SOME FEATURES OF POLLUTION OF THE RIVER SUSUYA: RESULTS OF MONITORING FOR THE SPRING PERIOD OF 2015

Чайко А. А.

ORCID: 0000-0001-5168-2601, Выпускник аспирантуры, Сахалинский Государственный Университет

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ  ЗАГРЯЗНЕНИЯ  РЕКИ СУСУЯ: РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА ЗА ВЕСЕННИЙ ПЕРИОД 2015 Г.

Аннотация

В статье рассмотрены некоторые наиболее важные особенности загрязнения, связанные с гидрологическими и географическими характеристиками данного водотока. А также описаны различные пути поступления загрязняющих веществ, выявленные в результате многолетнего мониторингового исследования. В основе работы лежат практические данные полевых наблюдений, проведённых автором в период с 2007 по 2015 гг. Данная статья может быть полезна широкому кругу лиц: студентам и специалистам, занимающимся проблемами загрязнения рек.

Ключевые слова: гидрология, мониторинг, загрязнение, экология, реки.

 Chayko A. A.

ORCID: 0000-0001-5168-2601, Graduate of postgraduate study of The Sakhalin State University

SOME FEATURES OF POLLUTION OF THE RIVER SUSUYA: RESULTS OF MONITORING FOR THE SPRING PERIOD OF 2015

Abstract

In the article some most important features of the Susuya River water pollution (the South of the island of Sakhalin) connected with hydrological and geographical characteristics of a waterway are considered. At the same time the ways of polluting substances inflow, found in the issue of many years monitoring, are described  The practical data of the field observations carried out by the author during the period from 2007 to 2015 make the foundation of the work. The given article can be useful for a wide readership, such as students and specialists, dealing with the problems of rivers pollution.

Keywords: hydrology, monitoring, pollution, ecology, rivers.

При разработке мониторингового исследования на реке Сусуя планировалось определить степень влияния стоков города Южно-Сахалинска на качественный состав воды. Изначально предполагалось, что стоки города являются основными источниками поступления загрязняющих веществ. Однако в результате проведённых наблюдений в период с весны 2007 по осень 2011 гг. и анализа полученных практических данных было установлено наличие других, не менее интенсивных источников загрязнения [1].

Исследования проводились в рамках выполнения диссертационной работы по официально утверждённой методике проведения гидрологических исследований на реках [2]. В соответствии с которой точки контроля (створы для отбора проб) были размещены в двух местах до и после контролируемого участка водотока: в двух километрах выше (створ № 1) и в двух километрах ниже (створ № 2) города Южно-Сахалинска по течению реки. Такое расположение точек контроля позволяло выявить степень влияния не только централизованных систем сброса, например, канализационных сетей или сельскохозяйственных объектов, но и оценить воздействие на качественный состав вод реки поверхностного стока с городских территорий. Что, поскольку река Сусуя имеет питание, главным образом, за счёт поверхностного стока (снеговое и дождевое питание), является важным фактором для проведения такого рода работ.  Предельно допустимые концентрации (ПДК) рассматриваемых в рамках мониторинга загрязняющих веществ (азот аммонийный, фосфаты и сероводород) рассчитывались согласно утверждённым нормативам [3].

В большинстве проб концентрации загрязнителей (азота и фосфатов) были превышены на створе № 2, что напрямую указывает на влияние городских стоков [4, 5], и полностью согласуется с общепринятой моделью антропогенного загрязнения.

Но в отдельных моментах наблюдений концентрации загрязнителей оказывались превышены и на створе № 1, то есть выше контролируемого участка реки, где прямое влияние города исключено. При этом в некоторых случаях фиксировались крайне высокие уровни загрязнения, сопоставимые с концентрациями на створе № 2, уже после прохождения рекой городских территорий. Миграция загрязнителей в водах реки Сусуя против течения не видится возможной, как и столь значительное движение загрязняющих веществ в почвах территорий водосбора в районе реки. Эти данные не согласуются с предполагаемой моделью, в которой главными источниками поступления загрязняющих веществ в воду реки Сусуя считались городские бытовые и сельскохозяйственные стоки Южно-Сахалинска.

Также был выявлен высокий уровень загрязнения сероводородом, что могло бы свидетельствовать о процессах гниения, проистекающих в реке. Вместе с тем, резкие перепады концентраций его от высоких уровней до полного отсутствия в пределах сезона указывают на то, что это не следствие процессов эвтрофикации, а поступление извне. Поскольку превышение ПДК сероводорода в проточной воде реки как часть процесса эвтрофикации при сохранении проточности маловероятна. Кроме того, регулярные паводковые явления, связанные с таянием снегов и дождями, приводят к сильному поднятию уровня воды в реке, что должно приводить и к размыванию загрязнения.

Отсутствуют и более-менее просматриваемые корреляции с уровнями загрязнения воды биогенными веществами, наличие которых могло бы объяснить столь высокие уровни содержания сероводорода. Такие зависимости между уровнем загрязнения сероводородом и наличием превышения предельно допустимых концентраций биогенных веществ не были выявлены как непосредственно за короткое время, так и в более длительной перспективе.

