Трансформация компонентного состава водной среды устьевой области р. Индигирка
Международная
публикация
О.
С. РешетнякБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Решетняк
О.
С. Трансформация компонентного состава водной среды устьевой области р. Индигирка // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2014. – Т. 20. – С.
1126–1130. – URL:
http://e-koncept.ru/2014/54489.htm.
Аннотация. Рассмотрена трансформация компонентного состава водной среды устьевой области р. Индигирка в современных условиях антропогенного воздействия. Показано, что наибольший вклад в повышение уровня загрязненности воды вносят высокие концентрации соединений железа, меди и фенолов.
Ключевые слова:
устьевая область р. индигирки, гидрохимический режим, компонентный состав, биогенные элементы, загрязняющие вещества
Текст статьи
Решетняк Ольга Сергеевна,кандидат географических наук, старший научный сотрудник ФГБУ «Гидрохимический институт» Росгидромета, г.РостовнаДону; преподаватель Института наук о Земле Южного федерального университета, г.РостовнаДонуolgare1@rambler.ru
Трансформация компонентного состава водной среды устьевой области р.Индигирка
Аннотация:Рассмотренатрансформация компонентного состава водной среды устьевой области р. Индигирка в современных условиях антропогенного воздействия. Показано, что наибольший вклад в повышение уровня загрязненности воды вносят высокие концентрации соединенийжелеза, меди и фенолов.Ключевыеслова:устьевая область р. Индигирки, гидрохимическийрежим,компонентный состав,
биогенные элементы, загрязняющие вещества
Устьевая область реки Индигирка как географический объектУстьевая область р. Индигирка расположена на Приморской (ЯноИндигирской) низменности, изобилующей озерами. Русло реки здесь разбивается на рукава и протоки шириной от 100 до 400 м, плавно переходящие в дельту. Устье Индигирки относится к дельтовому типу и состоит из устьевого участка длиной 200 км и открытого отмелого устьевого взморья. Граница устьевой области проходит чуть выше пос. Чокурдах, где могут проявляться сгоннонагонные явления. Вершина дельты лежит в 130 км от моря[1].Сток воды и наносов, поступающий в вершину дельты, ландшафтноклиматические условия региона, расположенного в криолитозоне, и изменчивость положения местности над уровнем моря являются главными факторами современного дельтообразования в устье р. Индигирка [2].В устьевой области реки преобладают тундровые ландшафты. В верхней части дельты встречаются низкорослые ивы и березы. Многолетняя мерзлота является одним из важнейших природных факторов формирования стока на территории бассейна р.Индигирка. Практически весь бассейн относится к зоне плотного распространения мерзлоты [3].На устьевом участке преобладает речной гидрологический режим, но на него оказывает влияние приемный водоем –море. На устьевом взморье, наоборот, преобладает гидрологический режим, свойственный приемному водоему (морю), но на него активно влияет река. Интенсивность влияния приемного водоема на речной режим и речного стока − на режим моря убывает соответственно вверх по реке и в сторону моря от устьевого створа. Как и все устьевые области в целом, рассматриваемыйучастокрекив значительной степени подвержен воздействию таких континентальных факторов как сток загрязненных речных води хозяйственная деятельностьчеловека.Гидрологическийрежим устьевой области р. Индигиркав значительной степени определяется особенностямиводного режима реки. Река Индигирка принадлежит к рекам с тяньшаньским типом водного режима, имеет длительное половодье в теплую часть года, во время которого происходит ряд подъемов и спадов уровней, и низкую зимнюю межень. На формирование водного стока рекивлияет дождевое (5065 %), снеговое (2040 %) и подземное (510 %) питание[1].Весенний ледоход, совпадающий с пиком половодья, проходит от верховьев к устью с середины мая до середины июня. После спада волны половодья наступает период летнеосенней межени с отдельными паводками, по величине приближающимися к половодью.Антропогенное воздействие на устьевую область р. Индигирки и его последствияХорошо развитая дельта р. Индигирки−аккумулятор различных химических веществ, в том числе загрязняющих(ЗВ). В устьевой области реки происходит осаждение взвешенных и влекомых частиц и, следовательно, всех тех веществ, которые транспортировалисьпо реке вместе с ними. В результате смешения речных и морских вод происходит переход различных химических веществ из растворенного состоянияво взвешенное и наоборот [3].