Оценка экологического состояния водотоков Рыбинского водохранилища

DOI:

Рыбинское водохранилище относится к крупным источникам хозяйственно-питьевого водоснабжения и находится под мощным влиянием промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод. Наиболее заметное техногенное влияние на

экологическую систему водохранилища оказывает Череповецкий район Вологодской области, где расположен комплекс точечных источников загрязнения. Здесь основными источниками загрязнения являются сточные воды МУП «Водоканал», ОАО «Северсталь»,

ОАО «ФосАгро-Череповец» [10, c. 187]. Сточные воды данных предприятий, а также сельскохозяйственные стоки поступают в водохранилище с водами рек Кошта, Ягорба и др. В связи с возрастающим техногенным влиянием на реки бассейна Рыбинского водохранилища оценка их экологического состояния является весьма актуальной.

В настоящее время контролируется более 100 нормативов качества воды, используемой для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения. Однако проведение даже полного анализа качества воды по всем установленным показателям не дает возможность определить их комплексное воздействие на организм человека. В связи с этим, наряду с традиционными методами для контроля качества воды могут применяться методы биотестирования, основанные на оценке степени опасности воды по реакции специально подготовленных живых организмов – тест-объектов [11, с. 3].

В качестве тест-объектов в мировой практике используются ракообразные [21], инфузории [18], бактерии [16; 20] и другие живые организмы. Научно доказана эффективность комплексного применения методов биотестирования, включающего тест-объек-ты разных трофических уровней и отличающихся по чувствительности к токсикантам [15; 19].

При этом использование методов биотестирования не заменяет физико-химический контроль, однако биотесты существенно дополняют его результаты оценкой комплексного воздействия содержащихся в воде токсикантов [11, с. 3]. Результаты научных исследований доказывают целесообразность проведения комплексного мониторинга водных объектов, основывающегося на физико-химических и биологических методах оценки качества воды [14; 22].

Цель настоящего исследования: проведение комплексного экологического анализа водотоков Рыбинского водохранилища – Ягорбы, Кошты, Мологи на основе данных физико-химических исследований и результатов биотестирования. В работе проанализирована динамика химического загрязнения и токсичности вод исследуемых рек, установлены приоритетные загрязнители вод во- дотоков, выявлены возможные источники их загрязнения.

Исходными данными для исследования динамики химического загрязнения послужили величины удельного комбинаторного индекса загрязнения вод (далее – УКИЗВ), опубликованные в Докладах о состоянии и охране окружающей среды Вологодской области с 2006 по 2014 год [1–9]. Данные о содержании приоритетных загрязнителей в водах исследуемых водотоков также приведены в Докладах [1–9].

Пробы воды для проведения биотестирования были отобраны в шести пунктах наблюдений (см. рис. 1) в периоды зимней межени, весеннего половодья, летней межени и ледостава 2014 г. в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000: Вода. Общие требования к отбору проб.

Оценка токсичности проб проводилась методом биотестирования с использованием инфузорий Paramecium Caudatum в автоматическом режиме на программно-аппаратном комплексе «БиоЛАТ». При экспозициях в течение 72 часов определялся прирост количества инфузорий, который характеризовал выживаемость. Количественная оценка токсичности выражалась в виде безразмерной величины – индекса токсичности.

В результате исследований было выявлено, что наиболее загрязненным притоком Рыбинского водохранилища является река Кошта, в воды которой поступают загрязненные сточные воды ОАО «Северсталь», ОАО «ФосАгро-Череповец». Данный водоток относится к Четвертому классу качества (категория «очень грязная») (см. таблицу).

Характерными загрязняющими веществами вод р. Кошта являются органические вещества, соединения меди, цинка, никеля, железа, марганца, алюминия, нитритный и аммонийный азот, сульфатные ионы (см. рис. 2).

