Результаты мониторинга качества воды поверхностных водных объектов. Поверхностные воды Оценка поверхностных вод

Общая характеристика качества поверхностных вод

Характеристика качества рек Вологодской области выполнена на основании материалов, полученных в результате проведения гидрохимического мониторинга в 50 пунктах, контроль на которых осуществляет Вологодский ЦГМС, и 1 пункте производственного контроля (ОАО "Северсталь") на водных объектах Вологодской области:

29 реках, Кубенском озере, Рыбинском и Шекснинском (включая оз. Белое) водохранилищах.

Оценка качества вод производилась в соответствии с разработанными Гидрохимическим институтом и введённоми в действие в 2002 г. РД 52.24.643-2002 "Методические указания. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям, с применением программного комплекса "УКИЗВ – сеть".

По анализу проб, отобранных в 2010 г., можно сделать вывод о том, что поверхностные воды области в основном относятся к 3 классу (категория "загрязненная") – 60 % пунктов наблюдений, к 4 классу (категория "грязная") – 36%, к 5 классу (категория "экстремально грязная") – 2 % пунктов, что объясняется природным происхождением и фоновым характером повышенного содержания в поверхностных водах области железа, меди и цинка, а также химического потребления кислорода (ХПК), которые в основном и определяют величину УКИЗВ. При этом антропогенная составляющая загрязнения четко прослеживается лишь на водотоках, естественный сток которых значительно меньше объемов поступающих в них сточных вод (рр. Пельшма, Кошта, Вологда, Содема, Шограш). Ко 2 классу (категория «слабо загрязненная» относится 2% пунктов (рисунок 1.2. и таблица 1.2.).

По сравнению с 2009 годом произошло уменьшение числа водных объектов, отнесенных к 3 классу качества (категория «загрязненная») с одновременным увеличением числа объектов, отнесенных к 4 классу (категория «грязная»).

Анализ возможных причин показал:

В 2010 году по сравнению с 2009 годом снизился объем загрязненных сточных вод на 2,3 млн. м3, масса загрязняющих веществ уменьшилась на 0,6 тыс. тонн;

Ухудшение качества воды коснулось в большинстве случаев водных объектов, антропогенное влияние на которые незначительно, либо вовсе отсутствует.

Таким образом, можно сделать вывод, что ухудшение качества воды в водных объектах области связано с аномально высокой температурой и дефицитом осадков в период летней межени 2010 г, что привело к усилению окислительных процессов и увеличению доли подземных вод в формировании стока. Вследствие этого произошло увеличение содержания в воде веществ азотной группы, а также веществ, характерных для водовмещающих грунтов (медь, цинк, алюминий, марганец).

Таблица 1.2.

Сравнение качества поверхностных вод области на основе Комплексного показателя УКИЗВ за 2009 и 2010 годы.