Эти процессы способствуют очищению речной воды от разнообразных ЗВи препятствуют поступлению их в море. Однако определенная часть этих веществ остается в водной среде устья, гдеи происходит их постепенное накопление. Окисление и полная трансформация ЗВ в устьевой области р. Индигирказначительно замедляются суровым термическим режимом имощным ледовым покровом в зимний период, затрудняющим аэрацию воды.Внешнее антропогенное воздействие на водосборе устьевой области по характеру и длительности довольно значительно. ОсновныеисточникиЗВна этом участке реки −перенос (включая и трансграничный) ЗВв пылевой фазе атмосферными потоками, доставка морскими течениями,
поступление с речным стоком из бассейна реки,
деятельность транспорта и эксплуатация инженерных сооружений. На водосборе реки–наибольшее влияние на состояние водной среды оказывают сточные воды таких объектовводопользователейкак предприятия золотодобычи, жилищнокоммунального хозяйства, АО «Магаданэнерго», Чокурдахской нефтебазы[4].Антропогенная нагрузка на устьевую область р.Индигирка обусловлена, прежде всего, внешнимиприродными и антропогенными факторами, в том числе и поступлением в значительных количествах ЗВ с речным стоком. Поэтому речной приток ЗВ –один из определяющих факторов изменчивости гидрохимического режима устьевых областей рек. По данным А.М.Никанорова и В.А.Брызгало[4] антропогенная нагрузка поизменчивостипритока с речным стоком растворенных химических веществ в устьевую область р.Индигирка оценивается как малая по модулю притокасоединений азота аммонийного и нефтепродуктов и умеренная –по легкоокисляемыморганическимвеществам.Поступление в устье реки приоритетных ЗВзначительно превышает предельно допустимые их объемы по соединениям железа, соединениям меди и фенолам в 1012 раз. Сформировавшийся характер загрязненности водной среды устьевой экосистемы реки носит комбинированный характер. Происходит наслоение промышленного, бытового и нефтяного загрязнений, что оказывает заметное влияние на трансформацию компонентного состава водной среды. В условиях такой пока невысокой антропогенной нагрузки устьевая область р.Индигиркаформируется как принципиально отличная от реки экосистема со своими гидрологическими и гидрохимическимиособенностями.Изменчивость компонентного состава водной среды устьевой области р.ИндигиркиИсследование временнóй
изменчивости компонентного состава водной среды устьевой области р.Индигирка проведено на основе многолетней режимной гидрохимической информацииГосударственной службы наблюдения за состоянием окружающей среды (ГСН) [5].Кроме климатических условийи преобладания определенных типов почв и пород на формирование химического состава водной среды устьевых областей арктических рек оказывает влияние характер местного и регионального, в том числе и трансграничного, распространения ЗВ; сорбция их речным льдом из атмосферы и самой реки в течение ледостава; биоаккумуляция многих ЗВ и вовлечение их в пищевые цепи биоценозов[4].Антропогенная составляющая продолжает оставаться определяющей при формировании гидрохимического режима и компонентного состава водной среды большинства рек.Первоочередным экологическим последствием длительного антропогенного воздействия является трансформация компонентного состава водной среды речных экосистем[3, 6, 7]. Повышение антропогенной нагрузки сопровождается, в первую очередь, усилением межгодовой изменчивости диапазонов колебания концентрациирастворенных химических веществ, в том числе и приоритетных загрязняющих,и максимальной кратности превышения ПДК. За период с 1980по 2012гг. максимальная кратность превышения ПДК достигала в водной среде устьевой области р. Индигирка по соединениям железа 65 раз, фенолам –42, соединениям цинка –26 и соединениям меди–23 раз (табл. 1).
Редкие повышения концентраций ЗВскорее всего носят антропогенный характер.
Необходимо также отметить, что даже верхние границы модальных интервалов, в которые попадают наиболее часто встречаемыезначения концентраций, по некоторым ингредиентам превышают ПДК в несколько раз. В данном случае можно говоритьо региональном содержании фенолов (до 3 ПДК), соединений меди (до 4 ПДК) и соединений железа (до 9 ПДК), повышенное содержание которых обусловлено природными особенностями территории. Эти же вещества можно отнести в разряд приоритетных ЗВдля устьевой экосистемы р.Индигирка.
