Глава III. Экологическое состояние поверхностных вод

Растущие масштабы хозяйственной деятельности человека ведут к резкому увеличению использования ресурсов поверхностных пресных вод. Важнейшее значение в современных условиях придается изучению экологического состояния водных ресурсов, связанного с антропогенным загрязнением в бассейнах рек [61, с. 20].

Загрязнение представляет собой качественное истощение вод, основной причиной которого является поступление неочищенных или недостаточно очищенных стоков. Главные потребители воды - промышленность и сельское хозяйство, а также жилые кварталы крупных городов и населенных пунктов, расположенных по берегам рек и озер [61, с. 20].

Антропогенному вмешательству в большей степени подвержены поверхностные воды, чем остальные компоненты географической среды [61, с. 20].

Любой вид хозяйственной деятельности человека, проводимой в значительных масштабах в речных бассейнах, долинах и руслах рек, означает собой вмешательство в жизнь рек, которое может вызвать в их водном режиме существенные, а порой и коренные изменения. Качество воды большинства водных объектов не соответствует норме. Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод России являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые примеси, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические загрязняющие вещества - лигнин, формальдегид и др. Органические вещества, за исключением лигнина, сравнительно быстро разлагаются под воздействием микроорганизмов, поддерживающих самоочищающую способность водной среды [61, с. 20].

В силу различий гидрологических характеристик водных потоков (режим и водность), в зависимости от климатических и в целом ландшафтных условий, а также неравномерного размещения населения и промышленности, создающих загрязнение, в ряде [61, с. 20] регионов России возникают особо напряженные ситуации с водными ресурсами [61, с. 21].

Своеобразие и уникальность природы России определяет большой спектр сочетаний экологических условий формирования качества поверхностного стока. Картосхема «Экологическое состояние поверхностных вод» (2, цв. вкл.) дает общее представление о пространственном размещении типов рек и водоемов по качеству воды, выделенных по величине индекса загрязнения воды. При отсутствии как гидробиологических, так и гидрохимических наблюдений на отдельных водных объектах степень их загрязнения, а, следовательно, и экологическое состояние оцениваются на основании косвенных данных (табл. 2), прежде всего исходя из объема сбросов в водные объекты сточных вод с учетом степени их очистки (3, цв. вкл.) [61, с. 21].

Таблица 2. Динамика сброса основных загрязняющих веществ в водоемы (тыс. т) [61, с. 21].

Год	Загрязняющие вещества
	нефтепродукты	взвешенные вещества	фосфор общий	фенол	СПАВ	соединения меди	соединения железа	соединения цинка
1993	19,7	883,0	55,0	0,13	6,5	0,8	48,7	1,2
1994	14,4	895,0	44,8	0,10	4,9	0,3	40,9	1,1
1995	11,8	701,2	38,1	0,09	4,2	0,6	27,7	0,9
1996	9,3	618,6	32,4	0,08	4,0	0,2	19,2	0,8
1997	7,8	542,1	31,2	0,06	3,6	0,2	19,6	0,7

К относительно чистым отнесены водные объекты, бассейны которых характеризуются большой залесенностью, отсутствием крупных промышленных предприятий, регулярного судоходства и молевого лесосплава [61, с. 21].

Умеренно загрязненные водные объекты имеют признаки эвтрофирования, что позволяет использовать их как для промышленного, так и для питьевого водоснабжения.

В загрязненных водных объектах повышенные концентрации вредных веществ опасны для рыбоводства; для питьевого водоснабжения использование воды ограничено и допустимо лишь для некоторых технических целей [61, с. 21].

Грязные и чрезвычайно грязные воды представляют собой по существу стоки промышленных предприятий. Высокая концентрация загрязняющих веществ полностью подавляет самоочищающую способность рек и водоемов. При аварийных сбросах эта концентрация достигает очень высоких значений [61, с. 21].

