представлены результаты полевых исследований на наличие загрязнений приведенные для трех створов на реках Альма, Кача, Бельбек в 2019-2021 гг. в натуральных единицах измерения (по данным ГБУ РК «Крымская ГГМЭ»).
700.
з 600.
£ 500.
1 400.
(р 300.
Ё 200.
! 100:
р. Альма, с. Вилино
11
10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00
р. Альма, с. Вилино
Аммиак и
ионы аммония (суммарно)
Нитраты Нитриты Фториды
Бор
■ 10.04.2020 И08.07.2020 И06.04.2021 И14.09.2021 И04.04.2022 И21.09.2022
■ 10.04.2020 И08.07.2020 И06.04.2021 И14.09.2021 И04.04.2022 И21.09.2022
8
7
4
0,10 0,05
р. Альма, с. Вилино
Алюминий Железо общее Анионные СПАВ
Марганец
0,008 н 0,007 § 0,006 g 0,005 I 0,004
Iis 0,003
I 0,002 0,001 0,000
к
р. Альма, с. Вилино
Медь
Цинк
Молибден
■ 10.04.2020 «08.07.2020 «06.04.2021 «14.09.2021 «04.04.2022 «21.09.2022
■ 10.04.2020 «08.07.2020 «06.04.2021 ■ 14.09.2021 «04.04.2022 «21.09.2022
Рис. 2. Динамика изменения концентрации содержания загрязняющих веществ в
реке Альма Составлено авторами на основе данных [21]
0,25
0,20
0,15
0,00
р. Кача
р. Кача
400.
-к 350.
b 300.
3- 250.
g 200.
3 150.
ft 100.
к 50.
ä 0. к с
к
II..
JLdi
«_I
8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
j
i
■ 10.04.2020 108.07.2020 106.04.2021 114.09.2021 104.04.2022 121.09.2022
Аммиак и Нитраты Нитриты Фториды Бор
(суммарно)
■ 10.04.2020 108.07.2020 106.04.2021 114.09.2021 104.04.2022 121.09.2022
р. Кача
р. Кача
0,06 0,04
Hüll
Алюминий Железо общее
Анионные СПАВ
Марганец
& 0,015
Медь
Цинк
Молибден
■ 10.04.2020 «08.07.2020 «06.04.2021 «14.09.2021 «04.04.2022 «21.09.2022
■ 10.04.2020 «08.07.2020 «06.04.2021 ■ 14.09.2021 «04.04.2022 «21.09.2022
0,12
0,030
н 0,10
0,025
0,08
0,020
0,010
=й 0,02
0,00
0,000
Рис. 3. Динамика изменения концентрации содержания загрязняющих веществ в
реке Кача
Составлено авторами на основе данных [21]
10.04.2020 «08.07.2020 «06.04.2021 ■ 14.09.2021 «04.04.2022 «21.09.2022
р. Бельбек, с.Осипенко
I 0,20
£ 0,15
10,10 Й 0,05 0,00
-П.
Алюминий Железо общее
Анионные СПАВ
Марганец
0,035
1= 0,030
и 0,025
ei
i 0,020
& Ё 0,015
1 0,010
к 0,005
0,000
р. Бельбек, с.Осипенко
и
Медь
Цинк
Молибден
110.04.2020 «08.07.2020 «06.04.2021 «14.09.2021 «04.04.2022 «21.09.2022
■ 10.04.2020 «08.07.2020 «06.04.2021 ■ 14.09.2021 «04.04.2022 «21.09.2022
0,35
к 0,30
0,25
Рис. 4. Динамика изменения концентрации содержания загрязняющих веществ в
реке Бельбек Составлено авторами на основе данных [21]
Рассмотрим более подробно динамику изменения некоторых загрязнителей в 2020-2022 гг. В реке Бельбек концентрация кальция начиналась с 70 мг/л в начале периода исследования и росла до 111 мг/л к 8 июля 2020 года. Затем она снижалась до 60 мг/л к 6 апреля 2021 года, но снова повысилась до 116,2 мг/л к 14 сентября 2021 года. Наконец, к 21 сентября 2022 года концентрация кальция снова снизилась до 53,9 мг/л, но оставалась выше, чем в начале исследования. Концентрация магния также колебалась. Она начиналась с 42 мг/л, затем снижалась до 22 мг/л к 8 июля 2020 года, после чего постепенно увеличивалась, достигнув максимального значения 31 мг/л к 4 апреля 2022 года. Но затем она снова снизилась к 21,35 мг/л к 21 сентября 2022 года. Концентрация натрия начиналась с 137 мг/л и снижалась до 23 мг/л к 8 июля 2020 года. После этого она продолжала снижаться, достигнув минимального значения 12,9 мг/л к 6 апреля
2021 года. Затем концентрация натрия повысилась до 31,5 мг/л к 14 сентября 2021 года, а затем значительно увеличилась, превысив 50 мг/л, к 4 апреля 2022 года. Наконец, к 21 сентября 2022 года концентрация натрия снизилась до 67 мг/л, но оставалась выше, чем в начале периода исследования. Концентрация железа общего в реке Бельбек колебалась в исследуемый период времени. Начальное значение концентрации железа общего было 0,05 мг/л, затем концентрация железа немного возросла и составляла 0,06 мг/л. К 06 апреля 2021 года концентрация железа значительно выросла до 0,25 мг/л. К 14 сентября 2021 года концентрация железа снизилась до 0,04 мг/л, равного значению в начале периода исследования. К 04 апреля 2022 года и к 21 сентября 2022 года концентрация железа оставалась на том же уровне - 0,04 мг/л.