Таблица 1Изменчивость показателей компонентного состава водной среды устьевой области р. Индигирка у пос. Чокурдах (1980–2012 гг.)
Ингредиенты (ПДК, мг/дм3)Диапазон колебания концентрации, мг/дм3Кратность превышения ПДКобщиймодальный интервал (МИ)максимальных концентрациймаксимальных значений МИХлориды (300)0,40–60,90,40–2,30 (58)*Сульфаты (100)0,10–43,58,50–16,4 (40)ЛООВ
по БПК5(2,0)0,20–6,032,05–2,98 (51)3,01,5Nаммония (0,39)н.о.**
–1,22н.о.
–0,18(91)3,1Nнитритов (0,020)н.о. –0,130н.о.0,003(86)6,5Nнитратов (9,0)н.о.–0,28н.о. –0,06 (64)Pфосфатов (0,20)н.о. –0,32н.о.–0,027 (77)1,6Фенолы (0,001)н.о. –0,042н.о.–0,003 (63)42,03,0Нефтепродукты (0,05)н.о. –0,30н.о. –0,05 (80)6,01,0Feобщее (0,10)0,01–6,500,01 –0,90 (68)65,09,0Соединения Cu(0,001)н.о. –0,023н.о. –0,004(48)23,04,0Соединения Zn(0,010)н.о. –0,258н.о. –0,012 (70)26,01,2Примечания *в скобках − частота обнаружения, в %; ** н.о. − ниже предела обнаружения; жирным шрифтом выделены показатели с максимальной кратностью превышения ПДК.
Большинствомаксимальных концентраций перечисленных выше приоритетных ЗВнаблюдались в 80х гг. На фоне снижения содержания в водной среде р. Индигирка у пос. Чокурдах фенолов, нефтепродуктов, соединений железа и меди отмечается периодическое увеличение концентраций соединений цинкаи повышение содержания легкоокисляемых органических веществв новом тысячелетии(табл. 2).Для биогенных соединений зафиксировано незначительное увеличение поступления с речным стоком в устьевую область соединений азота нитритного и фосфора фосфатного.
Таблица 2
Временная изменчивость компонентного состава водной среды устьевой области р.Индигирка у пос. Чокурдах (1980–2012 гг.)
Ингредиенты (ПДК, мг/дм3)Диапазон колебания концентрации (мг/ дм3)за период19801984гг.19851989гг.19901994гг.19951999гг.20002004гг.20052009гг.20102012гг.Хлориды (300)1,4 –60,90,4 –26,60,5 –8,20,9 –32,11,2 –20,22,0 –5,90,8 –2,40Сульфаты (100)0,1 –43,54,1 –32,60,4 –21,93,8 –24,94,9 –25,13,6 –41,35,0053,9Растворенный кислород8,22 –17,118,29 –13,28,22 –14,28,82 –13,09,0 –13,45,57 –13,35,88 –13,3ЛООВ по БПК5(2,0)
0,16 –5,690,39 –4,631,18 –3,31,25 –3,010,34 –3,030,31 –6,030,50 –6,03Nаммония (0,39)0,04 –0,480,01 –1,10н.о. –1,22н.о. –0,75н.о. –1,0н.о. –0,680,02 –0,28Nнитритов (0,020)н.о.н.о. –0,001н/дн.о.н.о. –0,075н.о. –0,130н.о. –0,146Nнитратов (9,0)0,02 –0,090,01 –0,21н.о. –0,170,01 –0,26н.о. –0,28н.о. –0,25н.о. –0,16Pфосфатов (0,20)н.о. –0,027н.о. –0,042н.о. –0,132н.о. –0,184н.о. –0,117н.о. –0,320н/дФенолы (0,001)н.о. –0,042н.о. –0,012н.о. –0,023н.о. –0,009н.о. –0,007н.о. –0,005н.о. –0,015Нефтепродукты (0,05)н.о. –0,22н.о. –0,30н/дн/дн.о. –0,09н.о. –0,100,01 –0,03Feобщее (0,10)0,07 –6,500,06 –4,970,16 –3,560,03 –3,760,11 –1,420,02 –0,590,02 –0,47Соединения Cu(0,001)0,001 –0,023н.о. –0,018н.о. –0,013н.о. –0,012н.о. –0,008н.о. –0,021н.о. –0,003Соединения Zn(0,010)0,001 –0,074н.о. –0,230н.о. –0,086н.о. –0,040н.о. –0,023н.о. –0,258н.о. –0,019Примечание * н.о. − ниже предела обнаружения.