	2009 год	2010 год
УКИЗВ		УКИЗВ	класс, разряд (категория) качества воды
Беломорский бассейн
оз. Кубенское – д. Коробово	2,32	3А (загрязненная)	3,17	3Б (очень загрязненная)	Cu (3,6 ПДК), ХПК (2,6 ПДК), Fe (1,3 ПДК), БПК5 (1,7 ПДК)
р. Уфтюга – д. Богородское	4,68	4А (грязная)	3,68	3Б (очень загрязненная)	Fe (1,9 ПДК), Cu (2,0 ПДК), ХПК (1,3 ПДК), БПК5 (2,5 ПДК), SO4 (1,2 ПДК)
р. Большая Ельма – д. Филютино	2,72	3А (загрязненная)	3,60	3Б (очень загрязненная)	Cu (5,1 ПДК), Fe (1,4 ПДК), ХПК (2,1 ПДК), БПК5 (1,5 ПДК), SO4 (1,2 ПДК)
р. Сямжена – с. Сямжа	3,50	3Б (очень загрязненная)	4,66	4А (грязная)	Fe (4,9 ПДК), Cu (11,0 ПДК), ХПК (3,6 ПДК), Zn (2,2 ПДК), нефтепродукты (1,9 ПДК), NO2 (1,1 ПДК)
р. Кубена – д. Савинская	3,13	3Б (очень загрязненная)	4,86	4Б (грязная)	Cu (28,3 ПДК), Fe (2,9 ПДК), ХПК (2,2 ПДК), Zn (6,9 ПДК), NH4 (1,0 ПДК), нефтепродукты (1,0 ПДК)
р. Кубена – д. ТроицеЕнальское	3,34	3Б (очень загрязненная)	2,26	3А (загрязненная)	Fe (2,7 ПДК), Cu (3,0 ПДК), ХПК (1,5 ПДК)
р. Сухона – 1 км выше г. Сокола	3,62	3Б (очень загрязненная)	3,57	3Б (очень загрязненная)	Cu (4,9 ПДК), ХПК (2,5 ПДК), Fe (1,1 ПДК), БПК5 (1,3 ПДК), фенолы (1,8 ПДК), Ni (1,4 ПДК), Mn (1,0 ПДК)
р. Сухона – 2 км ниже г. Сокола	4,00	3Б (очень загрязненная)	4,34	4А (грязная)	Cu (5,3 ПДК), ХПК (2,5 ПДК), Fe (1,7 ПДК), БПК5 (1,3 ПДК), фенолы (1,8 ПДК), Ni (1,4 ПДК), Mn (1,0 ПДК)
р. Тошня – д. Светилки	3,36	3Б (очень загрязненная)			ХПК (2,4 ПДК), БПК5 (1,6 ПДК)
р. Тошня – г. Вологда, водозабор ПЗ	4,39	4А (грязная)	4,48	4А (грязная)	Cu (4.8 ПДК), ХПК (1,8 ПДК), БПК5 (1,7 ПДК), NH4 (1,1 ПДК), NO2 (1,3 ПДК)
р. Вологда – 1 км выше г. Вологды	4,54	4А (грязная)	4,32	4А (грязная)	Cu (8,0 ПДК), ХПК (2,3 ПДК), Fe (1,9 ПДК), БПК5 (1,4 ПДК), Ni (1,3 ПДК), Mn (1,5 ПДК), фенолы (1,2 ПДК)
р. Содема – г. Вологда	7,43	4В (очень грязная)	7,64	4В (очень грязная)	БПК5 (2,8 ПДК), NO2 (3,8 ПДК), ХПК (2,7 ПДК), NH4 (2,2 ПДК), нефтепродукты (4,3 ПДК), фенолы (2,5 ПДК)
р. Шограш – г. Вологда	8,40	4В (очень грязная)	7,45	4Г (очень грязная)	NН4 (4,5 ПДК), БПК5 (2,5 ПДК), ХПК (2,2 ПДК), NO2 (3,6 ПДК), нефтепродукты (1,2 ПДК), фенолы (2,5 ПДК)
р. Вологда – 2 км ниже г. Вологды	5,54	4Б (грязная)	6,02	4В (очень грязная)	NO2 (4.2 ПДК), NH4 (4.1 ПДК), Cu (4,4 ПДК), БПК5 (3,3 ПДК), ХПК (2,7 ПДК), Fe (2.3 ПДК), фенолы (1,4 ПДК), Ni (1,5 ПДК), Mn (1,5 ПДК)
р. Лежа – д. Зимняк	3,26	3Б (очень загрязненная)	2,92	3А (загрязненная)	Cu (5,4 ПДК), Fe (2.6 ПДК), БПК5 (1,5 ПДК), ХПК (2.4 ПДК)
р. Сухона – 1 км выше устья р. Пельшмы	2,70	3А (загрязненная)	2,68	3А (загрязненная)	ХПК (2,2 ПДК), Fe (1,2 ПДК), Ni (1,5 ПДК), NO2 (1,7 ПДК)
Водный объект – населенный пункт	2009 год	2010 год
УКИЗВ	класс, разряд (категория) качества воды	УКИЗВ	класс, разряд (категория) качества воды	показатели, превышающие ПДК (Сср / ПДК)
р. Пельшма	7,29	5 (экстремально грязная)	7,89	5 (экстремально грязная)	Fe (4,3 ПДК), БПК5 (20,5 ПДК), лигносульфонаты (14,6 ПДК), фенолы (15,3 ПДК), ХПК (11,9 ПДК), NH4 (2,4 ПДК), NO2 (1,2 ПДК), кислород (1,0 ПДК)
р. Сухона – 1 км ниже устья р. Пельшмы	2,70	3А (загрязненная)	2,81	3А (загрязненная)	ХПК (2,2 ПДК), Fe (1,2 ПДК), фенолы (1,1 ПДК), Ni (1,4 ПДК)
р. Сухона – с. Наремы	3,06	3Б (очень загрязненная)	3,76	3Б (очень загрязненная)	ХПК (3,0 ПДК), Cu (6,1 ПДК), Fe (2,5 ПДК), БПК5 (1,9 ПДК), Mn (1,0 ПДК), Ni (1,2 ПДК)
р. Двиница – д. Котлакса	3,17	3Б (очень загрязненная)	3,68	3Б (очень загрязненная)	Fe (3,5 ПДК), Cu (6,4 ПДК), нефтепродукты (1,1 ПДК), ХПК (2.9 ПДК), БПК5 (1,0 ПДК), NH4 (1,0 ПДК)
р. Сухона – выше г. Тотьмы	2,74	3А (загрязненная)	3,06	3Б очень (загрязненная)	Fe (3,4 ПДК), ХПК (2,9 ПДК), Cu (3,8 ПДК)
р. Сухона – ниже г. Тотьмы	3,98	3Б (очень загрязненная)	3,33	3Б (очень загрязненная)	Fe (2,9 ПДК), ХПК (2.9 ПДК), Cu (3.6 ПДК), NO2 (1,5 ПДК)
р. Леденьга – д. Юрманга	4,01	4А (грязная)	5,06	4А (грязная)	Cl (1,1 ПДК), Fe (2,2 ПДК), ХПК (2,7 ПДК), SO4 (3,4 ПДК), Cu (3,5 ПДК), БПК5 (1,4 ПДК)
р. Старая Тотьма – д. Демьяновский Погост	3,71	3Б (очень загрязненная)	3,05	3Б (очень загрязненная)	ХПК (1,6 ПДК), Fe (1,5 ПДК), Cu (2,1 ПДК), БПК5 (1,2 ПДК), SO4 (1,5 ПДК)
р. Верхняя Ерга – д. Пихтово	3,67	3Б (очень загрязненная)	3,29	3Б (очень загрязненная)	Fe (2,6 ПДК), Cu (4,2 ПДК), ХПК (1,8 ПДК)
р. Сухона – 3 км выше г. Великого Устюга	3,01	3Б (очень загрязненная)	3,51	3Б (очень загрязненная)	Cu (5.4 ПДК), ХПК (2,2 ПДК), Fe (2.6 ПДК), Ni (1,4 ПДК), Mn (1,2 ПДК)
р. Кичменьга – д. Захарово	2,74	3А (загрязненная)	3,61	3Б (очень загрязненная)	Fe (2,0 ПДК), ХПК (1,8 ПДК), Cu (3,6 ПДК)
р. Юг – д. Пермас	3,03	3Б (очень загрязненная)	1,98	2 (слабо загрязненная)	ХПК (1,8 ПДК), Fe (3,6 ПДК), Cu (2,9 ПДК)
р. Юг – д. Стрелка	3,36	3Б (очень загрязненная)	3,24	3Б (очень загрязненная)	Fe (4.7 ПДК), ХПК (1,7 ПДК), Cu (5.4 ПДК), Zn (1,0 ПДК)
р. М. Северная Двина – ниже г. Великого Устюга (Кузино)	3,39	3Б (очень загрязненная)	3,78	3Б (очень загрязненная)	Fe (4,3 ПДК), Cu (7,1 ПДК), ХПК (2,0 ПДК), Ni (1,4 ПДК), Zn (1,1 ПДК), Mn (1,2 ПДК)
р. М. Северная Двина – 1 км выше г. Красавино (Медведки)	3,75	3Б (очень загрязненная)	3,43	3Б (очень загрязненная)	Fe (3,3 ПДК), Cu (5.8 ПДК), ХПК (2,1 ПДК), Zn (1,2 ПДК), БПК5 (1,0 ПДК)
р. М. Северная Двина – 3,5 км ниже г. Красавино	3,41	3Б (очень загрязненная)	4,02	4А (грязная)	Fe (3,2 ПДК), ХПК (2,4 ПДК), Cu (6,3 ПДК), Zn (1,1 ПДК), Ni (1,7 ПДК), БПК5 (1,0 ПДК), Mn (1,5 ПДК)
р. Вага – д. Глуборецкая	3,53	3Б (очень загрязненная)	4,36	4А (грязная)	Cu (3,5 ПДК), Fe (3,3 ПДК), ХПК (2,6 ПДК), БПК5 (1,1 ПДК), нефтепродукты (1,6 ПДК)
р. Вага – ниже с. Верховажье	4,72	4А (грязная)	3,66	3Б (очень загрязненная)	ХПК (1,6 ПДК), Fe (1,8 ПДК), Cu (3,2 ПДК), SO4 (1,3 ПДК), NO2 (1,5 ПДК), БПК5 (1,4 ПДК)