В реке Кача концентрация кальция начально была 74 мг/л, затем снизилась к 8 июля 2020 года до 69 мг/л, а затем резко возросла к 6 апреля 2021 года до 112,2 мг/л. После этого значение снизилось к 14 сентября 2021 года до 84 мг/л, далее к 4 апреля 2022 года снизилось до 42,1 мг/л, а к 21 сентября 2022 года немного возросло до 91,1 мг/л. Концентрация магния начально была 41 мг/л, затем снизилась к 8 июля 2020 года до 16 мг/л. Далее значение возросло к 6 апреля 2021 года до 51 мг/л, а затем снизилось к 14 сентября 2021 года до 39 мг/л. Затем значение немного увеличилось к 4 апреля 2022 года до 37 мг/л, а к 21 сентября
2022 года снизилось до 22,28 мг/л. Концентрация натрия начально была 210 мг/л, затем значительно снизилась к 8 июля 2020 года до 9 мг/л. К 6 апреля 2021 года значение превысило максимальную измеряемую величину - >50 мг/л. Затем
значение снизилось к 14 сентября 2021 года до 17,8 мг/л, но к 4 апреля 2022 года вновь превысило максимальное значение - >50 мг/л. К 21 сентября 2022 года значение снизилось до 76 мг/л. Концентрация железа общего в начале периода исследования была менее 0,05 мг/л. К 14 сентября 2021 года значение возросло до 0,046 мг/л, а в остальные моменты времени оставалось ниже 0,04 мг/л.
В реке Альма начальные значения концентрации кальция, магния и натрия были высокими: 157 мг/л, 91 мг/л и 14 мг/л соответственно. К 08 июля 2020 года концентрация кальция и магния немного снизилась, а концентрация натрия выросла до >50 мг/л (точное значение не указано). К 06 апреля 2021 года концентрация кальция и магния продолжала снижаться и составляла 124 мг/л и 29 мг/л соответственно, а концентрация натрия была также >50 мг/л. К 14 сентября 2021 года концентрация кальция и магния немного выросла, а концентрация натрия также оставалась >50 мг/л. Значение концентрации железа общего также значительно выросло до 0,227 мг/л. К 04 апреля 2022 года концентрация кальция и магния резко упала до 40 мг/л и 53 мг/л соответственно, а концентрация натрия оставалась >50 мг/л. Концентрация железа общего снизилась до нижнего предела обнаружения (<0,04 мг/л). К 21 сентября 2022 года концентрация кальция немного возросла до 106 мг/л, а концентрации магния и натрия оставались примерно на том же уровне. Концентрация железа общего также оставалась ниже предела обнаружения. На загрязнения вод реки Альма, влияет, согласно [2] «сброс сточных вод водопроводных очистных сооружений «Партизанский гидроузел» Симферопольского филиала ГУП РК «Вода Крыма», которое обеспечивает водой население, предприятия, учреждения и организации, а также производит отвод и очистку сточных вод».
Из рисунков 2-4 видно, что наблюдается значительная неоднородность рассматриваемых показателей в воде от года к году, причем односильные значения к прошлому году могут изменять более чем в 2-3 раза для значений отдельных показателей. В тоже время для большинства показателей не выявлено превышений ПДК. В отдельные годы наблюдается незначительное превышение ПДК. В 2020 году зафиксировано превышение ПДК в 1,1 сухого остатка в воде реки Альма. В 2021 году зафиксировано превышение ПДК аммиака и ионов аммония в водах реки Альма (1,5 ПДК) и водах реки Бельбек (1,3 ПДК), а также отмечается повышенное содержание бора - 1,5 ПДК в реке Альма и незначительные превышения БПК-5 в водах рек Альма и Кача. В 2022 году наблюдалось превышение ПДК по БПК-5 в водах рек Альма и Кача (1,1 ПДК и 1,2 ПДК соответственно) в апреле 2022 года и превышение ПДК по БПК-5 в водах рек Альма, Кача и Бельбек (2,2 ПДК, 2,2 ПДК и 1,8 ПДК соответственно).
