Качество воды рек бассейна р. Терек
Качество воды рек бассейна р. Терек
Аннотация
Выполнен анализ качества воды рек бассейна р. Терек по повторяемости случаев превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) основных загрязняющих веществ. Наиболее высокие концентрации загрязняющих веществ отмечены в воде следующих рек: соединений молибдена выше 10 ПДК – р. Баксан; соединений марганца выше 3 ПДК – в реках Баксан, Малка, Терек, Урух, Черек, Чегем; соединений меди выше 10 ПДК – в реках Баксан, Урух; соединений аммонийного азота выше 3 ПДК – р. Черек; соединений нитритного азота выше 3 ПДК – р. Терек. Загрязненность воды исследуемых рек по значению повторяемости случаев превышения ПДК соединениями нитритов и аммония является в основном неустойчивой. Загрязненность воды почти всех исследуемых рек по значению повторяемости случаев превышения ПДК молибденом, марганцем и медью классифицируется как устойчивая. Предполагается, что загрязнение воды рек соединениями тяжелых металлов имеет в основном природный характер, связанный с особенностями породообразующих минералов, имеющихся на территории истоков рек в высокогорных областях.
1. Введение
Тяжелые металлы – распространенные загрязнители. В водоемы они поступают из естественных источников (горных пород, поверхностных слоев почвы и подземных вод), а также со сточными водами многих промышленных предприятий. Тяжелые металлы как микроэлементы постоянно встречаются в естественных водоемах.
Проведение мониторинга по выявлению современного состояния качества воды рек имеет большое значение при решении водохозяйственных проблем с учетом региональных особенностей водосборных бассейнов. Ранее выполненными исследованиями по анализу концентраций тяжелых металлов в бассейне р. Терек
, , было показано, что к наиболее приоритетным загрязняющим веществам воды рек бассейна р. Терек относятся соединения марганца (Mn), молибдена (Mo), меди (Cu), а также нитрит-ионы (NO-2) и ионы аммония (NH+4). Постоянное превышение ПДК по соединениям Mo, Mn, Cu (вещества двойного генезиса) в воде рек имеет, явно, природный характер. Основными источниками поступления загрязняющих азотсодержащих соединений в реки обычно являются коммунально-бытовые сточные воды.Одним из критериев оценки качества воды рек является повторяемость случаев превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ. Поэтому целью данного исследования является оценка качества воды исследуемых рек по повторяемости случаев превышения ПДК.
2. Методы и принципы исследования
Истоки исследуемых рек Баксан, Малка, Терек, Чегем, Черек, Урух расположены в ледниках Главного Кавказского и Бокового хребтов (рис. 1). Для этих рек характерно длительное летнее половодье, сток которого составляет 50-80% годового . Исследуемые реки характеризуются большими уклонами и скоростями течения, значительной размывающей и переносной деятельностью потока.
В среднем течении рек значительно увеличивается водность за счет впадения крупных притоков, уменьшаются уклон и скорость течения, ослабевает эрозионная деятельность потока. Вниз по течению наблюдается интенсивное отложение продуктов размыва, приносимых рекой.
Отборы проб воды (2023 г., 7 раз в год – февраль, март, май, июнь, июль, сентябрь, октябрь) в постоянных створах и анализы проводились сотрудниками испытательного лабораторного центра ФГБУ «Высокогорный геофизический институт» (аттестат аккредитации № RA.RU.21АИ34). Створы: р. Чегем – с.Лечинкай, р. Урух – с. Урух, р. Баксан – с. Исламей, р. Черек – пгт. Кашхатау, р. Малка – с. Сармаково, р. Терек – с. Эльхотово располагаются в предгорной зоне (среднее течение). Створы р. Чегем – с. Чегем 2, р. Урух – ст. Александровская, р. Баксан – г. Прохладный, р. Черек – с. Октябрьское, р. Малка – г. Прохладный, р. Терек – с. Хамидие располагаются в равнинной части (нижнее течение).
Водородный показатель (рН), минерализацию и электропроводность измеряли кондуктометрическим методом
, концентрацию растворенных форм ТМ измеряли ААС с электротермической атомизацией . Для определения нитратного азота была применена прямая потенциометрия с использованием нитратных ион-селективных электродов. В качестве электрода сравнения использовался хлорид-серебряный электрод. Нитритный и аммонийный азот определяли спектрофотометрическим методом , .
Рисунок 1 - Карта-схема хребтов северного склона Центрального Кавказа
3. Обсуждение
Наиболее распространенными загрязняющими веществами в воде основных рек бассейна р. Терек, концентрации которых регулярно превышают ПДК, являются соединения Mn, Mo, Cu, NO-2 и NH+4 (рис. 2). Единичные случаи превышения до 1,4 ПДК соединениями Zn и Pb регистрировали в отдельных створах рек. Диапазоны среднегодовых превышений ПДК загрязняющих веществ даны в таблице 1.