Каспийский бассейн
р. Кема – д. Поповка	2,49	3А (загрязненная)	3,08	3Б (очень загрязненная)	Fe (3,9 ПДК), ХПК (1.6 ПДК), Cu (2,0 ПДК), NH4 (1,0 ПДК)
р. Куность – д. Ростани	2,77	3А (загрязненная)	2,97	3А (загрязненная)	Fe (2,2 ПДК), Cu (4,1 ПДК), ХПК (2,1 ПДК)
оз. Белое – д. Киснема	2,77	3А (загрязненная)	3,04	3Б (загрязненная)	Fe (5,8 ПДК), Cu (2,9 ПДК), ХПК (2,9 ПДК), NH4 (1,1 ПДК)
оз. Белое – г. Белозерск	3,35	3Б (очень загрязненная)	3,07	3Б (очень загрязненная)	Fe (4,5 ПДК), ХПК (2,8 ПДК), Cu (2,7 ПДК)
Шекснинское вдхр. – д. Крохино	2,58	3А (загрязненная)	2,11	3А (загрязненная)	Fe (5,7 ПДК), Cu (5,0 ПДК), ХПК (2,6 ПДК)
Шекснинское вдхр. – с. Иванов Бор	3,23	3Б (загрязненная)	4,28	4А (грязная)	Fe (6,2 ПДК), Cu (3,7 ПДК), ХПК (2,5 ПДК), нефтепродукты (1,0 ПДК), NO2 (1,7 ПДК)
р. Ягорба – д. Мостовая	4,93	4А (грязная)	5,00	4А (грязная)	Fe (1,1 ПДК), ХПК (1,8 ПДК), БПК5 (2,0 ПДК), SO4 (4.3 ПДК), Cu (2,3 ПДК), Ni (1,4 ПДК), нефтепродукты (1,6 ПДК), NH4 (1,1 ПДК), NO2 (1.5 ПДК), Mn (1,0 ПДК)
р. Ягорба – г. Череповец, 0,5 км выше устья	3,75	3Б (очень загрязненная)	4,41	4А (грязная)	Cu (3,6 ПДК), Fe (2,2 ПДК), ХПК (2,7 ПДК), Ni (1,7 ПДК), БПК5 (1,4 ПДК), Mn (1,3 ПДК)
р. Кошта – г. Череповец	6,29	4Б (грязная)	6,11	4Б (грязная)	NO2 (5,7 ПДК), Cu (6.6 ПДК), Zn (2,8 ПДК), SO4 (1,9 ПДК), Ni (1.7 ПДК), ХПК (2,7 ПДК), БПК5 (2.0 ПДК), Fe (2.0 ПДК), Mn (1,8 ПДК), NH4 (3,6 ПДК)
р. Андога – д. Никольское	3,67	3Б (очень загрязненная)	3,33	3Б (очень загрязненная)	Fe (4,2 ПДК), Cu (3,7 ПДК), ХПК (3,1 ПДК), нефтепродукты (1,9 ПДК)
р. Суда – д. БорисовоСудское	4,29	4А (грязная)	4,54	4А (грязная)	Fe (3,8 ПДК), Cu (9,0 ПДК), ХПК (1,3 ПДК), Zn (1,5 ПДК), БПК5 (1,6 ПДК), NH4 (1,1 ПДК) , NO2 (1,3 ПДК)
р. Чагодоща – д. Мегрино	2,72	3А (загрязненная)	2,69	3А (загрязненная)	Fe (4.6 ПДК), Cu (2,8 ПДК), ХПК (1.8 ПДК)
р. Молога – выше г. Устюжны	2,89	3А (загрязненная)	3,15	3Б (очень загрязненная)	Fe (3,2 ПДК), ХПК (1,8 ПДК), Cu (3,1 ПДК), БПК5 (1,1 ПДК)
р. Молога – ниже г. Устюжны	2,71	3А (загрязненная)	3,53	3Б (загрязненная)	Fe (3,0 ПДК), ХПК (1,8 ПДК), Cu (4,3 ПДК), Zn (1,0 ПДК), БПК5 (1,2 ПДК)
Рыбинское вдхр. – 2 км выше г. Череповца	3,16	3Б (очень загрязненная)	3,85	3Б (очень загрязненная)	Cu (4,1 ПДК), ХПК (2,2 ПДК), Fe (1,9 ПДК), Ni (1,0 ПДК), БПК5 (1,0 ПДК)
Рыбинское вдхр. – 0,2 км ниже г. Череповца	3,31	3Б (очень загрязненная)	4,26	4А (грязная)	Cu (3,5 ПДК), ХПК (2,6 ПДК), Fe (2,3 ПДК), Ni (1,6 ПДК), NO2 (1,0 ПДК), БПК5 (1,3 ПДК), Mn (1,3 ПДК)
Рыбинское вдхр. – с. Мякса	3,74	3Б (очень загрязненная)	3,24	3Б (очень загрязненная)	Cu (3,8 ПДК), ХПК (2,4 ПДК), Fe (2,6 ПДК), NH4 (1,1 ПДК)
Балтийский бассейн
р. Андома – д. Рубцово	3,67	3Б (очень загрязненная)	3,27	3Б (очень загрязненная)	Fe (7,5 ПДК), ХПК (2,3 ПДК), Cu (2,9 ПДК), NH4 (1,0 ПДК)

Рисунок 1.2

Рисунок 1.3.

Изменение качества воды по длине оз.Кубенское - р.Сухона -
р.Малая Северная Двина в 2009- 2010 гг.

Рисунок 1.4

Изменение качества воды по длине оз.Белое - Шекснинское вдхр. -
Рыбинское вдхр. в 2009-2010 гг.

Р. Пельшма

Качество воды р. Пельшмы за 2010 год (рисунок 1.5.) ухудшилось в пределах категории 5 "экстремально грязная" - УКИЗВ = 7,89 (в 2009 г. УКИЗВ = 7,29).

Основными ингредиентами-загрязнителями являются лигносульфонаты и фенолы, среднее содержание которых составило соответственно 14,6 ПДК и 15,3 ПДК. Максимальные значения биохимического потребления кислорода (БПК5) отмечались летом и составили 83,0 ПДК. Максимальное содержание фенолов и лигносульфонатов также отмечалось зимой и составило 22,3 и 21,06 ПДК соответственно.

Рисунок 1.5.

Качество воды р. Пельшмы в 2003 - 2010 гг.

Р. Сухона в районе г. Сокола и устья р. Пельшмы

Качество воды р. Сухоны выше г. Сокол по сравнению с 2009 г. улучшилось в пределах категории 3Б "очень загрязненная" (УКИЗВ равно 3,57), ниже г. Сокол – ухудшилось с переходом из категории 3Б "очень загрязненная" в категорию 4А «грязная» (УКИЗВ равно 4,34) (рисунок 1.6.).

Рисунок 1.6.

Качество воды р. Сухоны в районе г. Сокола в 2003 - 2010 гг.

Выше устья р. Пельшмы качество воды р. Сухоны осталось в пределах категории 3А "загрязненная": УКИЗВ2010 = 2,68, УКИЗВ2009 = 2,70.

Ниже устья р. Пельшмы качество воды р. Сухоны также осталось в пределах категории 3А «загрязненная» (УКИЗВ2010 = 2,70, УКИЗВ2009 = 2,81) (рисунок 1.7.).

Рисунок 1.7.

Качество воды р. Сухоны в районе устья р. Пельшмы и с. Наремы в 2003 - 2010 гг.

Р. Вологда. Вода в реке выше города (рисунок 1.8.) по сравнению с предыдущим годом в 2010 г.осталась в категории 4А "грязная" (УКИЗВ2010 = 4,32, УКИЗВ2009 = 4,54).

Ниже г. Вологды в 2010 г. качество воды по сравнению с 2009 годом ухудшилось с переходом из категории 4Б «грязная» в 4В «очень грязная» (УКИЗВ2010 = 6,02, УКИЗВ2009 = 5,54).

Рисунок 1.8.

Изменение качества р. Вологды в районе г. Вологды в 2003 - 2010 гг.

К лимитируемому числу показателей, определяющих загрязнение воды р. Вологды ниже города и обусловливающих УКИЗВ относятся азот аммонийный (4,1 ПДК) и азот нитритный (4,2 ПДК), БПК5 (3,3 ПДК), фенолы (1,4 ПДК), ионы меди (4,4 ПДК), никеля (1,5 ПДК), железа (2,3 ПДК), марганца (1,5 ПДК).

Рыбинское водохранилище

Качество воды Рыбинского вдхр. по показателю УКИЗВ выше г. Череповца ухудшилось в пределах категории 3Б «очень загрязненная» (УКИЗВ = 3,85) (рисунок 1.9.).

Качество воды ниже г. Череповца (д. Якунино) ухудшилось с переходом из категории 3Б «очень загрязненная» в категорию 4А «грязная»: УКИЗВ2009 = 3,31, УКИЗВ2010 = 4,26.

В районе с. Мякса качество воды улучшилось в пределах категории 3Б «очень загрязненная»: УКИЗВ2009 = 3,74, УКИЗВ2010 = 3,24.

Основными веществами, определяющими величину УКИЗВ Рыбинского водохранилища являются ионы меди, железа, а также ХПК, имеющие природное происхождение и фоновый характер. В районе с. Мякса отмечен азот аммонийный (1,1 ПДК), д. Якунино БПК5 (1,3 ПДК), июны марганца (1,3 ПДК).

Рисунок 1.9.

Изменение качества Рыбинс кого вдхр. в районе г. Череповца в 2003 - 2010 гг.

Р. Кошта

В 2010 году качество воды в р. Коште (рисунок 1.10.) по сравнению с 2009 годом осталось в пределах категории 4Б «вода грязная» при УКИЗВ 6,11 (в 2009 г. УКИЗВ = 6,29).

Основными веществами, загрязняющими воду р. Кошты, явились ХПК (2,7 ПДК), азот нитритный (5,7 ПДК) и аммонийный (3,6 ПДК), сульфаты (1,9 ПДК), БПК5 (2,0 ПДК), ионы никеля (1,7 ПДК), цинка (2,8 ПДК), меди (6,6 ПДК), железа (2,0ПДК) и марганца (1,8 ПДК).