Степень загрязненности водной среды р.Индигиркав районе пос.Чокурдах чаще всего условно оценивается как «загрязненная» и «очень загрязненная» в исследуемый период. В разряд критических показателей загрязненности воды, высокие концентрации которых приводят к повышению степени загрязненности воды, периодически выходят соединения меди и фенолы [7]. Антропогенная трансформация гидрохимического режима исследуемой устьевой экосистемыпри повышении степени загрязненности ееводнойсреды наиболее отчетливо проявляется в:
повышении кратности превышения ПДК химических веществ;
нарушении природных внутригодовых закономерностей изменчивости содержания минеральных форм азота и фосфора с общей тенденцией увеличения ихсодержания в мае (табл. 3).Таким образом, трансформация компонентного состава водной среды устьевой областирекиИндигирка проявляется как в изменении содержания различных химических веществ, так и в нарушении их внутригодового распределения.
Таблица 3
Внутригодовое распределение содержания биогенных веществ в водной среде р. Индигирка у пос. Чокурдах за многолетний период
Соединения, (ПДК, мг/дм3)Диапазон концентрации (мг/дм3)апрельмайиюньиюльавгустсентябрьоктябрьNаммония (0.39)н.о. –0,12н.о. –1,220,01 –0,95н.о. –0,14н.о. –0,130,01 –0,140,01 –0,50Nнитратов (9.0)0,06 –0,220,01 –0,280,01 –0,210,01 –0,11н.о. –0,16н.о. –0,100,01 –0,26Pфосфатов (0.20)н.о. н.о. –0,184н.о. –0,042н.о. –0,081н.о. –0,046н.о. –0,063н.о. –0,032Примечание * н.о. − ниже предела обнаружения.
ЗаключениеВ условиях возрастающего антропогенного воздействия происходит постепенная трансформация гидрологогидрохимического состояния водной средыустьевой областиИндигирки. Негативные последствия возникают,в первую очередь,за счет поступления заметных количеств химических ЗВс речным стоком. Устьевая область рекипри этомвыполняетроль геохимического барьера на путизначительных количеств ЗВ, поступающих как с местного водосбора,так ипри транзитном переносе.Выделены основные закономерности изменчивости компонентного состава водной среды устьевой области р.Индигирка: межгодовая неоднородность диапазонов колебания концентрации химических соединений, заметная внутригодовая изменчивостьсодержания азота аммонийного и повышенная загрязненностьсоединениями железа, меди и фенолами.
Кроме того, при усиленииантропогенной нагрузкина экосистему устьевой области может усилиться трансформация ее абиотической компоненты за счет измененийтаких гидрохимических показателейкак ионный состав, минерализация, содержание органических веществ, а также за счет накопленияв водной средесоединений биогенных элементов и загрязняющих веществ, способных при высоких концентрацияхменять трофность экосистемы и оказывать токсический эффект при воздействиина биоту.
Ссылки на источники1.Михайлов В.Н. Устья рек России и сопредельных стран: прошлое, настоящее и будущее. М.: ГЕОС. 1997. 413 с.2.Богомолов А.Л., Заец Г.М., Коротаев В.Н. и др. Основные процессы, формирующие дельту р.Индигирки// Эрозия почв и русловые процессы. М.: Издво Моск. унта. 1979. Вып.7. С.146159.3.Никаноров А.М., Иванов В.В., Брызгало В.А. Реки Российской Арктики в современных условиях антропогенного воздействия. РостовнаДону: НОК, 2007. 280 с.4.Никаноров А.М., Брызгало В.А. Реки России. Часть II. Реки Севера и Сибири (гидрохимия и гидроэкология). РостовнаДону: «НОК», 2010. 296 с.5.Ежегодные данные о качестве поверхностных вод суши за 1980 2012гг. Том.1(34) РФ. Выпуски 16*, 17*. Бассейны рек на территории Республики Саха (Якутия). Якутск, 19812013гг.
6.Никаноров А.М., Брызгало В.А., Косменко Л.С., Решетняк О.С. Антропогенная трансформация компонентного состава водной среды устьевой области р. Лены // Водные ресурсы, 2011. Том 38 , № 2. С. 181192.7.Никаноров А.М., Брызгало В.А., Решетняк О.С. Реки России в условиях чрезвычайных экологических ситуаций. РостовнаДону: Издво «НОК», 2012. 308 с.