Концентрации анализируемых веществ в исследованных пробах речных вод выше установленных ПДКрх
, .Таблица 1 - Средние диапазоны превышения ПДК, в воде рек в среднем и нижнем течении в 2023 году
Показатель | Среднее течение | Нижнее течение | ПДК |
р. Чегем – с.Лечинкай | р. Чегем – с. Чегем 2 | ||
Mo, мкг/дм3 | 0,1-4,13 | 0,10-3,27 | 1 |
Mn, мкг/дм3 | 0,42-3,69 | 0,50-4,36 | 10 |
Cu, мкг/дм3 | 0,89-5,69 | 2,30-8,85 | 1 |
NO2-, мг/дм3 | 0,13-0,86 | 0,25-1,28 | 0,08 |
NH4+, мг/дм3 | 0,2-0,74 | 0,2-0,74 | 0,5 |
| р. Урух – с. Урух | р. Урух – ст. Александровская |
|
Mo, мкг/дм3 | 0,10-0,91 | 0,10-3,08 | 1 |
Mn, мкг/дм3 | 0,56-3,49 | 0,67-3,39 | 10 |
Cu, мкг/дм3 | 2,76-11,55 | 1,65-8,39 | 1 |
NO2-, мг/дм3 | 0,2-0,56 | 0,13-0,48 | 0,08 |
NH4+, мг/дм3 | 0,2-0,74 | 0,24-1,08 | 0,5 |
| р. Баксан – с. Исламей | р. Баксан - г. Прохладный |
|
Mo, мкг/дм3 | 6,09-15,45 | 0,10-7,27 | 1 |
Mn, мкг/дм3 | 0,36-3,52 | 0,54-7,28 | 10 |
Cu, мкг/дм3 | 0,72-7,06 | 2,49-11,70 | 1 |
NO2-, мг/дм3 | 0,13-0,65 | 0,13-0,95 | 0,08 |
NH4+, мг/дм3 | 0,2-0,96 | 0,2-2,04 | 0,5 |
| р. Черек - пгт. Кашхатау | р. Черек - с. Октябрьское |
|
Mo, мкг/дм3 | 1,44-3,09 | 0,10-5,47 | 1 |
Mn, мкг/дм3 | 1,18-3,68 | 0,57-4,47 | 10 |
Cu, мкг/дм3 | 2,03-7,38 | 2,91-9,32 | 1 |
NO2-, мг/дм3 | 0,13-1,3 | 0,41-2,5 | 0,08 |
NH4+, мг/дм3 | 0,2-0,96 | 0,28-5,48 | 0,5 |
| р. Малка с. Сармаково | р. Малка г. Прохладный |
|
Mo, мкг/дм3 | 0,1-5,95 | 0,3-5,45 | 1 |
Mn, мкг/дм3 | 0,72-3,42 | 0,67-2,16 | 10 |
Cu, мкг/дм3 | 2,3-7,95 | 2,48-7,96 | 1 |
NO2-, мг/дм3 | 0,23- 0,91 | 0,2-2,38 | 0 |
NH4+, мг/дм3 | 0,24-1,1 | 0,28- 2,04 | 0,5 |
| р. Терек – с. Эльхотово | р. Терек - с. Хамидие |
|
Mo, мкг/дм3 | 0,9-3,75 | 1,37-4,0 | 1 |
Mn, мкг/дм3 | 0,56 -3,8 | 0,50 – 4,84 | 10 |
Cu, мкг/дм3 | 1,52-8,95 | 1,75-5,73 | 1 |
NO2-, мг/дм3 | 0,26 - 10,75 | 0,21 - 5,88 | 0,08 |
NH4+, мг/дм3 | 0,2 – 2,6 | 0,2 – 2,94 | 0,5 |
По повторяемости случаев превышения ПДК
соединениями молибдена (рис. 2), загрязненность воды всех рек: Баксан, Малка, Терек, Чегем, Черек, за исключением р. Урух, является устойчивой как в среднем, так и в нижнем течении, загрязненность воды р. Урух в нижнем течении является характерной.
Рисунок 2 - Повторяемость случаев превышения ПДК соединениями молибдена
Рисунок 3 - Повторяемость случаев превышения ПДК соединениями марганца
Рисунок 4 - Повторяемость случаев превышения ПДК соединениями меди
Рисунок 5 - Повторяемость случаев превышения ПДК соединениями нитритов
Рисунок 6 - Повторяемость случаев превышения ПДК соединениями аммония
4. Заключение
1. Наиболее высокое число случаев превышения ПДК загрязняющих веществ зафиксированы в воде следующих рек:
1) Баксан – соединений Mo 10 ПДК;
2) Баксан, Урух – соединений Cu 10 ПДК;
3) Баксан, Малка, Терек, Урух, Черек, Чегем – соединений Mn 3 ПДК;
4) Черек – соединений NH+4 3 ПДК;
5) Терек – соединений NO-2 3 ПДК.
2. При оценке качества воды основных рек Центрального Кавказа бассейна р. Терек предполагается, что загрязнение воды рек соединениями тяжелых металлов имеет в основном природный характер, связанный с особенностями породообразующих минералов в высокогорных водосборных бассейнах рек.
3. В дальнейшем полученные данные могут быть использованы для подготовки прогнозных оценок по изменчивости качества воды на устьевых участках для повышения эффективности природоохранных мероприятий.