В тоже время, как отмечается в [1] в бассейне реки Черная с 2016 по 2019 гг. загрязнение поверхностных вод выше допустимого по БПК-5, нитритам, фенолам и некоторым металлам (медь, железо и др.) прослеживается практически на всех водных объектах бассейна.
При анализе качества вод в бассейнах рек Альма, Кача, Бельбек заметно, что с 2012 по 2021 гг. качество вод улучшилось (рис. 5). Для реки Черная имеется неполный ряд наблюдений и качество вод в ней не изменилось. Данные для реки Западный Булганак отсутствуют.
Качество вод
2011 2012 2013 2014 2015 2017 2018 2019 2020 2021
■ Река Альма, пгт. Почтовое ■ Река Кача, с. Баштановка
■ Река Кучук-Узенбаш, с. Многоречье ■ Река Биюк-Узенбаш, с. Счастливое
■ Река Бельбек, с. Фруктовое ■ Река Черная, с. Хмельницкое
Рис. 5. Качество вод в бассейнах рек Альма, Кача, Бельбек Составлено авторами по [2-6]
Различия в методиках получения данных о загрязнении вод рек и водных объектов в бассейнах рек северо-западного склона Крымских гор наглядно представлены в таблице 1 и на рисунке 6.
Таблица 1
Основные загрязняющие вещества в бассейнах рек северо-западного склона _Крымских гор в 2021 году_
Река ФГБУ «Крымское УГМС» ГБУ РК «Крымская ГГМЭ» ГАУ РК «ЦЛАТИ»
Охват исследований 14 водотоков и 6 водоемов, в 22 пунктах (26 створах). 25 створов на 25 водных объектах 15 водных объектов (46 контрольных створов)
Нормативный документ для оценки ПДК РД 52.18.595-96 СанПиН № 2.1.5.98000 и ГН 2.1.5.1315-03. Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 года № 552
Западный Булганак кадмий (в 1,5-3 раза), марганец (в 1,2-1,6 раз), железо (в 1,4-2,3 раза).
Альма сульфатов 1,46 ПДК; ХПК 1,8 ПДК; азота нитритного 1,25 ПДК; меди 2,5 ПДК. БПК-5 1,5 Аммиак и ионы аммония (суммарно) 1,2 Бор 1,5 кадмий (1,6 -2,5 раза), нитраты (1,5-1,7 раза), железо (4,3-9,1 раз), марганец (3,5-9 раз).
Кача меди 1,5 ПДК; БПК-5 1,6 ПДК кадмия (в 1,4-1,6 раза),
ХПК 2,8 ПДК. нитратов (в 1,6-1,9 раз), железо (в 2,1-2,3 раз), марганец (в 1,61,7 раз).
Бельбек ХПК 1,48 ПДК; меди 1,40 ПДК; азота нитритного 2,95 ПДК. Аммиак и ионы аммония (суммарно) 1,3
Черная ХПК 1,11 ПДК; меди 1,2 ПДК - -
Составлено авторами по [1,2-6, 7, 21]
Рис. 6. Экологическое состояние рек и превышение ПДК различных веществ в водах рек Западный Булганак, Альма, Кача, Бельбек, Черная и их притоков Составлено Табунщиком В. А. с использованием [1,2-6, 7, 20, 21]
Исторические данные о загрязнении вод рек рассматриваемого региона можно найти в некоторых исследовательских работах [15, 16, 17, 18]. В таблице 2 представлены результаты изменения показателей качества вод в реках Кача, Бельбек и Черная в 1995-2008 гг., а в таблице 3 изменение показателей содержания загрязнителей в реке Черная.
Таблица 2.