В России сформировались районы устойчивого загрязнения водных объектов, обусловленного сбросом сточных вод. Это относится к Волге, Дону, Кубани, Северной Двине, Амуру и др. Особенно страдают малые реки. Деградация сети малых рек и их обмеление вызываются чрезмерной распашкой земель и перевыпасом. Вследствие эрозии почв пахотных угодий весьма значительна интенсивность преобразования водосборов и долин малых рек. В ряде случаев они превратились в сточные канавы [61, с. 22].

В разных климатических условиях крупные водные потоки способны разбавлять химические загрязнения. Время и дальность переноса определяются величиной годового стока, внутригодовым его распределением, гидротермическими особенностями за теплый период года каждого конкретного водотока, а также зависят от объема и длительности поступления загрязнения [61, с. 22].

Поверхностные воды как составная часть природной среды тесно связаны с состоянием литогенной основы, климатом и напряженностью антропогенных процессов. В зависимости от географического положения района загрязнение (изменение качества) воды происходит следующим образом:

1) путем сброса непосредственно в водотоки и водоемы отходов хозяйственной деятельности, промышленных и коммунальных сточных вод и т.д.;

2) через почву в процессе плоскостного стока и поверхностного смыва почвогрунтов (водная эрозия);

3) через почву в процессе грунтового питания речных систем;

4) через атмосферу за счет попадания загрязненных атмосферных осадков [61, с. 22].

Так осуществляется опасное геохимическое воздействие на природу [61, с. 22].

Загрязнение вод в бассейне Волги, расположенном в центре европейской части России, как и во многих речных бассейнах, обусловлено переизбытком промышленных, транспортных, коммунальных и сельскохозяйственных стоков. В настоящее время в Волжском бассейне антропогенная нагрузка на водные ресурсы в 8 раз превышает нагрузку по стране в целом. Волга и ее притоки «захлебываются» от неочищенных стоков промышленных предприятий, городских территорий, от удобрений и пестицидов, вымываемых с полей, от стоков животноводческих комплексов. При этом уровень загрязнения вод некоторых озер и ряда участков рек, не зарегулированных водохранилищами, не меньше, а нередко и выше, чем в водохранилищах [61, с. 22].

Высокий уровень загрязнения наблюдается практически во всех притоках Волги, в первую очередь в Оке и Каме. В реку Каму поступают стоки анилинокрасильного производства, в других местах стоки завода синтетического каучука привели к накоплению высокотоксичного металла ртути в донных отложениях водоемов. ПДК загрязняющих веществ (нефтепродукты, медь и фенолы) в большей или меньшей степени превышены на всех водохранилищах [61, с. 22] Волжского каскада. ПДК могут меняться на разных участках и в разные сезоны года [61, с. 23].

Вода в Кубани по всей длине реки оценивается как «грязная» за счет стоков с орошаемых сельскохозяйственных угодий. Ладожское озеро уже в кризисном состоянии. Поступление в его воды загрязняющих веществ намного превышает допустимые нормы. Происходит быстрая эвтрофикация. Местами экосистемы озера деградируют [61, с. 23].

Река Нева относится к типу «загрязненных» из-за сбросов неочищенных стоков Санкт-Петербурга и недостаточной водопропускной способности дамбы. В восточной части Финского залива идет процесс эвтрофикации. Состояние Онежского озера может быть оценено как равновесное с переходом к кризисному из-за загрязнения органикой и нефтепродуктами [61, с. 23].

Река, как правило, отражает особенности климата и ландшафтной среды в пределах ее водосборной площади. Климатические условия определяют соотношение атмосферных осадков и испарения [61, с. 23].

На обширной территории Сибири в условиях континентального климата, широкого развития многолетней мерзлоты формирование поверхностного стока имеет специфические особенности. Несколько крупных водных артерий пересекают различные ландшафты от горных нивальных, где расположены их истоки, до таежных и тундровых с повышенной увлажненностью и льдистостью почвогрунтов [61, с. 23].

