К вопросу о загрязнении водоемов Ставропольского края тяжелыми металлами и нефтепродуктами

На Ставрополье в последние десятилетия происходят кардинальные изменения водного баланса территории, связанные, в основном, с межбассейновой переброской поверхностного стока и ростом техногенных нагрузок на природную среду [1]. Изменения сопровождаются интенсивным развитием процессов загрязнения водных объектов, образованием подтопленных территорий. В последние десятилетия на Ставрополье наблюдается стойкое повышение врожденных пороков развития и онкологических заболеваний детей (в 2,5 раза за последние 5 лет). Одной из возможных и ведущих причин предположительно является существенное ухудшение качества воды.

Состояние водных объектов бассейна р. Кубани. При поступлении воды входе р. Кубань на территорию Ставропольского края со стороны Карачаево-Черкесской Республики нормы качества воды нарушены по среднегодовым показателям по железу – 2-2,5 ПДК, по нефтепродуктам – 6,6 ПДК, по меди – 10 ПДК [2]. На выходе р. Кубани с территории Ставрополья в Краснодарский край качество воды оценивается III классом – «умеренно загрязненная». В период наблюдений отмечалось загрязнение воды тяжелыми металлами: железом, цинком, медью. Концентрация меди соответствовала 12 ПДК, среднегодовое превышение нормы в 4,5 раза. Анализ данных долгосрочных наблюдений свидетельствует о том, что качественный состав Кубанской воды по большинству гидрохимических показателей в основном соответствует нормативам, принятым

Дементьев Михаил Сергеевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры технологии переработки нефти и промышленной экологии для водоемов рыбохозяйственного значения. Исключением являются показатели концентраций железа, меди и нефтепродуктов [3].

Состояние водных объектов бассейна р. Кума. В р. Подкумок, вода которой используется для питьевого водоснабжения Кавказских Минеральных вод, в течение всего периода наблюдений, начиная с 1992 г., регулярно отмечались повышенные концентрации нефтепродуктов, фенолов, нитритов и меди. Качество воды в реке в прошлые годы оценивалось, в основном, III классом, а в районе г. Пятигорска в отдельные годы – IV-V классами. По данным аналитического контроля в течение 2009 г. нормы качества воды в р. Подкумок были нарушены по сульфатам и меди. Концентрация меди по всем створам в течение всего периода наблюдений оставалась на уровне 2-4 ПДК, а в июне превысила ПДК в 9-14 раз, средние значения по этому компоненту соответствуют 3,85,8 ПДК. Содержание остальных компонентов в основном соответствовало нормативам рыбохозяйственного водопользования. Анализ многолетних наблюдений показывает, что в Отказненском водохранилище нормы качества воды постоянно нарушены по меди, нитритам, сульфатам, регулярно по нефтепродуктам, фенолам, органическим веществам. В целом качество вод, перебрасываемых из бассейна р. Кумы в Чограйское водохранилище по Кумо-Манычскому каналу в 2009 г. оценивалось III классом - «умеренно загрязненная». В створе р. Кума также наблюдалось загрязнение нитритами (1,4-2,3 ПДК), нефтепродуктами (1,06,4 ПДК), медью, в октябре допустимая концентрация превышена в 13 раз.

Состояние водных объектов бассейна р. Калаус. Река Калаус относится к наиболее загрязненным рекам России и наиболее мутным рекам Ставропольского края. Питание водотока осуществляется за счет поверхностного и грунтового стока, а также за счет сброса кубанской воды. Среднегодовое значение меди – 4 ПДК.

Состояние водных объектов бассейна р. Егорлык. В последние годы качественный состав воды каскада Егорлыкских водохранилищ (Сенгелеевское, Егорлыкское, Новотроицкого) по большинству гидрохимических показателей в основном соответствовал действующим нормативам для водоемов рыбохозяйственного значения. По данным долгосрочных наблюдений в период 1992-1994 гг. качество воды в водохранилище соответствовало VI классу – «очень грязная» (ИЗВ>10). Тогда в водохранилище наблюдался высокий уровень загрязнения воды медью (10-40 ПДК) и очень высокое загрязнение нефтепродуктами (до 50 ПДК в 1994 г.). В последние годы основным загрязнителем, определяющим качество воды этих водохранилищ, является медь. ПДК по меди является по рыбохозяйственным нормам чрезвычайно жестким – 0,001 мг/дм³, т.е. в 1000 раз превышает ПДК, установленный для питьевых вод и вод хозяйственно-питьевого водоснабжения. Без учета содержания в воде меди, вода этих водохранилищ в последние годы оценивалась бы, в основном, как «чистая», однако максимальные концентрации меди соответствовали 6-7 ПДК, хотя в целом нормы качества воды для питьевого водоснабжения были не нарушены. Анализ состояния поверхностных водотоков, берущих свое начало в пределах Сенгилеевской котловины показал, что в их водах присутствуют тяжелые металлы: медь, железо, марганец, а также соединения азота. Кроме того, содержание в воде растворенного кислорода не везде соответствует нормативам рыбохозяйственного водопользования. Эти виды загрязнения обусловлены техногенной нагрузкой на окружающую среду – поверхностным смывом, выпадением конденсата из атмосферы, сбросами сточных вод и стихийными свалками мусора.