Рисунок 1.10.

Качество воды р. Кошты в районе г. Череповца в 200 3 - 2010 гг.

Р. Ягорба

Вода р. Ягорбы (рисунок 1.11.) в 2009 г. выше г. Череповца (д. Мостовая) относилась к категории 4А "грязная" (УКИЗВ = 5,00), что незначительно выше уровня 2009 г. (УКИЗВ = 4,93). В черте г. Череповца качество воды ухудшилось с переходом из категории 3Б "очень загрязненная" в категорию 4А «грязная»: УКИЗВ2009 = 3,75, УКИЗВ2010 = 4,41.

К числу основных ингредиентов-загрязнителей воды р. Ягорбы относятся: ионы никеля (1,4 - 1,7 ПДК), меди (2,3 – 3,6 ПДК), железа (1,1 – 2,2 ПДК), марганца (1,0 – 1,3 ПДК), БПК5 (1,4 - 2,0 ПДК), ХПК (1,8 – 2,7), азот аммонийный ((1,1 ПДК) и нитритный (1,5 ПДК), сульфаты (4,3 ПДК) и нефтепродукты (1,6 ПДК).

Рисунок 1.11

Качество воды р. Ягорбы в 2003 - 2010 гг.

С целью оценки и выявления влияния хозяйственной деятельности на качество поверхностных вод проводился также расчет индекса загрязненности вод (ИЗВ), при котором концентрации веществ с повышенными природными значениями не учитывались.

Оценка качества поверхностных вод по комплексному показателю "Индекс загрязнения воды (ИЗВ)" показала, что в 60 % пунктов наблюдений в 2010 году вода относилась к категории "чистая", в 34 % - "умеренно загрязненная", в 4 % (р. Кошта – 3 км выше устья, р. Вологда – ниже г. Вологды) - загрязненная, в 2 % (р. Пельшма) – "чрезвычайно грязная" (таблица 1.3.).

Наибольшую антропогенную нагрузку в области испытывают реки Пельшма, Кошта, Вологда ниже г. Вологды, Содема, Шограш.

Наиболее чистыми водными объектами области являются реки Юг, Кубена, Чагода, Лежа, Куность, Молога, Кема, Старая Тотьма, Б. Ельма, Сямжена, Леденьга, В. Ерга, Андога, Андома, оз. Белое, оз. Кубенское, Шекснинское вдхр.

Таблица 1.3. Сравнение качества поверхностных вод области за 2009 и 2010 годы.

Водоем	Населенный пункт	2009 год	2010 год
ИЗВ	качество воды	ИЗВ	качество воды
Беломорский бассейн
оз. Кубенское	д. Коробово	0,51	чистая	0,75	чистая
р. Уфтюга	д. Богородское	1,11	умеренно загрязненная	1,04	умеренно загрязненная
р. Б. Ельма	д. Филютино	0,64	чистая	0,76	чистая
р. Сямжена	в черте с. Сямжа	0,57	чистая	0,86	чистая
р. Кубена	д. Савинская	0,54	чистая	0,69	чистая
р. Кубена	д. Троице-Енальское	0,56	чистая	0,46	чистая
р. Сухона	1 км выше г. Сокола	1,28	умеренно загрязненная	1,01	умеренно загрязненная
р. Сухона	2 км ниже г. Сокола	1,21	умеренно загрязненная	1,07	умеренно загрязненная
р. Тошня	1 км выше устья	1,02	умеренно загрязненная	0,90	чистая
р. Вологда	1 км выше г. Вологды, 1 км выше впадения р. Тошни	1,23	умеренно загрязненная	1,19	умеренно загрязненная
р. Вологда	2 км ниже г. Вологды, 2 км ниже сброса сточных вод МУП ЖКХ "Вологдагорводоканал"	4,15	грязная	3,5	загрязненная
р. Лежа	д. Зимняк	0,68	чистая	0,74	чистая
р. Сухона	выше впадения Пельшмы	0,88	чистая	1,21	умеренно загрязненная
р. Пельшма	5 км к востоку от г. Сокола, у а/д моста на п. Кадников, 37 км выше устья, 1 км ниже сброса сточных вод Сокольских ООСК	15,98	чрезвычайно грязная	12,26	чрезвычайно грязная
р. Сухона	1 км ниже впадения р. Пельшмы	1,34	умеренно загрязненная	1,12	умеренно загрязненная
р. Сухона	с. Наремы	0,94	чистая	1,14	умеренно загрязненная
р. Двиница	д. Котлакса	0,59	чистая	0,72	чистая
р. Сухона	1 км выше г. Тотьмы	0,57	чистая	0,60	чистая
р. Сухона	1 км ниже г. Тотьмы	0,78	чистая	0,78	чистая
р. Леденьга	д. Юрманга	0,99	чистая	1,49	умеренно загрязненная
р. Старая Тотьма	д. Демьяновский Погост	0,92	чистая	0,74	чистая
р. Верхняя Ерга	д. Пихтово	0,68	чистая	0,56	чистая
р. Кичменьга	д. Захарово	0,85	чистая	1,08	умеренно загрязненная
р. Сухона	3 км выше г. Великого Устюга, 0,5 км ниже впадения р. Воздвиженки	0,88	чистая	1,06	умеренно загрязненная
р. Юг	д. Пермас	0,55	чистая	0,39	чистая
р. Юг	д. Стрелка	0,57	чистая	0,49	чистая
р. М. Сев. Двина	0,1 км ниже г. Великого Устюга, 1,5 км ниже слияния рек Сухоны и Юг, 0,5 км ниже сброса сточных вод судоремонтного завода	0,83	чистая	1,05	умеренно загрязненная
р. М. Сев. Двина	1 км выше г. Красавино, в черте д. Медведки; 1 км выше впадения р. Лапинка	0,62	чистая	1,03	умеренно загрязненная
р. М. Сев. Двина	3,5 км ниже г. Красавино, 9 км ниже впадения реки Лапинка, 1 км ниже сброса сточных вод льнокомбината	0,79	чистая	1,16	умеренно загрязненная
р. Вага	выше с. Верховажье			0,93	чистая
Водоем	Населенный пункт	2009 год	2010 год
ИЗВ	качество воды	ИЗВ	качество воды
р. Вага	д. Глуборецкая	0,76	чистая	0,88	чистая
р. Вага	ниже с. Верховажье	1,05	умеренно загрязненная	1,04	умеренно загрязненная
Каспийский бассейн
р. Кема	д. Поповка	0,49	чистая	0,58	чистая
р. Куность	д. Ростани	0,61	чистая	0,57	чистая
оз. Белое	д. Киснема	0,53	чистая	0,54	чистая
оз. Белое	г. Белозерск	0,64	чистая	0,53	чистая
Шекснинское вдхр.	д. Крохино	0,50	чистая	0,40	чистая
Шекснинское вдхр.	д. Иванов Бор	0,66	чистая	0,89	чистая
р. Ягорба	д. Мостовая	1,65	умеренно загрязненная	2,13	умеренно загрязненная
р. Ягорба	в черте г. Череповца	0,93	чистая	1,18	умеренно загрязненная
р. Кошта	в черте г. Череповца, 3 км выше устья	3,02	загрязненная	2,58	загрязненная
р. Андога	д. Никольское	0,66	чистая	0,73	чистая
р. Суда	д. Борисово-Судское	0,69	чистая	0,97	чистая
р. Молога	1 км выше г. Устюжны	0,53	чистая	0,57	чистая
р. Молога	1 км ниже г. Устюжны	0,56	чистая	0,59	чистая
Рыбинское вдхр.	2 км выше г. Череповца, в черте д. Якунино	0,70	чистая	0,85	чистая
Рыбинское вдхр.	0,5 км ниже сброса сточных вод очистных сооружений г. Череповца	0,85	чистая	-	-
Рыбинское вдхр.	0,2 км ниже г. Череповца, 1 км ниже впадения р.Кошты	0,89	чистая	0,96	чистая
Рыбинское вдхр.	б/о Торово	0,84	чистая	1,21	умеренно загрязненная
Рыбинское вдхр.	с.Мякса	0,96	чистая	0,64	чистая
Балтийский бассейн
р. Андома	д. Рубцово	0,68	чистая	0,67	чистая

Поверхностные воды суши - воды, которые текут (водотоки) или собираются на поверхности земли (водоёмы). Различаются морские, озерные, речные, болотные и другие воды. Поверхностные воды постоянно или временно находятся в поверхностных водных объектах. Объектами поверхностных вод являются: моря, озёра, реки, болота и другие водотоки и водоёмы. Различают солёные и пресные воды суш.