ReshetniakO.S.PhDinGeography, Senior Researcher «HydrochemicalInstitute», RostovonDon;LecturerattheInstituteofEarthSciences,SouthernFederalUniversity, RostovonDon; Transformation of aquatic environment composition in the Indigirka river mouth areaAbstract.It is considered the transformation of aquatic environment composition in the Indigirka river mouth area in modern conditions of anthropogenic impact. It is shown that the greatest contribution to improving water pollution introduce high concentrations of compounds of iron, copper and phenols.Keywords:river mouthareaIndigirka, hydrochemical regime, aquatic environment composition, nutrients, pollutants
Трансформация компонентного состава водной среды устьевой области р.Индигирка
Аннотация:Рассмотренатрансформация компонентного состава водной среды устьевой области р. Индигирка в современных условиях антропогенного воздействия. Показано, что наибольший вклад в повышение уровня загрязненности воды вносят высокие концентрации соединенийжелеза, меди и фенолов.Ключевыеслова:устьевая область р. Индигирки, гидрохимическийрежим,компонентный состав,
биогенные элементы, загрязняющие вещества
Устьевая область реки Индигирка как географический объектУстьевая область р. Индигирка расположена на Приморской (ЯноИндигирской) низменности, изобилующей озерами. Русло реки здесь разбивается на рукава и протоки шириной от 100 до 400 м, плавно переходящие в дельту. Устье Индигирки относится к дельтовому типу и состоит из устьевого участка длиной 200 км и открытого отмелого устьевого взморья. Граница устьевой области проходит чуть выше пос. Чокурдах, где могут проявляться сгоннонагонные явления. Вершина дельты лежит в 130 км от моря[1].Сток воды и наносов, поступающий в вершину дельты, ландшафтноклиматические условия региона, расположенного в криолитозоне, и изменчивость положения местности над уровнем моря являются главными факторами современного дельтообразования в устье р. Индигирка [2].В устьевой области реки преобладают тундровые ландшафты. В верхней части дельты встречаются низкорослые ивы и березы. Многолетняя мерзлота является одним из важнейших природных факторов формирования стока на территории бассейна р.Индигирка. Практически весь бассейн относится к зоне плотного распространения мерзлоты [3].На устьевом участке преобладает речной гидрологический режим, но на него оказывает влияние приемный водоем –море. На устьевом взморье, наоборот, преобладает гидрологический режим, свойственный приемному водоему (морю), но на него активно влияет река. Интенсивность влияния приемного водоема на речной режим и речного стока − на режим моря убывает соответственно вверх по реке и в сторону моря от устьевого створа. Как и все устьевые области в целом, рассматриваемыйучастокрекив значительной степени подвержен воздействию таких континентальных факторов как сток загрязненных речных води хозяйственная деятельностьчеловека.Гидрологическийрежим устьевой области р. Индигиркав значительной степени определяется особенностямиводного режима реки. Река Индигирка принадлежит к рекам с тяньшаньским типом водного режима, имеет длительное половодье в теплую часть года, во время которого происходит ряд подъемов и спадов уровней, и низкую зимнюю межень. На формирование водного стока рекивлияет дождевое (5065 %), снеговое (2040 %) и подземное (510 %) питание[1].Весенний ледоход, совпадающий с пиком половодья, проходит от верховьев к устью с середины мая до середины июня. После спада волны половодья наступает период летнеосенней межени с отдельными паводками, по величине приближающимися к половодью.Антропогенное воздействие на устьевую область р. Индигирки и его последствияХорошо развитая дельта р. Индигирки−аккумулятор различных химических веществ, в том числе загрязняющих(ЗВ). В устьевой области реки происходит осаждение взвешенных и влекомых частиц и, следовательно, всех тех веществ, которые транспортировалисьпо реке вместе с ними. В результате смешения речных и морских вод происходит переход различных химических веществ из растворенного состоянияво взвешенное и наоборот [3].Эти процессы способствуют очищению речной воды от разнообразных ЗВи препятствуют поступлению их в море. Однако определенная часть этих веществ остается в водной среде устья, гдеи происходит их постепенное накопление. Окисление и полная трансформация ЗВ в устьевой области р. Индигирказначительно замедляются суровым термическим режимом имощным ледовым покровом в зимний период, затрудняющим аэрацию воды.Внешнее антропогенное воздействие на водосборе устьевой области по характеру и длительности довольно значительно. ОсновныеисточникиЗВна этом участке реки −перенос (включая и трансграничный) ЗВв пылевой фазе атмосферными потоками, доставка морскими течениями,