Таким образом, была сформулирована новая модель, согласно которой можно утверждать, что имеется два основных способа поступления загрязняющих веществ в воду реки: первый способ загрязнения – это централизованные сбросы города. К которым относятся стоки канализационных сетей коммунальных объектов и сельскохозяйственных предприятий, а также вещества, попадающие в воду с поверхностным стоком с прилегающих территорий. Они оказывают на Сусую перманентное негативное влияние, проявляющееся в повышенном содержании биогенных веществ. Которое, меж тем, хоть и превышает нормы ПДК, но не демонстрирует чрезвычайного уровня. В отдельные периоды, связанные с наибольшей долей вероятности с водностью реки, концентрации загрязнителей и вовсе находятся в пределах допустимого.

Второй способ – это выявленные в ходе мониторинга разовые поступления загрязнителей непосредственно в водоток или на территорию водосбора в районах ещё до прохождения рекой города. Одномоментные сбросы отходов, которые, ввиду преобладающего дождевого и снегового питания реки, быстро попадают в воду с поверхностным стоком,  и впоследствии фиксируются на точках контроля. Эти источники не оказывают постоянного давления на состав речной воды, но, будучи в моменте в разы больше рассеянных во времени централизованных сбросов города, демонстрируют чрезвычайно высокие уровни. И эти разовые, но интенсивные загрязнения могут представлять для реки большую опасность, чем постоянное небольшое влияние централизованных стоков.

Кроме того, такие неконтролируемые одноразовые пути поступления загрязнителей опаснее централизованных стоков ещё и тем, что наличие их удаётся выявить лишь при совпадении момента поступления (сброса) загрязняющих веществ в реку с моментом отбора проб на створах. То есть загрязнения имеющие место в периоды между проведением контроля не обнаруживаются и не учитываются.

При этом новые данные, полученные весной 2015 г., показали практически полную прямую зависимость содержания сероводорода от концентраций азота (Рис. 1). Увеличение концентраций азота на створе № 2 почти в два раза (по сравнению с данными со створа № 1) совпало с таким же двойным увеличением концентраций сероводорода. Между тем, предыдущие исследования не показывали подобных корреляций, что вызывает сомнения в наличии прямой зависимости даже в данном конкретном случае. К примеру, осенью 2014 года при концентрациях азота и фосфатов в 20,51 ПДК и 5,55 ПДК соответственно, концентрации сероводорода были равны всего 6 ПДК. Весной же 2015 г. превышения уровня по фосфатам вообще не отмечено.

Рис. 1 – Изменение концентраций биогенных веществ в водах реки Сусуя в весенний период 2015 г. (в ПДК)

Из всего вышеуказанного можно сделать следующие выводы: загрязнение Сусуи имеет ряд особенностей, которые проявляются в больших временных отрезках.

Ввиду наличия сильных колебаний уровней содержания загрязнителей, данные наблюдений, полученные в короткие периоды, могут не охватывать всё многообразие тех процессов, которые проистекают в водах реки и влияют на её геоэкологическое состояние. Именно благодаря многолетнему мониторинговому наблюдению за состоянием водотока и стало возможно выявить ранее не обнаруживаемые особенности поступления загрязнителей. Получить информацию об источниках поступления загрязняющих веществ, оказывающих сильное воздействие на качественный состав воды.

Необходимо продолжать мониторинговые исследования на реке Сусуя с целью увеличения фактического материала по качественному составу воды для выявления скрытых закономерностей, проявляющихся только в более длинные периоды.

Литература

1. Чайко А.А. - Результаты пятилетних наблюдений свидетельствуют: сероводородное загрязнение реки Сусуя не связано с поступлением биогенных веществ. // Евразийский Союз Ученых. Ежемесячный научный журнал, часть 11, № 4 (13), 2015 г. С. 118 – 119.
2. СанПиН 2.1.4.1074-01 (с изменениями 28.06.2010 г.).
3. Приказ Росрыболовства об утверждении нормативов качества воды водных объектов от 18 января 2010 года.
4. Чайко А.А. Загрязнения фосфатами вод реки Сусуя на юге Сахалина. // Вестник РГУ им. И. Канта. Вып. 1: Сер. Естественные науки. – Калининград: изд-во РГУ им. И. Канта, - 2009. С 104 – 107.
5. Чайко А.А. Мониторинговые исследования изменения содержания азота аммонийного в водах реки Сусуя в 2007 - 2008 гг. // Вестник ВГУ. Сер. География. Геоэкология. Воронеж: изд-во ВГУ, - 2009. - № 2 – С. 117-118.

References

1. Chayko A.A. - RezultRezul'taty pjatiletnih nabljudenij svidetelstvujut: serovodorodnoe zagrjaznenie reki Susuja ne svjazano s postupleniem biogennyh veshhestv. // Evrazijskij Sojuz Uchenyh. Ezhemesjachnyj nauchnyj zhurnal, chast 11, № 4 (13), 2015 g. S. 118 – 119.
2. SanPiN 2.1.4.1074-01 (28.06.2010).
3. Prikaz Rosrybolovstva ob utverzhdenii normativov kachestva vody vodnyh objektov ot 18 janvarja 2010 goda.
4. Chayko A.A. Zagrjaznenija fosfatami vod reki Susuja na juge Sahalina. // Vestnik RGU im. I. Kanta. Vyp. 1: Ser. Estestvennye nauki. – Kaliningrad: izd-vo RGU im. I. Kanta, - 2009. S 104 – 107.
5. Chayko A.A. Monitoringovye issledovanija izmenenija soderzhanija azota ammonijnogo v vodah reki Susuja v 2007 - 2008 gg. // Vestnik VGU. Ser. Geografija. Geojekologija. Voronezh: izd-vo VGU, - 2009. - № 2 – S. 117-118.