Список использованных источников

1. http://ru.wikipedia.org

2. Подколзин М.М., Лопатин А. К вопросу о ликвидации накопленного экологического ущерба в РФ // Актуальные проблемы науки, экономики и образования XXI века : материалы II Международной научно-практической конференции, 5 марта – 26 сентября 2012 года : в 2-х ч. Ч.1 / отв. ред. Е.Н. Шереметьева. – Самара: Самарский институт (фил.) РГТЭУ, 2012. – 384 с. ISBN 978-5-903878-27-7 - c. 146-159.

3. Национальный стандарт Российской Федерации /Оценка прошлого накопленного в местах дислокации организаций экологического ущерба. Общие положения.-2011г.

4. Приказ Федеральной службы по надзору в сфере природопользования / Об утверждении Методических рекомендаций по проведению инвентаризации объектов накопленного экологического ущерба.- Москва, 2012г.

5. Словарь «Термины и определения по охране окружающей среды, природопользованию и экологической безопасности»./2001г.//Издательство: "Изд-во СПбГУ"./ISBN: 5-288-02311-5,с.136.

6. Модельный Экологический кодекс для государств - участников Содружества Независимых Государств/ Общая часть). – 2006 г.

7. Питулько В.М., Кулибаба В.В., Викторов С.В. Проблемы информационного обеспечения изучения морехозяйственных природно-хозяйственных систем Финского залива и управления ими. Региональная экология, 2011, 1-2 (31), с. 7-12.

8. Викторов С.В. Береговое и морское пространственное планирование в Финском заливе на новом этапе.\ «Наш общий Финский залив». Сборник материалов Международной научной конференции СПбГУ, посвященной «году Финского залива – 2014» (16 февраля 2012 г.) СПб, 2012., стр.47-52.

СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ: ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ В РЕГИОНАХ РФ

Особенности формирования стока фосфора в Лужскую губу

Финского залива

Бехтольд Р.И.

Руководитель - кандидат географических наук Колесникова Е.В.

Российский Государственный Гидрометеорологический Университет

Санкт-Петербург

ritabehtold@yandex.ru

Аннотация

В данной статье приведены результаты исследования формирования стока фосфора с водотоком р. Луги в Лужскую губу Финского залива, а так же влияния стоков отдельных промышленных предприятий на качество вод р. Луги и её притоков. Особое внимание уделяется выявлению внутригодовых закономерностей гидролого-гидрохимического режима водотока, так как такие исследования проводятся крайне редко из-за отсутствия детальной информации о качестве поверхностных вод в разные фазы водного режима.

Ключевые слова: р. Луга, Лужская губа, Балтийское море, Финский залив, биогенные вещества, эвтрофикация, фосфор, гидрохимический баланс.

В настоящее время для Балтийского моря наибольшую угрозу представляет эвтрофикация, вызванная избыточным поступлением в воды Балтийского моря биогенных элементов (органические и минеральные формы азота и фосфора) и приводящая к несбалансированному функционированию экосистемы и, в конечном итоге, к её полной деградации. В настоящее время р. Луга и ее притоки испытывают на себе существенную антропогенную нагрузку. Река Луга впадает в Финский залив, а, следовательно, происходит перенос биогенных веществ из р. Луги в прибрежные воды Финского залива, что влечет за собой загрязнение и его акваторий.

В работе использовались данные мониторинга качества р. Луги, осуществляемые ФГБУ «Санкт-Петербургский ЦГМС-Р», экологическими службами промышленных предприятий, осуществляющих сбросы в водную систему Лужской губы, а также Центром окружающей среды Финляндии (SYKE). Как известно, еще в 1992 году для защиты морской среды Балтийского моря от всех источников загрязнений была создана международная Хельсинкская комиссия или ХЕЛКОМ. План действий ХЕЛКОМ содержит расчетное максимально допустимое поступление биогенных элементов в каждый суббассейн Балтийского моря, позволяющее получить «хорошее» экологическое состояние Балтийского моря, а также соответствующее годовое сокращение поступления биогенных веществ с водосборных территорий стран Балтики, в число которых входит и Россия.

30 ноября 2011 г. финскими специалистами в рамках работ по проекту БАЛТАЗАР, патронируемом ХЕЛКОМ, были отобраны пробы воды в ручье Верховском, протекающем в непосредственной близости от промышленной зоны ООО «ПГ «Фосфорит», расположенного на левом берегу р. Луги. Результаты химического анализа показали очень высокое содержание в отобранных пробах воды таких биогенных элементов как фосфора общего и минерального и азота общего. Концентрации данных биогенных элементов в десятки и даже в сотни раз превышали их допустимые значения содержания в природных водах. Обнаружение источника высокого выноса фосфора в р. Лугу получило широкую огласку в средствах массовой информации, как в России, так и в Финляндии, в которых предприятие «Фосфорит» называлось одним из крупнейших загрязнителей Балтийского моря.

Таким образом, представляется важным проведение исследований формирования стока фосфора с р. Луга в Лужскую губу Финского залива, влияния стоков отдельных предприятий на качество вод р. Луга и её притоков, выявление доли точечных и дисперсных источников загрязнения. Особый интерес представляет выявление внутригодовых закономерностей гидролого-гидрохимического режима водотока, так как такие исследования проводятся крайне редко из-за отсутствия детальной информации, как по концентрациям загрязняющих веществ, так и по расходам воды, измеренным во время отбора проб [1,2,3].

Актуальность данной темы обусловлена тем, что оценка выноса фосфора р. Луга необходима для оценки динамики стока фосфора в Балтийское море во избежание избыточного поступления, приводящего к его эвтрофированию. В работе анализируется обширный материал по самым последним данным по содержанию биогенных веществ в исследуемых водотоках, а именно за 2012 и 2013 гг.