Образование поверхностных вод - сложный процесс. Потоки, низвергающиеся с неба в виде дождя или снега - это испарившаяся из морей и океанов вода. От характера местности, по которой она течет под действием силы тяжести (одновременно вода является сильнейшим разрушителем той части земной коры, находящейся выше уровня моря), зависит маршрут, по которому она, собираясь в ручьи и реки, устремляется снова к морю. Таким образом, завершается одна крупная фаза гидрологического цикла.

Стекая по поверхности, вода захватывает и переносит нерастворимые минеральные частицы песка и почвы, часть из них она оставляет по дороге, часть переносит к морю, а какие-то вещества растворяются в ней.

Поверхностные воды, проходя по неровной местности и падая со скал, насыщаются кислородом воздуха, его соединения с органическими и неорганическими веществами, вымытыми из суши конкретной местности и солнечный свет поддерживают большое разнообразие форм жизни в виде водорослей, грибов, бактерий, мелких ракообразных и рыб.

Кроме того, русла многих рек бывают покрыты деревьями, тех районов, по которым они протекают, если берега рек покрыты лесами. Опавшие листья и хвоя деревьев попадают в реки, они играют большую роль в наполнении воды биологическим содержанием. После попадания в воду они растворяются в ней. Именно этот материал в дальнейшем становится основной причиной загрязнения ионообменных смол, которые используют для очистки воды.

Физические и химические свойства загрязнений поверхностных вод постепенно меняются с течением времени. Внезапные природные катаклизмы могут привести к резкому изменению в короткий срок состава поверхностных источников воды. Химия поверхностных вод меняется также в зависимости от сезона, например, в периоды сильных дождей и таяния снега (период большого паводка, когда уровень в реках резко поднимается). Это может оказать благоприятное или неблагоприятное влияние на характеристики воды, в зависимости от геохимии и биологии местности.

Химия поверхностных вод также меняется в течение года в несколько циклов засухи и дождей. Длительные периоды засухи серьезно влияют на нехватку воды для промышленного использования. В местах, где реки впадают в моря, возможно попадание соленой воды в реку в период засухи, что создает дополнительные проблемы. Промышленные пользователи должны ориентироваться на изменчивость поверхностных вод, обязательно учитывать при проектировании очистных сооружений и разработке других программ.

Качество поверхностных вод зависит от сочетания климатических и геологических факторов. Основным климатическим фактором является количество и частота осадков, а также экологическая ситуация в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц, таких как пыль, вулканический пепел, пыльца растений, бактерии, грибковые споры, а иногда и более крупные микроорганизмы. Океан является источником разных солей, растворенных в дождевой воде. В ней можно обнаружить ионы хлорида, сульфата, натрия, магния, кальция и калия. Промышленные выбросы в атмосферу также "обогащают" химическую палитру, в основном за счет органических растворителей и оксидов азота и серы, являющихся причиной выпадения "кислотных дождей". Вносят свою лепту и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве. К числу геологических факторов относится структура русла рек. Если русло образовано известняковыми породами, то вода в реке, как правило, прозрачная и жесткая. Если же русло из непроницаемых пород, например гранита, то вода будет мягкой, но мутной за счет большого количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения. В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и наличием микроорганизмов.

К поверхностным водам относят водотоки, водоемы, болота и ледники. В водотоках естественных (реки, ручьи) и искусственных (каналы), происходит движение воды по руслу в направлении общего уклона поверхности. Водотоки могут быть постоянными или временными (пересыхающими или перемерзающими).

Водоем - это скопление вод в естественной (озеро) или искусственной (водохранилище, пруд) впадине, сток из которой отсутствует или замедлен. Лишь малая часть гидросферы содержится в реках, примерно в четыре раза меньше, чем в болотах, и в шестьдесят раз менее, чем в озерах.

Значение рек в водном круговороте неизмеримо больше, чем воды в них содержится, поскольку вода в реках обновляется в среднем каждые 19 дней.

Для сравнения - в болотах полное обновление воды происходит за 5 лет, в озерах – за 17 лет.

Благодаря проточности воды реки лучше насыщаются кислородом и качество воды здесь лучше. Именно по берегам рек возникали и первые поселения людей.

Реки длительное время служили и основными транспортными артериями и оборонительными рубежами, были источниками воды и рыбы. Рекой обычно называют естественный постоянный водный поток, протекающий в разработанном им углублении (русле). Речные долины - вытянутые углубления на земной поверхности, выработанные постоянными водными потоками. Все речные долины имеют склоны и ровное дно. Водный поток постоянно несет множество продуктов размыва, которые откладывает в днище долины или выносит в море. Речные наносы называют аллювием. Особенно много аллювия накапливается в днищах долин в нижних течениях рек, где меньше всего уклоны поверхности. Во время таяния снега часть днища (пойма) заливается полыми водами. Речной поток всегда стремится углубить свое русло до определенного уровня. Этот уровень называется базисом эрозии. Для реки базисом эрозии служит уровень моря, озера или другой реки, куда эта река впадает. Река постоянно углубляет свое русло и наступает такое время, когда в половодье река уже не может больше затапливать свою пойму. Река начинает разрабатывать новую пойму на более низком уровне, а старая пойма превращается в террасу - высокую ступень в днище речной долины. Чем древнее и крупнее река, тем больше террас можно насчитать в ее долине.

В действительности река - это сложное природное образование (система), состоящее из множества элементов. Территория, с которой речная система собирает свои воды, называется речным бассейном. Между соседними речными бассейнами проходит граница - водораздел.

Самый большой бассейн имеет река Амазонка, она является и самой многоводной рекой (среднегодовой сток равен 220 000 куб. м/сек).

Густота речной сети зависит от многих факторов: в первую очередь, от общего увлажнения территории - чем оно больше, тем больше густота рек, как например, в тундре и лесных зонах; от рельефа и геологического строения территории - в районах распространения растворимых и трещиноватых (карстующихся) известняков речная сеть редкая, а реки, как правило, мелкие и пересыхающие.

Все реки имеют начало и конец. Начало реки, место, где появляется постоянное русло водотока, называется истоком. Истоком может быть озеро, болото, родник или ледник.

Устье - место впадения реки в море, озеро или одной реки в другую. У ряда крупных северных рек устья имеют вид узких воронкообразных заливов - они называются эстуариями. В эстуариях речные наносы под действием волн и течений выносятся в море. Крупные эстуарии имеют такие реки, как Конго в Африке, Темза и Сена в Европе, а также российские реки Енисей и Обь. В отличие от них, в дельтах, наоборот, реки буквально блуждают, впадая в море, среди собственных наносов, разбиваясь на многочисленные рукава и протоки. Крупнейшие дельты имеют реки - Амазонка, Хуанхэ, Лена, Миссисипи и др.

Рельеф местности впрямую влияет на уклон русла реки и, соответственно, на скорость течения воды. Разность отметок высот поверхности воды в реке в двух точках, расположенных на некотором расстоянии вдоль ее течения, называется падением реки. Уклон реки - отношение падения реки к ее длине. Падение воды с отвесного уступа называется водопадом.