поступление с речным стоком из бассейна реки,
деятельность транспорта и эксплуатация инженерных сооружений. На водосборе реки–наибольшее влияние на состояние водной среды оказывают сточные воды таких объектовводопользователейкак предприятия золотодобычи, жилищнокоммунального хозяйства, АО «Магаданэнерго», Чокурдахской нефтебазы[4].Антропогенная нагрузка на устьевую область р.Индигирка обусловлена, прежде всего, внешнимиприродными и антропогенными факторами, в том числе и поступлением в значительных количествах ЗВ с речным стоком. Поэтому речной приток ЗВ –один из определяющих факторов изменчивости гидрохимического режима устьевых областей рек. По данным А.М.Никанорова и В.А.Брызгало[4] антропогенная нагрузка поизменчивостипритока с речным стоком растворенных химических веществ в устьевую область р.Индигирка оценивается как малая по модулю притокасоединений азота аммонийного и нефтепродуктов и умеренная –по легкоокисляемыморганическимвеществам.Поступление в устье реки приоритетных ЗВзначительно превышает предельно допустимые их объемы по соединениям железа, соединениям меди и фенолам в 1012 раз. Сформировавшийся характер загрязненности водной среды устьевой экосистемы реки носит комбинированный характер. Происходит наслоение промышленного, бытового и нефтяного загрязнений, что оказывает заметное влияние на трансформацию компонентного состава водной среды. В условиях такой пока невысокой антропогенной нагрузки устьевая область р.Индигиркаформируется как принципиально отличная от реки экосистема со своими гидрологическими и гидрохимическимиособенностями.Изменчивость компонентного состава водной среды устьевой области р.ИндигиркиИсследование временнóй
изменчивости компонентного состава водной среды устьевой области р.Индигирка проведено на основе многолетней режимной гидрохимической информацииГосударственной службы наблюдения за состоянием окружающей среды (ГСН) [5].Кроме климатических условийи преобладания определенных типов почв и пород на формирование химического состава водной среды устьевых областей арктических рек оказывает влияние характер местного и регионального, в том числе и трансграничного, распространения ЗВ; сорбция их речным льдом из атмосферы и самой реки в течение ледостава; биоаккумуляция многих ЗВ и вовлечение их в пищевые цепи биоценозов[4].Антропогенная составляющая продолжает оставаться определяющей при формировании гидрохимического режима и компонентного состава водной среды большинства рек.Первоочередным экологическим последствием длительного антропогенного воздействия является трансформация компонентного состава водной среды речных экосистем[3, 6, 7]. Повышение антропогенной нагрузки сопровождается, в первую очередь, усилением межгодовой изменчивости диапазонов колебания концентрациирастворенных химических веществ, в том числе и приоритетных загрязняющих,и максимальной кратности превышения ПДК. За период с 1980по 2012гг. максимальная кратность превышения ПДК достигала в водной среде устьевой области р. Индигирка по соединениям железа 65 раз, фенолам –42, соединениям цинка –26 и соединениям меди–23 раз (табл. 1).
Редкие повышения концентраций ЗВскорее всего носят антропогенный характер.
Необходимо также отметить, что даже верхние границы модальных интервалов, в которые попадают наиболее часто встречаемыезначения концентраций, по некоторым ингредиентам превышают ПДК в несколько раз. В данном случае можно говоритьо региональном содержании фенолов (до 3 ПДК), соединений меди (до 4 ПДК) и соединений железа (до 9 ПДК), повышенное содержание которых обусловлено природными особенностями территории. Эти же вещества можно отнести в разряд приоритетных ЗВдля устьевой экосистемы р.Индигирка.
Таблица 1Изменчивость показателей компонентного состава водной среды устьевой области р. Индигирка у пос. Чокурдах (1980–2012 гг.)