Средние значения показателей качества вод рек Кача, Бельбек и Черная в 19952008 гг. [18]
Показатель Река
Черная Кача Бельбек
рН 7,92 8,20 7,94
02, мг/дм3 8,97 8,70 9,26
Сульфаты, мг/дм3 40,6 176,7 71,2
Хлориды, мг/дм3 34,3 71,3 36,3
Кальций, мг/дм3 67,1 87,7 70,2
Магний, мг/дм3 18,1 52,8 46,6
Жесткость, мгэкв/дм3 4,79 8,70 6,61
Сухой остаток, мг/дм3 320,4 651,4 426,0
ХПК, мг/дм3 19,4 28,8 82,0
БПК5, мг/дм3 2,15 1,99 2,51
№ЫИ4, мкг/дм3 249 407 279
N-N02, мкг/дм3 5,9 63,5 11,9
N-N03, мкг/дм3 1898 6068 3321
Р-Р04, мкг/дм3 231 127 97
Fe, мг/дм3 0,32 0,57 0,14
Си, мг/дм3 0,011 0,015 0,020
2п, мг/дм3 0,022 0,007 0,004
РЬ, мг/дм3 0,0019 0,0035 0,0015
Cd, мг/л 0,0002 0 0
Нефтяные углеводороды, мг/дм3 0,149 0,080 0,164
СПАВ, мг/дм3 0,076 0,059 0,049
Комплексные исследования загрязнения реки Черная проводятся в ряде работ [15, 18]. В.М. Грузинов с соавторами [18] отмечают, что в водах, выносящихся рекой Черная, наблюдается повышенное содержание нефтяных углеводородов и органических веществ. Так же активно исследуется содержание загрязняющих веществ в данных осадках реки Черная. Здесь стоит отметить работы Л.В. Малаховой с соавторами [16, 19]. Е.А. Замятина с соавторами [17] указывают что в летний период 2021 года при гидрохимическом анализе воды в контрольных точках отбора проб для реки Черная зарегестрированы превышения нормативов ПДК по БПК5 (до 1,8 ПДК) и магнию (до 1,7 ПДК). Однако, стоит отметить сложности с получением данных так как река Черная относится к городу Севастополь и наблюдается несоответствие и разобщённость данных с данными получаемым для остальных исследуемых рек.
Таблица 3.
Гидрохимические характеристики рек Черной (г/п Хмельницкое) [15]
Показатели Единицы измерения Черная
1993 1999-2002 1995-2006 2006-2010
Минерализация (по сухому остатку) мг/дм3 320-1110 169-485 314-1143 350 431
Кальций, Са2+ мг/дм3 44,1-62,1 18-105,6 30-147 49,7-90,2
Магний, Mg2+ мг/дм3 9,7-68,3 1,2-56,4 6,0-41,0 2,4-9,2
Общая жесткость, оЖ мг-экв/дм3 - 2,5-7,3 2,9-10,7 2,3-5,1
Щелочность, ПТО, мг НСО37дм3 176-201 - 174-311 157 228
Водородный показатель, pH ед. рН 7,8-8,0 7,0-8,4 7,8-8,0 8,0-8,5
Взвешенное вещество мг/дм3 3,3-254,8 7,0-27,0 0,9-15,4
Кислород, О2 мг/дм3 7,71-9,48 4,0-13,2 8,1-12,4 8,4-14,2
Кислород, насыщение % 82-91 68-100 - 88-119
бпк5 мг О2/дм3 1,11-2,37 0,2-4,7 1,5-2,6 -
Аммоний, мг ^дм3 0,00-0,12 0,00-1,63 0,00-0,04 0,00-0,07
Нитриты NO2" мг ^дм3 0,00-0,113 0,00-0,04 0,00-0,06 0,000-0,013
Нитраты, NO, мг ^дм3 0,00-0,39 0,00-2,58 0,00-1,87 0,13-1,54
Сумма соединений азота, EN мг ^дм3 0,00-0,21 0,004,25 0,00-2,07 0,13-1,62
Фосфаты, РО4 КП' Р/дм3 0,00 0,004-0,620 0,003-0,400 0,000-0,230
Фосфор Общий, Роби мг Р/дм3 0,00 — 0,02-0,83 0,003-0,610
Результаты и обсуждения
На данный момент отсутствует целостная система мониторинга в бассейнах рек северо-западного склона Крымских гор, что не позволяет в целом судить о состоянии загрязнения водотоков комплексно. Наличие современной сети точек наблюдения за состоянием и качеством воды не позволяет в полной мере провести комплексную оценку загрязнения рек. Мы можем лишь косвенно судить о наличии зафиксированных загрязнений, в те дни, когда проводились отборы проб. Огромный неисследованный пласт данных представляют значения загрязнения не доступные для исследователей так как невозможно организовать ежесуточные наблюдения по всему спектру исследуемых загрязнителей.
Анализ предоставленных данных позволяет говорить о том, что используются разные методики исследования, так как для одних и тех же наблюдательных рек разными организациями фиксируются превышения по одним и тем же загрязнителям, а другими организациями по этим загрязнителям не обнаруживаются и полученные данные часто несопоставимы. Очевидно, то связано в первую очередь с тем, что в России существует несколько видов ПДК для воды, которые устанавливаются в соответствии с различными нормативными документами и целями использования водных ресурсов.