Самый высокий водопад на Земле - Анхель (1054 м) в бассейне реки Ориноко. Самый широкий (1800 м) - Виктория на р. Замбези (его высота 120 м.). Равнинные реки обычно текут спокойно и плавно, с небольшим падением и малыми уклонами. У больших рек развиты широкие долины и они удобны для судоходства. Горные реки имеют большие уклоны и, поэтому, бурное течение, узкие порожистые глубокие долины. Вода в русле несется с бешеной скоростью, пенится, образует водовороты и водопады.

Горные реки обычно непригодны для судоходства, зато обладают большими запасами гидроэнергии и удобны для строительства ГЭС.

Для народного хозяйства (судоходства, строительства гидроэлектростанций, водоснабжения населенных пунктов, орошения полей) очень важными характеристиками рек являются расход воды (количество воды, проходящее по руслу за единицу времени) и годовой сток (расход воды в реке за год).

Величина годового стока характеризует водоносность реки и зависит, от климата (соотношения атмосферных осадков и испарения на площади речного бассейна) и рельефа (равнинный рельеф уменьшает сток, горный, наоборот, его увеличивает).

От скорости и устойчивости к размыву горных пород зависит величина переносимого водой материала, состоящего из растворенных в воде химических и биологических веществ и твердых мелких частиц - величина твердого стока. Климатические условия влияют на питание и режим рек (ледниковое, снеговое, дождевое и грунтовое). От преобладающего типа питания зависит внутригодовое распределение стока - режим рек. Режим рек - это жизнь речного потока в течение какого-то времени (суток, сезонов и года). По режиму реки подразделяются на несколько основных групп. На реках с весенним половодьем и преимущественно снеговым питанием. Относительно быстрое стаивание снежного покрова приводит к подъему и разливу воды (весеннее половодье). Летом реки переходят на дождевое питание и, хотя, осадков выпадает большое количество, из-за усиленного испарения эти реки мелеют. На реках отмечается межень - время устойчивого низкого уровня воды в русле. Зимой во время ледостава (замерзания и образования неподвижного льда) реки питаются исключительно грунтовыми водами и наблюдается зимняя межень. Поводковые режим характерен для рек с дождевым и смешанным питанием. Паводки - кратковременные (иногда очень значительные) подъемы воды в реке - в отличие от половодий могут возникать в любое время года и связаны чаще всего о обильными дождями. В теплые зимы паводки могут проявляться и в это время года.

Позднее таяние снега и ледников в горах вызывает летнее половодье. Таким режимом характеризуются, например, реки берущие начало в Альпийских горах. Реки муссонного климата, характеризуются паводковым режимом во второй половине лета и зимней меженью. Из-за маломощного снежного покрова весеннее половодье у них выражено слабо или совсем отсутствует. Муссоны нередко приносят обильные осадки, имеющие ливневой характер, что приводит к катастрофическим наводнениям. В это время под водой оказываются обширные территории с многочисленными селениями. Разрушаются здания, гибнут посевы, животные и, даже, люди. Особенно буйным нравом отличаются реки Восточной и Южной Азии: Амур, Хуанхэ, Янцзы, Ганг.

Озера различаются не только размерами и глубиной, но также цветом и свойствами воды, составом и численностью населяющих их организмов. На количество озер (озерность территории) влияет повышенная влажность климата и рельеф с многочисленными замкнутыми котловинами. Размеры, глубина, форма озер во многом зависят от происхождения их котловин. Различают котловины тектонического, ледникового, карстового, термокарстового, станичного и вулканического происхождения. Бывают еще запрудные (завальные или плотинные) озера, образующиеся в результате преграждения русла реки глыбами пород при обвалах в горах.

Тектонические озерные котловины имеют большие размеры и глубину, так как они образовались на месте опусканий, трещин и разломов земной коры. Классическими тектоническим озерами являются крупнейшие озера мира: Каспийское и Байкал в Евразии, Великие Африканские и Североамериканские озера.

Ледниковые озерные котловины формируются при выпахивающей деятельности ледников или в результате размыва или скопления ледниковых вод в районах аккумуляции ледникового материала и образования ледниковых форм рельефа. Таких озер много в Финляндии, на севере Польши, в Карелии и д.р.

Карстовые озерные котловины образуются в результате провалов, просадок и размыва, в первую очередь, легко растворимых горных пород: известняков, доломитов гипсов, солей. Термокарстовых озер много в зоне вечной мерзлоты в тундре и лесотундре. Здесь вода растворяет подземные льды.

Старинные озера – это остатки брошенных речных русел.

Вулканические озерные котловины возникли в кратерах вулканов или в понижениях лавовых полей. Это - Кроноцкое и Курильское озера, озера в Новой Зеландии. По солености воды озера делят пресные и соленые. В отличие от рек, режим озер зависит от того, вытекают из него реки - проточное озеро (Байкал) или же это бессточный водоем (Каспийское).

Болота - это участки суши с обильным, застойным или слабопроточным увлажнением грунта в течение большей части года, с характерной (болотной) растительностью, недостатком кислорода и постоянным образованием торфа (слой торфа должен достигать не менее 0,3 м, если торфа меньше - это будут заболоченные земли. Торфом называют полуразложившиеся растительные остатки. Назвать болота водоемами нельзя, так как вода в них содержится в связанном состоянии. Но болота содержат лишь 5-10 % сухого вещества (торфа), остальное - вода. Поэтому болота являются важными аккумуляторами пресной воды. Заболачиванию способствует наличие близкого водоупора и наиболее распространены они в районах с вечной мерзлотой. Наиболее распространены болота в лесах Северного полушария, а также в Бразилии и Индии. Из-за обилия болот и заболоченных лесов лесную зону в Западной Сибири называют лесоболотной. Там же находится и крупнейшее болото в мире - Васюганское. Процессы заболачивания в этом регионе продолжаются и в настоящее время. Средняя горизонтальная скорость распространения кромок болот и наступления их на окружающие леса составляет 10-15 см в год.

Способы образования болот различны. Это и зарастание, заторфовывание водоемов (озер) и застой воды в местах выхода родников и при близком залегании грунтовых вод; а также накопление влаги в понижениях и плоских участках под лесами и лугами (особенно часто заболачиваются лесные вырубки.) По источникам питания выделяют верховые (питаются атмосферными водами), низинные (грунтовое увлажнение) и переходные болота. При классификации по степени богатства субстрата они соответствуют олиготрофным (бедным), евтрофным (богатым) и мезотрофным. Низинные болота образуются преимущественно на самых низких участках рельефа (в поймах, древнеозерных котловинах).

Грунтовые воды сильно минерализованы и, поступая в болото, они обогащают его. Поэтому в низинных болотах густым сплошным покровом растут осоки, хвощи, камыши, мхи, часто встречаются заросли черной ольхи. Здесь обычно находит пристанище множество птиц, и их помет, содержащий азотистые вещества, также обогащает болото.

Торф низинных болот – прекрасное удобрение.

Верховые болота образуются чаще всего на водораздельных пространствах, увлажняются атмосферными водами, очень бедными питательными веществами, и растительность здесь совершенно иная. В основном это мхи и чахлые деревца. Торф верховых болот с бедной растительностью содержит мало золы, поэтому является горючим полезным ископаемым и используется в качестве топлива.

Болота имеют большое водоохранное значение. Накапливая огромные запасы воды, они регулируют водный режим рек и поддерживают стабильность водного баланса территории; очищают проходящие через них воды. Болота являются истоками многих рек. Растительность болот не представляет особой кормовой ценности. Но после осушения они используются под сельскохозяйственные или лесные культуры. Однако при этом часто мелеют и исчезают малые реки.

Загрязнение поверхностных вод

Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности и числа случаев экстремально высокого содержания загрязняющих веществ в водных объектах. Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод. Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностным и ливневым стоком с территорий санитарно неблагоустроенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах, в том числе и в Новосибирске. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений.

Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания.

Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества.

Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при ПДК -0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах.

Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л. Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны - аммонийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метил меркаптан, формальдегид и др. Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической.

Нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий. Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения. Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями.

Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками. Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля.

Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме. Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает».

Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов.

Эвтрофизация - обогащение водоема биогенами, стимулирующее рост фитопланктона. От этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски.

Дезинфекция и обеззараживание поверхностных вод

Еще одним немаловажным блоком любой установки является блок обеззараживания и дезинфекции воды. Под дезинфекцией обычно подразумевается очистки поверхностных вод от всех типов живых микроорганизмов, в числе которых не только потенциально опасные для человеческого здоровья организмы вроде бактерий и вирусов, но и микроводоросли, способные навредить технике, трубопроводу и другим вступающим в контакт с загрязненной водой предметами. А чтобы, например, избежать попадания аналогичных вредных веществ в почву используют системы автономной загородной канализации, информацию о которой можно учесть, наверняка, весьма полезной. Сегодня существует несколько методов очистки стоков, каждый из которых обладает как своими преимуществами, так и своими недостатками, на некоторых из них мы остановимся подробнее.

Одним из наиболее распространенных методов очистки поверхностных вод от потенциально опасных микроорганизмов является их окисление при помощи тех или иных реагентов. Самым дешевым методом является хлорирование воды, так как этот реагент считается самым дешевым. Более дорогим, но более надежным и безопасным реагентом является озон, который после очистки попросту разлагается на безвредные соединения вроде воздуха, воды или углекислого газа в отличии от хлора, который остается в воде и способен нанести вред, как человеческому организму, так и бытовой или промышленной технике.

Еще одним методом очистки поверхностных вод от микроорганизмов является облучение воды ультрафиолетом, которое считается одним из наиболее эффективных и безопасных методов дезинфекции воды. При облучении воды ультрафиолет проникает в ядро живых клеток, нанося ДНК последних необратимые повреждения, которые становятся причиной потери микроорганизмом способности к репродукции. Очистка методом ультрафиолетового облучения сегодня считается одним из наиболее экологических технологий обеззараживания воды, который гарантирует высокое качество и хороший результат.

 1

В работе отражены основные результаты оценки качества вод Верхневолжского водохранилища за период 2011–2014 гг. Проведен анализ гидрохимических данных вод водохранилища. Выявлены приоритетные загрязняющие вещества, к которым относится марганец, железо общее, цветность, аммоний-ион, нефтепродукты. Приведены результаты расчета интегральных показателей качества воды: индексы ИЗВ (Индекс загрязнения воды), ИКВ (Общесанитарный индекс качества воды) и УКИЗВ (Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды). Проведена оценка качества вод Верхневолжского водохранилища. В целом качество вод Верхневолжского водохранилища по значению интегральных гидрохимических индексов оценено как вода «грязная» (по значению индекса ИЗВ), умеренно-загрязненная (по значению индекса ИКВ), вода очень загрязненная (по значению индекса УКИЗВ).

качество вод

Верхневолжское водохранилище

интегральные индексы качества

1. Верхневолжское водохранилище // Большая советская энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, 1969–1978. URL: www./enc-dic.com/enc_sovet/Verhnevolzhskoe_ vodohranilische-3512.html (дата обращения: 17.07.15).

2. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы / под ред. Т.В. Гусевой. – М.: Форум: ИНФРА-М, 2007. – 192 с.

3. Лазарева Г.А., Кленова А.В. Оценка экологического состояния Верхневолжского водохранилища по гидрохимическим показателям // Сборник трудов VII международной научной конференции молодых ученых и талантливых студентов «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность» (г. Москва, ИВП РАН, Российская академия естествознания, 11–13 декабря 2013 г.). – М., 2014. – C.173-176.

4. РД 52.24.643-2002 Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям – Росгидромет, 2002. – 21 с.

5. Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. – 463 с.

Качество вод водных объектов формируется под воздействием как природных, так и антропогенных факторов. В результате человеческой деятельности в водоемы может поступать много загрязнителей разной степени токсичности. Загрязняют водоемы стоки сельскохозяйственных и промышленных предприятий, сточные воды населенных пунктов. В современных условиях проблема обеспечения населения чистой водой становится все более актуальной, а исследование состояния водных объектов является одной из важнейших задач.

Целью данной работы является оценка качества вод Верхневолжского водохранилища с использованием интегральных показателей качества.

Объекты и методы исследования

Верхневолжское водохранилище создано в 1843 году (реконструировано в 1944- 47 гг.) и состоит из сообщающихся между собой озер Стерж, Вселуг, Пено и Волго. Водохранилище располагается на северо-западе Тверской области на территории Осташковского, Селижаровского и Пеновского районов. Площадь зеркала водохранилища составляет 183 км2, объем - 0,52 км3, длина - 85 км, наибольшая ширина 6 км. Протяженность береговой линии - 225 км. При высоком уровне воды, близком к нормальному подпорному уровню (206,5 м), водохранилище представляет единый водоем, а в межень при сильной сработке расчленяется на озера, слабо сообщающиеся между собой. Водные ресурсы Верхневолжского водохранилища используются в летний меженный период для регулирования уровней в верховьях Волги, а также для промышленных целей, коммунальных нужд, в сельском хозяйстве и животноводстве. Большое значение водохранилище имеет для отдыха, туризма и рыболовства .

При выполнении исследований были изучены 3 створа Верхневолжского водохранилища (створ оз. Волго, поселок Пено; створ оз. Волго, д. Девичье; створ Верхневолжский бейшлот) (Рис.1) по гидрохимическим показателям за период с 2011 по 2014 г.

Рисунок 1. Карта-схема станций отбора проб Верхневолжского вдхр.: 1 - створ оз. Волго, поселок Пено, 2 - створ оз. Волго, д. Девичье, 3 - створ Верхневолжский бейшлот

В работе были использованы данные, предоставленные Дубнинской Экоаналитической Лабораторией (ДЭАЛ) ФГВУ «Центррегионводхоз», по таким гидрохимическим показателям как: водородный показатель, цветность, аммоний-ион, нитрат-ион, нитрит-ион, фосфат-ион, железо общее, хлорид ион, сульфат-ион, марганец, магний, биохимическая потребность в кислороде, медь, цинк, свинец, нефтепродукты, растворенный кислород, никель.

Результаты исследования

Анализ гидрохимических данных показал, что для всех исследуемых створов Верхневолжского водохранилища характерно высокое содержание в воде марганца, железа общего и аммоний-иона, концентрации которых всегда превышали ПДКв, в отдельные периоды отмечены превышения ПДКв по нефтепродуктам. Концентрации этих веществ за исследуемый период изменялись незначительно .

Для оценки качества вод Верхневолжского водохранилища за 2011-2014 гг. были рассчитаны интегральные показатели качества вод: индексы ИЗВ (Индекс загрязнения воды), ИКВ (Общесанитарный индекс качества воды) и УКИЗВ (Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды). Полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1

Значение индексов ИЗВ, ИКВ, УКИВЗ, класс качества вод, качественное и экологическое состояние вод в створах Верхневолжского водохранилища

Значение индексов по створам
Створ оз. Волго, п. Пено
Класс качества воды Качественное состояние				очень грязные
Класс качества воды Качественное состояние		умеренно-загрязненные	умеренно-загрязненные	умеренно-загрязненные
Класс и разряд Качественное состояние		очень загрязненная	очень загрязненная	загрязненная
Створ оз. Волго, д. Девичье
Класс качества воды Качественное состояние
Класс качества воды Качественное состояние		умеренно-загрязненные	умеренно-загрязненные	умеренно-загрязненные
Створ Верхневолжский бейшлот
Класс качества воды Качественное состояние				очень грязные

Продолжение Таблицы 1

Значение индексов по створам
Класс качества воды Качественное состояние	умеренно-загрязненные	умеренно-загрязненные	умеренно-загрязненные	умеренно-загрязненные
Класс и разряд Качественное состояние	очень загрязненная	очень загрязненная	очень загрязненная	очень загрязненная

Гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ) использовался в качестве основного комплексного показателя качества воды до 2002 г. Классификация качества воды по значениям ИЗВ, позволяет разделять поверхностные воды на 7 классов в зависимости от степени их загрязненности. Расчет ИЗВ проводится по шести ингредиентам: обязательные - растворенный кислород и БПК5, и 4 вещества, которые имели наибольшие относительные концентрации (Ci/ПДКi) . Основной недостаток этого способа оценки качества вод состоит в том, что учитывается небольшой спектр загрязняющих веществ.