Ингредиенты (ПДК, мг/дм3)Диапазон колебания концентрации, мг/дм3Кратность превышения ПДКобщиймодальный интервал (МИ)максимальных концентрациймаксимальных значений МИХлориды (300)0,40–60,90,40–2,30 (58)*Сульфаты (100)0,10–43,58,50–16,4 (40)ЛООВ
по БПК5(2,0)0,20–6,032,05–2,98 (51)3,01,5Nаммония (0,39)н.о.**
–1,22н.о.
–0,18(91)3,1Nнитритов (0,020)н.о. –0,130н.о.0,003(86)6,5Nнитратов (9,0)н.о.–0,28н.о. –0,06 (64)Pфосфатов (0,20)н.о. –0,32н.о.–0,027 (77)1,6Фенолы (0,001)н.о. –0,042н.о.–0,003 (63)42,03,0Нефтепродукты (0,05)н.о. –0,30н.о. –0,05 (80)6,01,0Feобщее (0,10)0,01–6,500,01 –0,90 (68)65,09,0Соединения Cu(0,001)н.о. –0,023н.о. –0,004(48)23,04,0Соединения Zn(0,010)н.о. –0,258н.о. –0,012 (70)26,01,2Примечания *в скобках − частота обнаружения, в %; ** н.о. − ниже предела обнаружения; жирным шрифтом выделены показатели с максимальной кратностью превышения ПДК.
Большинствомаксимальных концентраций перечисленных выше приоритетных ЗВнаблюдались в 80х гг. На фоне снижения содержания в водной среде р. Индигирка у пос. Чокурдах фенолов, нефтепродуктов, соединений железа и меди отмечается периодическое увеличение концентраций соединений цинкаи повышение содержания легкоокисляемых органических веществв новом тысячелетии(табл. 2).Для биогенных соединений зафиксировано незначительное увеличение поступления с речным стоком в устьевую область соединений азота нитритного и фосфора фосфатного.
Таблица 2
Временная изменчивость компонентного состава водной среды устьевой области р.Индигирка у пос. Чокурдах (1980–2012 гг.)
Ингредиенты (ПДК, мг/дм3)Диапазон колебания концентрации (мг/ дм3)за период19801984гг.19851989гг.19901994гг.19951999гг.20002004гг.20052009гг.20102012гг.Хлориды (300)1,4 –60,90,4 –26,60,5 –8,20,9 –32,11,2 –20,22,0 –5,90,8 –2,40Сульфаты (100)0,1 –43,54,1 –32,60,4 –21,93,8 –24,94,9 –25,13,6 –41,35,0053,9Растворенный кислород8,22 –17,118,29 –13,28,22 –14,28,82 –13,09,0 –13,45,57 –13,35,88 –13,3ЛООВ по БПК5(2,0)
0,16 –5,690,39 –4,631,18 –3,31,25 –3,010,34 –3,030,31 –6,030,50 –6,03Nаммония (0,39)0,04 –0,480,01 –1,10н.о. –1,22н.о. –0,75н.о. –1,0н.о. –0,680,02 –0,28Nнитритов (0,020)н.о.н.о. –0,001н/дн.о.н.о. –0,075н.о. –0,130н.о. –0,146Nнитратов (9,0)0,02 –0,090,01 –0,21н.о. –0,170,01 –0,26н.о. –0,28н.о. –0,25н.о. –0,16Pфосфатов (0,20)н.о. –0,027н.о. –0,042н.о. –0,132н.о. –0,184н.о. –0,117н.о. –0,320н/дФенолы (0,001)н.о. –0,042н.о. –0,012н.о. –0,023н.о. –0,009н.о. –0,007н.о. –0,005н.о. –0,015Нефтепродукты (0,05)н.о. –0,22н.о. –0,30н/дн/дн.о. –0,09н.о. –0,100,01 –0,03Feобщее (0,10)0,07 –6,500,06 –4,970,16 –3,560,03 –3,760,11 –1,420,02 –0,590,02 –0,47Соединения Cu(0,001)0,001 –0,023н.о. –0,018н.о. –0,013н.о. –0,012н.о. –0,008н.о. –0,021н.о. –0,003Соединения Zn(0,010)0,001 –0,074н.о. –0,230н.о. –0,086н.о. –0,040н.о. –0,023н.о. –0,258н.о. –0,019Примечание * н.о. − ниже предела обнаружения.