В тоже время, если сравнивать полученные нами результаты с исследованием загрязнения рек в других бассейнах на территории Крымского полуострова можно заметить, что в целом бассейны рек северо-западного склона Крымских гор довольно слабо загрязнены. Провести сравнение полученных данных с ранее опубликованными чтобы оценить изменение значений загрязнения вод в более ранние годы частично представляется возможным. Для
сравнения были использованы данные на 2002 год, представленные в монографии Тимченко З.В. «Водные ресурсы и экологическое состояние малых рек Крыма» [8]. Для реки Альма диапазоны значений за 2001-2002 и 2020-2022 гг. практически не отличаются для показателей по рН и содержанию магния, а по остальным показателям наблюдается увеличение диапазонов значений веществ в 1,5-2 и более раза. Увеличение загрязнителей в 2017-2020 гг связано с генерацией электричества в результате блекаута а сокращение выбросов в 2020 году связано с ограничениями, вызванными эпидемией С0УГО-19.
Одним из существенных недостатков мониторинга является отсутствие створов наблюдения на реке Западный Булганак (особенно для мониторинга осуществляемого ФГБУ «Крымское УГМС»). Среди пяти рассматриваемых рек северо-западного склона Крымских гор, имеется пробел только для этой реки и невозможно провести полное сравнение для установления целостной картины. Анализ изменения концентрации загрязняющих веществ в реке Западный Булганак оценивалась по сравнению данных, опубликованных в 2002 году [8] и в 2018 году [9]. Структура предоставления данных на официальных интернет страницах большинства организаций не оперирует конкретными показателями, а только отмечает наличие или отсутствие загрязнения тем или иным агентом.
Для снижения антропогенного воздействия на водные объекты необходимо проводить целенаправленную политику. К основным мероприятиям, которые позволяют снизить загрязнение рек и водных объектов относятся:
1. уменьшение количества сбросов неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод в реки из различных источников загрязнения;
2. снижение выбросов химических загрязняющих веществ, попадающих в воду, в том числе пестицидов и гербицидов, используемых в сельском хозяйстве;
3. стимулирование создания экологически чистых производств и контроля за соблюдением экологического законодательства и выбросами;
4. совершенствование технологий очистки сточных вод;
5. повышение экологической грамотности населения и развитие экологического туризма;
6. развитие международного сотрудничества в области охраны водных объектов.
В целом, для снижения загрязнения водных объектов требуется применение комплексного подхода и усилий со стороны всех заинтересованных сторон -правительств, бизнеса, населения и экологических организаций.
Одними из таких мероприятий является проведение работ по ландшафтному планированию и планированию речных бассейнов. Планирование может играть важную роль в уменьшении загрязнений вод в реках, так как оно направлено на организацию пространства и управление земельными ресурсами с учетом природных, социальных и экономических факторов. Также необходимо проводить мероприятия, по разработке системы мониторинга и контроля за качеством вод в реках и водных объектах, что позволит своевременно выявлять загрязнения и принимать меры по их устранению. В результате всего этого, планирование может способствовать созданию благоприятных условий для сохранения водных ресурсов и уменьшения загрязнений в реках.
Сравнение ПДК одного и того же вещества по различным нормативным документам может вызвать ряд сложностей, в силу того что, во-первых,
необходимо учитывать для каких целей используется вода. Во-вторых, возможны различные методики определения ПДК для одного и того же вещества, и зачастую эти методики не указываются в работах различных авторов. В тоже время, использование методики определения ПДК обладает большими достоинствами: ПДК позволяет контролировать уровень загрязнения воды и оценивать его соответствие стандартам качества; ПДК могут использоваться в качестве основы руководства для разработки и принятия мер по защите водных ресурсов от загрязнения; ПДК являются общепризнанным инструментом для оценки качества воды и могут быть использованы для сравнения уровня загрязнения воды на разных территориях и в разные периоды времени. Однако у использования методики оценки загрязнения через ПДК есть некоторые недостатки, которые в основном сводятся к следующему: сложности проведения анализов воды на различные загрязняющие вещества, сложности с отбором проб, невозможность отбора проб единовременно на большой территории исследования, большие денежные затраты на экспедиционные исследования для отбора проб; ПДК могут определяться только для отдельных веществ и не учитывать возможные синергетические эффекты, которые могут возникнуть при совместном действии нескольких загрязняющих веществ. Также стоит отметить, что в различных странах могут быть установлены различные нормативы ПДК, что делает сложным и часто невозможным сравнение данных.
Выводы
Проанализировано пространственное распределение основных загрязняющих веществ в бассейнах рек северо-западного склона Крымских гор. Установлено, что реки северо-западного склона Крымских гор являются сильно загрязнёнными в нижнем и частично в среднем течении и слабо загрязненными в верхнем течении (за исключением реки Западный Булганак).