Максимальные значения индекса ИЗВ во всех створах наблюдаются в зимне-весенний период, а минимальные - в осенний период. По значению индекса ИЗВ в 2011-2013 годах во всех створах качество вод оценивается как «грязная» (класс качества воды - 5). В 2014 г. в створе Верхневолжский бейшлот (№ 3) наблюдается ухудшение качества воды до 6 класса качества - «очень грязная», при этом в створах оз. Волго п. Пено (№1) и оз. Волго д. Девичье (№ 2) качество воды не изменилось (рис. 2).

Рисунок 2. Изменение значений индекса ИЗВ в створах водохранилища за 2011-2014 гг.

Для определения общесанитарного индекса качества воды (ИКВ) проводится балльная оценка (от 1 до 5 баллов). Баллы присваиваются каждому показателю, используемые для расчета, также учитывается вес показателя, после чего определяется величина ИКВ .

В целом по значениям индекса ИКВ на протяжении рассматриваемого периода (2011-2014 гг.) во всех створах воды на протяжении практически всего периода исследования за отдельным исключением характеризуются как «умеренно-загрязненные» (3 класс качества воды) (рис. 3).

Рисунок 3. Изменение значений индекса ИКВ в створах водохранилища за 2011-2014 гг.

Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ) на сегодняшний день становится приоритетным при оценке качества вод. Классификация качества воды по значениям УКИЗВ позволяет разделять поверхностные воды на 5 классов в зависимости от степени их загрязненности . В отличие от ИЗВ при данном подходе к расчету определяется не только кратность превышения ПДК, но и определяется повторяемость случаев превышений нормативных значений. Данные расчета индекса УКИЗВ позволяют точнее отражать качество поверхностных вод.

По значению индекса УКИЗВ воды Верхневолжского водохранилища в течение наблюдаемого периода (2011-2014 гг.) во всех створах оценивается как «очень загрязненная» (3 класс, разряд «Б»), за исключением створа в створе оз. Волго п. Пено в 2014 году, где степень загрязненности воды характеризуется как «загрязненная» (3 класс, разряд «А») (рис. 4).

Рисунок 4. Изменение значений индекса УКИЗВ в створах водохранилища за 2011-2014 гг.

Отмечено увеличение значений индекса УКИВЗ в створах, расположенных ниже по течению водохранилища, и хотя они не выходят за рамки значений одного класса качества и разряда, это свидетельствует о незначительном ухудшении качества вод. В створах в районе д. Девечье и Верхневолжского бейшлота значение индекса в 2013 г. несколько выше, чем в остальные годы исследованного периода.

Выводы

Таким образом, в результате проведенной работы были определены приоритетные загрязняющие вещества и показатели вод Верхневолжского водохранилища, к которым относятся марганец, железо общее, цветность, аммоний-ион и нефтепродукты. Качество вод Верхневолжского водохранилища по значению индекса ИЗВ оценено как «грязная» (5 класс), по значению индекса ИКВ - как «умеренно-загрязненная» (3 класс), по значению индекса УКИЗВ - как вода «очень загрязненная» (3 класс, разряд «Б»). Применение индекса УКИЗВ дает более точную информацию о классе состояния поверхностных вод, т.к. при его расчете используются все гидрохимические показатели, определяемые в пробе.

Рецензенты:

Жмылев П.Ю., д.б.н., профессор кафедры экологии и наук о Земле факультета естественных и инженерных наук, ГБОУ ВО МО «Государственный университет “Дубна”», г. Дубна.

Судницин И.И., д.б.н., профессор кафедры экологии и наук о Земле факультета естественных и инженерных наук, ГБОУ ВО МО «Государственный университет “Дубна”», г. Дубна.

Библиографическая ссылка

Лазарева Г.А., Кленова А.В. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ПО ИНТЕГРАЛЬНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ (НА ПРИМЕРЕ ВЕРХНЕВОЛЖСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА) // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=23406 (дата обращения: 20.03.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Понятие качества воды включает в себя совокупность показателей состава и свойств воды, определяющих пригодность ее для конкретных видов водопользования и водопотребления. Требования к качеству воды регламентируются «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» (1974), «Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения«» (1988), а также существующими стандартами.[ ...]

По характеру водопользования и нормированию качества воды водоемы подразделяются на две категории: 1 - питьевого и культурно-бытового назначения; 2 - рыбохозяйственного назначения. В водных объектах первого типа состав и свойства воды должны соответствовать нормам в створах, расположенных на расстоянии 1 км выше по течению водотоков и в радиусе 1 км от ближайшего пункта водопользования. В хозяйственных водоемах показатели качества воды не должны превышать установленных нормативов в месте выпуска сточных вод при наличии течения, при его отсутствии - не далее чем 500 м от места выпуска.[ ...]

Оценка качества воды производится по следующим параметрам: содержанию взвешенных и плавающих веществ, запаху, привкусу, окраске, температуре воды, значению pH, наличию кислорода и органического вещества, концентрации вредных и токсичных примесей (табл. 2.2 -2.4).[ ...]

Вредные и ядовитые вещества, в зависимости от их состава и характера действия, нормируются по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ), под которым понимают наибольшее отрицательное влияние, оказываемое данными веществами. При оценке качества воды в водоемах питьевого и культурно-бытового назначения используют три вида ЛПВ: санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический; в рыбохозяйственных водоемах к указанным трем добавляются еще токсикологический и рыбохозяйственный ЛПВ.[ ...]

Представленные выше оценки качества воды основаны на сопоставлении фактических значений отдельных показателей с нормативными и относятся к единичным. В связи со сложностью и разнообразием химического состава природных вод, а также возрастающим личеством загрязняющих веществ такие оценки не дают четкого представления о суммарном загрязнении водных объектов и не позволяют однозначно рыражать степень качества воды с различным характером загрязнения. Для устранения этого недостатка разработаны методы комплексной оценки загрязненности поверхностных вод, которые принципиально разделяются на две группы.[ ...]

К первой относятся методы, позволяющие оценивать качество воды по совокупности гидрохимических, гидрофизических, гидробиологических, микробиологических показателей (табл. 2.4). Вода по качеству разделяется на классы с различной степенью загрязнения. Однако одно и то же состояние воды по разным показателям может быть отнесено к различным классам качества, что является недостатком данных методов.[ ...]

Вторую группу составляют методы, основанные на использовании обобщенных числовых характеристик качества воды, определяемых по ряду основных показателей и видам водоиспользования. Такими характеристиками являются индексы качества воды, коэффициенты ее загрязненности.[ ...]

В гидрохимической практике используется метод оценки качества воды, разработанный в Гидрохимическом институте. Метод позволяет производить однозначную оценку качества воды, основанную на сочетании уровня загрязнения воды по совокупности находящихся в ней загрязняющих веществ и частоты их обнаружения.[ ...]

По величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается класс загрязненности воды (табл. 2.5).[ ...]

При комплексной оценке водных объектов, учитывающей загрязнение как воды, так и донных отложений, используют методику, разработанную в ИМГРЭ (Табл. 2.6).