В Средней Сибири и на Востоке истоки крупных рек сохраняют первозданную чистоту. В местах добычи полезных ископаемых отмечено очаговое минеральное и геохимическое загрязнение. Режим стока поверхностных вод в зимний период сокращается, а с наступлением весны и лета резко возрастает. Обширные пространства равнинных территорий заливают полые воды. Местами многочисленные озера сливаются с речными водами. Застойные условия в водных системах при низких скоростях течения не способствуют выносу загрязнений. Большинство водных объектов из-за низких температур либо потеряли способность к самоочищению, либо близки к этому [61, с. 23].

Крупные водные артерии текут на север к Северному Ледовитому океану из промышленно развитых и населенных мест. Вредные вещества из южных районов достигают устьевых частей рек, перемещаясь на большие расстояния от источников загрязнения [61, с. 23].

Экосистемы таежных рек близки к критическому состоянию. Сегодня не осталось ни одной крупной сибирской реки, в водах которой не обнаруживались бы какие-либо вредные вещества и примеси. В Оби, Лене, Ишиме, Колыме высокие содержания нефтепродуктов, фенолов и солей тяжелых металлов. Самой грязной и ядовитой на сегодня является река Иртыш. Крупные [61, с. 23] промышленные центры - Тюмень, Омск, Новосибирск, Кемерово - основные источники загрязнений [61, с. 24].

Нефть и нефтепродукты - самый опасный загрязнитель (рис. 5). В условиях распространения многолетнемерзлых грунтов отсутствует грунтовое просачивание, и загрязненные воды разливаются по поверхности. Если в средней части европейской территории России загрязненная вода очищается через 200-300 км, то в условиях Крайнего Севера для этого недостаточно и 1500 км [61, с. 24].

Рис. 5. Районы с разной чувствительностью поверхностных вод к загрязнению нефтью (по Н.Ф. Реймерсу) [61, с. 25].

По малым рекам Европейского Севера, Сибири, Дальнего Востока, Камчатки и Сахалина до сих пор сплавляют лес, в том числе молевым способом. Интенсивный сплав, особенно молевой, сопровождается значительными деформациями русла, разрушением берегов, существенным ухудшением качества воды в связи с долгим пребыванием в ней леса [61, с. 24].

По данным природоохранных и санитарных служб вода в сибирских реках становится непригодной для питья. Енисей загрязнен радиоактивными отходами Красноярского горно-химического комбината [61, с. 24].

На юге Сибири наибольшая антропогенная нагрузка на природную среду в Иркутской области исходит от предприятий, расположенных в Ангарске, Братске, Шелехове. Предприятия, расположенные в Байкальской котловине, оказывают непосредственное влияние на экосистему уникального пресноводного озера: Ангара и Байкал загрязнены соединениями хлора. Озеро находится под угрозой ухудшения качества вод также из-за длительного сброса в него загрязненных стоков целлюлозных предприятий, влияющих на минерализацию и гидрохимический режим Байкала. Большое количество загрязнений поступает в Байкал по реке Селенге от Улан-Удэнского промышленного узла, от перегруженных очистных сооружений Северобайкальска. На протяжении 120 км от города Усолье-Сибирское в Ангаре обнаруживаются следы ртутного загрязнения, которые поступают в Братское водохранилище [61, с. 24].

Водные ресурсы принадлежат к категории возобновимых ресурсов, если загрязнение вод в результате хозяйственной деятельности не настолько масштабно, что вызывает необратимые качественные изменения природных вод. В целях сохранения природных вод необходимо проводить более тщательную очистку сбрасываемых промышленными предприятиями сточных вод, сокращение процессов поверхностной эрозии, сохранение и создание водоохранных зон лесов [61, с. 24].

Вопросы и задания

1. Назовите источники антропогенного загрязнения водоемов.

2. Какие виды загрязнений поверхностных вод вы знаете?

3. Перечислите опасные последствия загрязнения водной среды [61, с. 24].