Новизна работы состоит в том, что впервые проводится сопоставление данных по большому количеству пунктов наблюдения. Анализируется обширный материал внутригодовых гидрохимических и гидрологических наблюдений, в том числе ежедневных, что позволяет максимально подробно учесть внутригодовой режим поступления биогенных веществ, расположенных как выше, так и ниже исследуемого предприятия, а так же по всей длине р. Луги. Такой анализ даёт уникальную возможность детально изучить количество и характер поступления биогенных веществ в систему Балтийского моря, а так же выявить основные источники этого поступления.

В связи с вышесказанным в представленной работе была поставлена цель – оценить вынос фосфора с р. Лугой в Лужскую губу Финского залива с учетом особенностей его формирования.

Для достижения поставленной цели в работе решались задачи:

1. Анализ внутригодовой динамики содержания фосфора в р. Луге за период с 2012 по 2013 гг. с учётом фаз водного режима;

2. Оценка влияния стоков предприятия «Фосфорит» на качество воды в р. Луге;

3. Оценка годового выноса фосфора с водотоком р. Луга, а также его внутригодовую динамику.

Предметом исследования является содержание фосфора в р. Луге

Объектом исследования стала р. Луга и ее притоки: руч. Верховской и руч. Горский.

Методы исследования

Методами исследований в данной работе являлись анализ гидрохимической и гидрологической первичной информации по методикам, принятым в РФ и Финляндии, статистическая обработка этой информации отдельно по постам и совместно, пространственно-временной анализ динамики содержания фосфора минерального и общего в р. Луга и её притоках [4].

Полученные результаты

1. В результате проведённых исследований собраны, обработаны и проанализированы данные о внутригодовой динамике содержания фосфора минерального и общего по постам на р. Луга и ручьях Верховской и Горский. Всего для оценки влияния предприятия «Фосфорит» на вынос биогенных веществ с р. Луга задействовано 7 точек наблюдений.

2. Проведён анализ значимости связи рядов концентраций фосфора минерального и общего по всем семи исследуемым точкам. Выявлена пространственная взаимосвязь между содержанием фосфора по всем постам наблюдений.

3. Показана необходимость оценки среднегодовых концентраций загрязняющих веществ с учётом водности водотока в момент отбора проб. В работе для устья р. Луги произведена оценка средних годовых концентраций фосфора как по средним арифметическим значениям (общепринятый в настоящее время метод), так и по средневзвешенным по водности (более корректный и теоретически обоснованный).

4. На основе рассчитанных в работе взвешенных по водности среднегодовых концентраций впервые для четырёх основных постов наблюдений по длине р. Луги рассчитан вынос минерального и общего фосфора отдельно за каждый месяц 2012 г.

Кроме того, впервые рассчитан внутригодовой вынос биогенных веществ с руч. Верховской, для чего были взяты ежедневные наблюдения за концентрациями за период с 2012 по 2013 гг.

Выводы

1. Исследование внутригодовой динамики содержания фосфора общего и минерального по длине р. Луга позволило выделить характерные тенденции внутригодовых изменений концентраций. Так, максимальные значения концентраций наблюдались с июня по сентябрь, что приурочено нами к летней межени реки. Это позволяет сделать важный вывод о том, что в периоды низкой водности основными источниками поступления биогенных веществ в исследуемый водоток являются точечные источники, а именно промышленные предприятия. Так же заметно выделяются высокие значения концентраций в январе и феврале, что обусловлено аварийными сбросами предприятия «Фосфорит».

2. Наиболее тесная связь по содержанию минерального фосфора наблюдается между постами: устьем р. Луга и р. Луга, 0,5 км ниже впадения в неё ручья Верховской, а также между устьем р. Луга и р. Луга, 0.5 км ниже впадения в неё ручья Горский, 0.1 по ширине реки. Коэффициенты корреляции между указанными рядами наблюдений были оценены как значимые и составили соответственно 0.89 и 0.99. Можно с уверенностью сделать вывод о надёжности полученных значений и о том, что данные притоки имеют существенное влияние на динамику качества вод р. Луги, которое сказывается даже в устье реки.

3. Анализ рассчитанного в работе выноса минерального и общего фосфора по длине р. Луга за каждый месяц 2012 г. показал, что вынос увеличивается к устью реки. Увеличение стока фосфора происходит в 2-3 раза.

Максимальный сток фосфора общего и минерального наблюдался в апреле, что совпадает с прохождением пика весеннего половодья. Таким образом, на большом материале показано, что в период наиболее интенсивного снеготаяния происходит максимальный вынос биогенных веществ с водосбора р. Луги. Это объясняется нами влиянием дисперсных источников загрязнения (содержание биогенных веществ в снеге, влияние сельского хозяйства и т.д.).

Минимальный сток фосфора общего и минерального наблюдался в августе, когда основная биогенная нагрузка формировалась от точечных источников загрязнения (предприятий). Несмотря на показанную выше закономерность прохождения максимальных концентраций во время летней межени, был сделан важный вывод о том, что предприятия всё же не являются основным источником поступления биогенных веществ в водную систему р. Луги.

4. Проведенные расчёты по выносу минерального и общего фосфора по длине р. Луга за каждый месяц показали, что долевой вклад в нагрузку по фосфору в р. Луга за 2012 г. ручьев Верховской и Горский составляет 23%, что, по сути, определяет вклад предприятия «Фосфорит» в общий вынос фосфора р. Лугой в Финский залив.