В целом можно отметить следующие общие сложности при исследовании загрязнения вод рек и водных объектов находящихся в пределах бассейнов рек Западный Булганак, Альма, Бельбек и Черная:
1. Разрозненность данных и сложности с их использованием. Так как рассматриваемые бассейны относятся к двум субъектам Российской Федерации (Республика Крым и город федерального значения Севастополь), то проведение экологического мониторинга и сбор проб находится в пределах ответственности различных юридических лиц. В тоже время в Республике Крым также ответственность за проведение мониторинга лежит на различных юридических лицах, что вызывает определенные сложности с поиском и доступностью данных.
2. Отсутствие в большинстве случаев открыто опубликованных данных о загрязнении вод водных объектов и рек в количественном выражении. В большинстве источников не указываются концентрации и содержания тех или иных химических элементов и показателей, если они не превышают значений ПДК. В тоже время если значения превышают ПДК - то указывается только то, во сколько раз наблюдается превышение ПДК.
Однако бесспорным остается факт, что реки и водные объекты, расположенные в пределах бассейнов рек северо-западного склона Крымских гор, как и всего Крымского полуострова в целом, испытывают негативное
воздействие. В связи с этим необходимо проводить комплекс мероприятий,
направленных на уменьшение антропогенного воздействия.
Работа выполнена в рамках реализации темы государственного задания
№ 121040100327-3.
Литература
1. Схема комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО), включая нормативы допустимого воздействия на водные объекты (НДВ) бассейна реки черная в границах города Севастополя [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://sev.gov.ru/files/iblock/d08/SKIOVO_NDV_Chemaya.pdf
2. Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Республики Крым в 2021 году [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://meco.rk.gov.ru/uploads/txteditor/meco/attachments/d4/1d/8c/d98f00b204e98 00998ecf8427e/phpPrPviN_1.pdf
3. Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Республики Крым в 2020 году [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://meco.rk.gov.ru/structure/2b487c83-93d6-48dd-a4af-b55d4274b741
4. Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Республики Крым в 2019 году [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://meco.rk.gov.ru/uploads/txteditor/meco/attachments/d4/1d/8c/d98f00b204e98 00998ecf8427e/phpCCpsTg_1.pdf
5. Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Республики Крым в 2018 году [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://meco.rk.gov.ru/uploads/txteditor/meco/attachments/d4/1d/8c/d98f00b204e98 00998ecf8427e/php2g3lnJ_php4qjkz8_2.pdf
6. Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Республики Крым в 2017 году [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://meco.rk.gov.ru/uploads/meco/attachments/d4/1d/8c/d98f00b204e9800998ecf 8427e/php6HH4hp_1.pdf
7. Схема комплексного использования и охраны водных объектов Республики Крым, включая нормативы допустимого воздействия на водные объекты и целевые показатели качества воды в водных объектах, расположенных на территории Республики Крым [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gidro-ved.ru/ru/news?id=47
8. Тимченко З. В. Водные ресурсы и экологическое состояние малых рек Крыма. Симферополь: ДОЛЯ, 2002. 152 с.
9. Рязанова Н. Е. Эколого-географическая характеристика приустьевого участка р. Западный Булганак (п-ов Крым) для возможностей разработки и реализации национальных показателей Цели в области устойчивого развития (ЦУР) 6 "Чистая вода и санитария" // Проблемы региональной экологии. 2018. № 5. С. 88-96. DOI 10.24411/1728-323X-2019-15088. EDN VOHMSW.
10. Tabunshchik V., Gorbunov R., Gorbunova T. Anthropogenic Transformation of the River Basins of the Northwestern Slope of the Crimean Mountains (The Crimean Peninsula). Land. 2022. Vol. 11. P. 2121. https://doi.org/10.3390/land11122121
11. Вострикова М. А., Шкода В. В. Основные виды загрязнений водных объектов //Инновационная наука. 2016. №. 4-5 (16). С. 10-11.
12. Chaudhry F. N., Malik M. F. Factors affecting water pollution: a review // J. Ecosyst. Ecography. 2017. Vol. 7. №. 1. Р. 225-231.
13. Табунщик В. А. Изменение площади зеркал водохранилищ естественного стока на территории Крымского полуострова (сравнение данных на начало апреля 2019 и 2020 года) // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2020. Т. 6, № 4. С. 181-190.
14. Василенко В. А. Водные ресурсы-сдерживающий фактор социально-экономического развития Крыма // Регион: экономика и социология. 2019. №. 4. С. 104.
