3.5. Особенности изучения загрязнения донных отложений

Состав донных отложений отражает геологическое строение, рельеф и экологическое состояние водосборного бассейна. В формировании загрязнения донных отложений велика перераспределяющая роль водного потока. Загрязняющие вещества неодинаково концентрируются в отложениях разного гранулометрического состава. Поэтому при опробовании донных отложений необходимо учитывать фациальные особенности.

Для объективной характеристики водотоков и водоемов реко­мендуется отбирать осредненные пробы, состоящие из нескольких частных проб. На небольших и неглубоких водотоках, русло которых слагается однородным материалом, отбирают осредненные по поперечному профилю пробы. На крупных водоемах и водотоках пробы отбирают вблизи уреза воды, в местах видимой аккумуляции наносов. При наличии илистых отложений отбирают вертикальные колонки илов, по возможности на всю мощность. При значительных мощностях илов может проводиться изучение их вертикального разреза.

Загрязнение донных отложений оценивается путем сравнения с природным фоном, с определением К_с и Z, аналогично оценке загрязнения почв и снега. Важнейшее условие объективности оценок – однотипность фациального состава сравниваемых отложений.

3.6. Мониторинг трансграничных загрязнений водных объектов

В работах американских ученых предложена методика оценки загрязнения пестицидами водных объектов. Она основана на предположении, что разложение пестицидов в почве подчиняется уравнению реакции первого порядка, а адсорбция протекает по закону мгновенной равновесной сорбции, причем пестициды распределяются по всему слою почвы до максимальной глубины проникновения. В случае сильной пространственной изменчивости гидрометеорологических параметров почвы и ее однородности величина смыва ядохимикатов вычисляется отдельно для каждого однородного участка.

Суммарная величина смыва за период осадков определяется по формулам:

W_ж = C_p h_p F;

W_т = S_pM_pF,

где W_ж и W_т - величины смыва пестицида в составе жидкой и твердой фаз при заданной скорости потока p, кг; C_p – концентрация пестицида в поверхностном стоке, мг/кг; h_p – слой дождевого стока, мм; F – площадь сельхозугодий, км²; S_p – концентрация пестицида в твердой фазе, мг/кг; M_p – модуль стока наносов (при той же вероятности) за дождевой паводок, т/га.

При условии динамического равновесия между фазами концентрация пестицида в твердой фазе равна:

S_p=K_dC_p ,

где K_d – коэффициент распределения пестицида между жидкой и твердой фазами.

Толщина слоя дождевого стока определяется из соотношения:

h_p=k₁H_p ,

где k₁ – коэффициен стока (безразмерная величина), который зависит от рельефа местности, условий шероховатости склона, площади водосбора и задается в пределах 0,1 – 1,0; Н_р – суточная величина осадков, мм.

Значение модуля эрозионного стока вычисляется по формуле:

M_p =h_pabk₂ ,

где a – параметр, зависящий от типа ручейковой сети на склоне и агротехнического фона; b – коэффициент, учитывающий влияние подстилающей поверхности; k₂ – коэффициент крутизны склона.

Для малых и средних водосборов средняя концентрация ядохимиката в реке в замыкающем створе без учета трансформации в русле рассчитывается из следующей зависимости:

,

где М_1,…,М_n – модули дождевого стока на отдельных сельскохозяйственных полях речного водосбора, дм³· км²/с; С₁¸...,Cn – прогнозируемые концентрации пестицидов в поверхностном стоке; F₁¸...,Fn – площади отдельных сельскохозяйственных угодий на водосборе, обрабатываемые пестицидами; М₀ – модуль дождевого стока в замыкающем створе реки; F₀ – площадь водосбора.