По результатам обследования левого притока р. Грушовая, балка Пантюхина, было выявлено высокое загрязнение марганцем (22 ПДК). Но по мере продвижения к водохранилищу происходит самоочищение воды, и в устье реки обнаруженная концентрация нитритов превышала допустимую норму в 3,8 раз, содержание остальных веществ – в пределах допустимого норматива, что свидетельствует об их быстрой адсорбции породами дна и илом. Очевидно, во время прохождения паводков основная часть иловых накоплений выносится в озеро. Регулярные ежеквартальные режимные наблюдения по р. Грушовой ведутся по створу х. Садовый, расположенному в 2 км от устья. В этом створе отмечались повышенные концентрации нитритов, меди, нефтепродуктов.

Средний расход Невинномысского канала ориентировочно принят 10 м3/с. (т.е. примерно в 15-20 раз больше суммарного расхода всех рек, впадающих в озеро). При таких параметрах видно, что кубанские воды определяют качество воды в озере даже при меньших его расходах. В то же время проведенные исследования показали, что благодаря малым рекам в водохранилище могут попадать загрязняющие вещества в количествах, соизмеримых с объемами их стока по Невинномысскому каналу. Кроме развития процессов загрязнения поверхностного водного объекта, серьезную экологическую проблему в бассейне водохранилища представляют также экзогенные геологические процессы – оползни, овражная эрозия, абразия, обеспечивающие поступление наносов в чашу водохранилища.

Выводы: по данным мониторинга водных объектов, проводимого в рамках краевой экологической программы, в Ставропольском крае с 2000 г. наблюдается ухудшение качества поверхностных вод до уровнея III - IV класса практически во всех крупных поверхностных водных объектах. Качество вод важнейших поверхностных водоемов края, в основном, соответствовало III классу - «умеренно загрязненная». Как «загрязненная», IV класс, вода оценивалась в среднем течении р. Калаус, а также в бассейне р. Кума и Чограйском водохранилище. Серьезнее остальных загрязнена основная водная артерия Кавказских Минеральных Вод – река Подкумок. Все ливневые и талые воды городов сбрасываются без какой либо очистки. Были зафиксированы случаи ВЗ (высокое загрязнение с уровнем содержания загрязняющих веществ более 10 ПДК). В среднем течении р. Калаус наблюдалось 2 случая ВЗ, связанные с повышенным содержанием в воде нитритов до 11-12 ПДК, а бассейнах рек Кубань, Кума, Чограйское водохранилище отмечались случаи высокого загрязнения медью. Обнаруженные концентрации меди соответствовали 11-13 ПДК [4].

Тяжелые металлы и нефтепродукты в Ставропольском крае попадают в водоемы с поверхностным стоком: в основном от населения, а также автотранспорта, нефтепроводов и других наземных источников загрязнения. В этой связи особенно важным является разработка технологий очистки почв от загрязнения непосредственно на месте их залегания в связи в огромными масштабами территорий, требующих рекультивации. Например, в СевКав ГТУ уже разработана технология очистки сельскохозяйственных земель с помощью вермикультиви-рования (выдано 2 патента). С помощью культивирования микроводорослей производится очистка поверхностных вод, причем эти работа активно сопровождаются мониторингом заболеваний детей в зависимости от складывающейся экологической ситуации. Именно подобный комплексный подход к решению проблемы представляется нам достаточно перспективным. Тем более это важно в связи с существенными различиями нормативов качества воды по рыбохозяйственным и хозяйственно-питьевым нормам. Высокая жесткость первой объясняется еще и обязательностью определения эмбриотоксического эффекта при установления ПДК.