15. Ovsyany E. I., Orekhova N. A. Hydrochemical Regime of the River Chernaya (Crimea):Environmental Aspects // Physical Oceanography. 2018. Vol. 25, No. 1. P. 77-89. DOI 10.22449/1573-160X-2018-1-77-88.
16. Малахова Л. В., Егоров В. Н., Гулин С. Б., Малахова Т. В., Мосейченко И. Н. Многолетняя динамика содержания хлорорганических соединений и ртути в донных осадках Чернореченского водохранилища // Водные ресурсы. 2019. Т. 46, №4. C. 417-423.
17. Замятина Е. А., Ничкова Л. А., Сигора Г. А., Хоменко Т. Ю. Общая характеристика и анализ экологических систем основных притоков реки Черной / // Экономика строительства и природопользования. 2022. № 4(85). С. 82-89.
18. Грузинов В. М., Дьяков Н. Н., Мезенцева И. В., Мальченко Ю. А., Жохова Н. В. Источники загрязнения прибрежных вод Севастопольского района // Океанология. 2019. Т. 59, № 4. С. 579-590.
19. Малахова Л. В., Лобко В. В., Малахова Т. В., Мурашова А. И. Сравнительная оценка хлорорганического загрязнения донных отложений разнотипных водных объектов Севастопольского региона (Крым) // Химия в интересах устойчивого развития. 2022. Т. 30, № 2. С. 174-185. https://doi.org/10.15372/KhUR2022371
20. Оценка требований экологических систем основных притоков реки Черной к ограничению антропогенной нагрузки в их бассейнах [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ovos.ecom.su/handle/123456789/279
21. ГБУ РК «Крымская ГГМЭ [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://kggme.ru/7hlngdjecbimohdba
Water pollution in the rivers of the northwestern slope of the Crimean Mountains (using the example of the basins of the Zapadnyy Bulganak, Alma, Kacha, Belbek, Chernaya rivers)_
1A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of RAS, Sevastopol e-mail: tabunshchyk@ya.ru
2Crimean hydrogeological and melioration expedition, Simferopol
3V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol
V. A. Tabunshchik1 Z. V. Timchenko2 J. I. Chernov2' 3
Abstract. The study of water pollution is an extremely important task, given the increasing problems with access to clean surface waters around the world. Over time, it is expected that this situation will only get worse, limiting access to clean water for economic development. This paper presents the results of a study on water pollution in rivers on the northwestern slopes of the Crimean Mountains, including Zapadnyy Bulganak, Alma, Kacha, Belbek, Chernaya, as well as several of their tributaries. The main pollutants found in these rivers are discussed, and a map has been created showing where pollutants exceed the maximum permissible concentration (MPC) values in these waters. Recommendations for reducing pollution are also given.
Keyword: Watercourse, Crimea, the Crimean Peninsula, Pollution, River, Geographic Information System, Surveillance.
References
1. Skhema kompleksnogo ispol'zovaniya i ohrany vodnyh ob"ektov (SKIOVO), vklyuchaya normativy dopustimogo vozdejstviya na vodnye ob"ekty (NDV) bassejna reki chernaya v granicah goroda Sevastopolya URL: https://sev.gov.ru/files/iblock/d08/SKIOVO_NDV_Chemaya.pdf. (in Russian)
2. Doklad o sostoyanii i ohrane okruzhayushchej sredy na territorii Respubliki Krym v 2021 godu URL: https://meco.rk.gov.ru/uploads/txteditor/meco/attachments/d4/1d/8c/d98f00b204e98 00998ecf8427e/phpPrPviN_1.pdf (in Russian)
3. Doklad o sostoyanii i ohrane okruzhayushchej sredy na territorii Respubliki Krym v 2020 godu URL: https://meco.rk.gov.ru/structure/2b487c83-93d6-48dd-a4af-b55d4274b741. (in Russian)
4. Doklad o sostoyanii i ohrane okruzhayushchej sredy na territorii Respubliki Krym v 2019 godu URL: https://meco.rk.gov.ru/uploads/txteditor/meco/attachments/d4/1d/8c/d98f00b204e98 00998ecf8427e/phpCCpsTg_1.pdf. (in Russian)