За период с 2006 по 2014 г. в пункте наблюдения р. Кошта, г. Череповец наблюдалось снижение величины УКИЗВ, что свидетельствует о незначительном улучшении качества вод данного водотока (см. рис. 3).

Река Ягорба относится к Четвертому классу качества (категория «грязная») поверхностных вод по УКИЗВ (см. таблицу). Ха-

Рис. 1. Пункты отбора проб: 1 – р. Кошта, г. Череповец, 1 км ниже сброса сточных вод Череповецкого металлургического комбината; 2 – р. Ягорба, г. Череповец, 0,5 км выше устья; 3 – р. Молога, 1 км выше г. Устюжна; 4 – р. Молога, 1 км ниже г. Устюжна; 5 – вдхр. Рыбинское, д. Якунино, 2 км выше г. Череповец; 6 – вдхр. Рыбинское, 0,2 км ниже г. Череповец

Показатели экологического состояния исследуемых водотоков и Рыбинского водохранилища

Пункты наблюдений	Показатели экологического состояния
	УКИЗВ	Класс качества по УКИЗВ	Индекс токсичности	Степень токсичности
Кошта, г. Череповец	6,31	4В	0,28	допустимая
Ягорба, г. Череповец	4,62	4А	0,41	умеренная
Молога, выше г. Устюжна	3,47	3Б	0,31	допустимая
Молога, ниже г. Устюжна	3,40	3Б	0,51	умеренная
вдхр. Рыбинское, выше г. Череповец	3,71	3Б	0,22	допустимая
вдхр. Рыбинское, ниже г. Череповец	4,02	4А	0,42	умеренная

рактерными загрязняющими веществами вод реки являются органические вещества, соединения меди, цинка, никеля, железа, алюминия, сульфатные ионы (см. рис. 4).

За период с 2006 по 2014 г. в пункте наблюдения р. Ягорба, г. Череповец наблюдалось увеличение УКИЗВ, что свидетельствует об ухудшении качества вод данного водотока (рис. 3).

Река Молога выше и ниже г. Устюжна относится к Третьему классу качества разряда «б» (категория «очень загрязненная») поверхностных вод по УКИЗВ (см. таблицу). Характерными загрязняющими веществами вод реки являются органические вещества, соединения меди и железа. В пункте наблюдений ниже г. Устюжна в 2014 г. наблюдалось незначительное превышение ПДК цинка (рис. 5).

Рис. 2. Основные загрязняющие вещества, превышающие ПДК. Пункт наблюдения р. Кошта, г. Череповец

Рис. 3. Динамика величин УКИЗВ исследуемых водотоков

Рис. 4. Основные загрязняющие вещества, превышающие ПДК. Пункт наблюдения р. Ягорба, г. Череповец

Рис. 5. Основные загрязняющие вещества, превышающие ПДК. Пункт наблюдения р. Молога, г. Устюжна

За период с 2006 по 2014 г. в пункте наблюдения р. Молога выше г. Устюжна отмечалось незначительное увеличение УКИЗВ, что свидетельствует об ухудшении качества вод в данном пункте. Гидрохимическое состояние вод реки Молога ниже г. Устюжна неустойчивое (рис. 3).

По результатам биотестирования (см. таблицу) было выявлено, что воды рек Кошта и Мо-лога (1 км выше г. Устюжна), а также вдхр. Рыбинское (выше г. Череповец) имели допустимую степень токсичности. Воды рек Ягорба и Мо-лога (1 км ниже г. Устюжна), а также вдхр. Рыбинское (ниже г. Череповец) характеризовались умеренной степенью токсичности.

В результате комплексной оценки экологического состояния водотоков Рыбинского водохранилища было установлено, что исследуемые водные объекты подвергаются усиливающемуся антропогенному воздействию. Основными источниками загрязнения данных водотоков являются жилищно-коммунальное хозяйство, металлургическое и химическое производства, целлюлозно-бумажная промышленность и сельское хозяйство.