5. Doklad o sostoyanii i ohrane okruzhayushchej sredy na territorii Respubliki Krym v 2018 godu URL: https://meco.rk.gov.ru/uploads/txteditor/meco/attachments/d4/1d/8c/d98f00b204e98 00998ecf8427e/php2g3lnJ_php4qjkz8_2.pdf. (in Russian)
6. Doklad o sostoyanii i ohrane okruzhayushchej sredy na territorii Respubliki Krym v 2017 godu URL: https://meco.rk.gov.ru/uploads/meco/attachments/d4/1d/8c/d98f00b204e9800998ecf 8427e/php6HH4hp_1.pdf. (in Russian)
7. Skhema kompleksnogo ispol'zovaniya i ohrany vodnyh ob"ektov Respubliki Krym, vklyuchaya normativy dopustimogo vozdejstviya na vodnye ob"ekty i celevye pokazateli kachestva vody v vodnyh ob"ektah, raspolozhennyh na territorii Respubliki Krym URL: http://gidro-ved.ru/ru/news?id=47. (in Russian)
8. Timchenko, Z.V. Vodnye resursy i ekologicheskoe sostoyanie malyh rek Kryma. Simferopol': DOLYA, 2002. 152 s. (in Russian)
9. Ryazanova N. E. Ekologo-geograficheskaya harakteristika priust'evogo uchastka r. Zapadnyj Bulganak (p-ov Krym) dlya vozmozhnostej razrabotki i realizacii nacional'nyh pokazatelej Celi v oblasti ustojchivogo razvitiya (CUR) 6 "CHistaya voda i sanitariya" // Problemy regional'noj ekologii. 2018. № 5. S. 88-96. DOI 10.24411/1728-323X-2019-15088. (in Russian)
10. Tabunshchik V., Gorbunov R., Gorbunova T. Anthropogenic Transformation of the River Basins of the Northwestern Slope of the Crimean Mountains (The Crimean Peninsula). Land. 2022. Vol. 11. P. 2121. https://doi.org/10.3390/land11122121
11. Vostrikova M. A., SHkoda V. V. Osnovnye vidy zagryaznenij vodnyh ob"ektov //Innovacionnaya nauka. 2016. №. 4-5 (16). S. 10-11. (in Russian)
12. Chaudhry F. N., Malik M. F. Factors affecting water pollution: a review // J. Ecosyst. Ecography. 2017. Vol. 7. №. 1. R. 225-231.
13. Tabunshchik V. A. Izmenenie ploshchadi zerkal vodohranilishch estestvennogo stoka na territorii Krymskogo poluostrova (sravnenie dannyh na nachalo aprelya 2019 i 2020 goda) // Geopolitika i ekogeodinamika regionov. 2020. T. 6, № 4. S. 181-190. (in Russian)
14. Vasilenko V A. Vodnye resursy-sderzhivayushchij faktor social'no-ekonomicheskogo razvitiya Kryma // Region: ekonomika i sociologiya. 2019. №. 4. S. 104. (in Russian)
15. Ovsyany E. I., Orekhova N. A. Hydrochemical Regime of the River Chernaya (Crimea):Environmental Aspects // Physical Oceanography. 2018. Vol. 25, No. 1. P. 77-89. DOI 10.22449/1573-160X-2018-1-77-88.
16. Malahova L. V., Egorov V. N., Gulin S. B., Malahova T. V., Mosejchenko I. N. Mnogoletnyaya dinamika soderzhaniya hlororganicheskih soedinenij i rtuti v donnyh osadkah CHernorechenskogo vodohranilishcha // Vodnye resursy. 2019. T. 46, №4. C. 417-423. (in Russian)
17. Zamyatina E. A., Nichkova L. A., Sigora G. A., Homenko T. YU. Obshchaya harakteristika i analiz ekologicheskih sistem osnovnyh pritokov reki CHernoj / // Ekonomika stroitel'stva i prirodopol'zovaniya. 2022. № 4(85). S. 82-89. (in Russian)
18. Gruzinov V.M., D'yakov N.N., Mezenceva I.V., Mal'chenko YU.A., ZHohova N.V. Istochniki zagryazneniya pribrezhnyh vod Sevastopol'skogo rajona // Okeanologiya. 2019. T. 59, № 4. S. 579-590. DOI 10.31857/S0030-1574594579-590. (in Russian)
19. Malahova L. V., Lobko V. V., Malahova T. V., Murashova A. I. Sravnitel'naya ocenka hlororganicheskogo zagryazneniya donnyh otlozhenij raznotipnyh vodnyh ob"ektov Sevastopol'skogo regiona (Krym) // Himiya v interesah ustojchivogo razvitiya. 2022. T. 30, № 2. S. 174-185. https://doi.org/10.15372/KhUR2022371. (in Russian)
20. Ocenka trebovanij ekologicheskih sistem osnovnyh pritokov reki CHernoj k ogranicheniyu antropogennoj nagruzki v ih bassejnah URL: https://ovos.ecom.su/handle/123456789/279. (in Russian)
21. GBU RK «Krymskaya GGME URL: http://kggme.ru/7hlngdjecbimohdba. (in Russian)
Поступила в редакцию 10.02.2024 г.