Степень загрязненности водной среды р.Индигиркав районе пос.Чокурдах чаще всего условно оценивается как «загрязненная» и «очень загрязненная» в исследуемый период. В разряд критических показателей загрязненности воды, высокие концентрации которых приводят к повышению степени загрязненности воды, периодически выходят соединения меди и фенолы [7]. Антропогенная трансформация гидрохимического режима исследуемой устьевой экосистемыпри повышении степени загрязненности ееводнойсреды наиболее отчетливо проявляется в:
повышении кратности превышения ПДК химических веществ;
нарушении природных внутригодовых закономерностей изменчивости содержания минеральных форм азота и фосфора с общей тенденцией увеличения ихсодержания в мае (табл. 3).Таким образом, трансформация компонентного состава водной среды устьевой областирекиИндигирка проявляется как в изменении содержания различных химических веществ, так и в нарушении их внутригодового распределения.
Таблица 3
Внутригодовое распределение содержания биогенных веществ в водной среде р. Индигирка у пос. Чокурдах за многолетний период
Соединения, (ПДК, мг/дм3)Диапазон концентрации (мг/дм3)апрельмайиюньиюльавгустсентябрьоктябрьNаммония (0.39)н.о. –0,12н.о. –1,220,01 –0,95н.о. –0,14н.о. –0,130,01 –0,140,01 –0,50Nнитратов (9.0)0,06 –0,220,01 –0,280,01 –0,210,01 –0,11н.о. –0,16н.о. –0,100,01 –0,26Pфосфатов (0.20)н.о. н.о. –0,184н.о. –0,042н.о. –0,081н.о. –0,046н.о. –0,063н.о. –0,032Примечание * н.о. − ниже предела обнаружения.
ЗаключениеВ условиях возрастающего антропогенного воздействия происходит постепенная трансформация гидрологогидрохимического состояния водной средыустьевой областиИндигирки. Негативные последствия возникают,в первую очередь,за счет поступления заметных количеств химических ЗВс речным стоком. Устьевая область рекипри этомвыполняетроль геохимического барьера на путизначительных количеств ЗВ, поступающих как с местного водосбора,так ипри транзитном переносе.Выделены основные закономерности изменчивости компонентного состава водной среды устьевой области р.Индигирка: межгодовая неоднородность диапазонов колебания концентрации химических соединений, заметная внутригодовая изменчивостьсодержания азота аммонийного и повышенная загрязненностьсоединениями железа, меди и фенолами.
Кроме того, при усиленииантропогенной нагрузкина экосистему устьевой области может усилиться трансформация ее абиотической компоненты за счет измененийтаких гидрохимических показателейкак ионный состав, минерализация, содержание органических веществ, а также за счет накопленияв водной средесоединений биогенных элементов и загрязняющих веществ, способных при высоких концентрацияхменять трофность экосистемы и оказывать токсический эффект при воздействиина биоту.
Ссылки на источники1.Михайлов В.Н. Устья рек России и сопредельных стран: прошлое, настоящее и будущее. М.: ГЕОС. 1997. 413 с.2.Богомолов А.Л., Заец Г.М., Коротаев В.Н. и др. Основные процессы, формирующие дельту р.Индигирки// Эрозия почв и русловые процессы. М.: Издво Моск. унта. 1979. Вып.7. С.146159.3.Никаноров А.М., Иванов В.В., Брызгало В.А. Реки Российской Арктики в современных условиях антропогенного воздействия. РостовнаДону: НОК, 2007. 280 с.4.Никаноров А.М., Брызгало В.А. Реки России. Часть II. Реки Севера и Сибири (гидрохимия и гидроэкология). РостовнаДону: «НОК», 2010. 296 с.5.Ежегодные данные о качестве поверхностных вод суши за 1980 2012гг. Том.1(34) РФ. Выпуски 16*, 17*. Бассейны рек на территории Республики Саха (Якутия). Якутск, 19812013гг.
6.Никаноров А.М., Брызгало В.А., Косменко Л.С., Решетняк О.С. Антропогенная трансформация компонентного состава водной среды устьевой области р. Лены // Водные ресурсы, 2011. Том 38 , № 2. С. 181192.7.Никаноров А.М., Брызгало В.А., Решетняк О.С. Реки России в условиях чрезвычайных экологических ситуаций. РостовнаДону: Издво «НОК», 2012. 308 с.
ReshetniakO.S.PhDinGeography, Senior Researcher «HydrochemicalInstitute», RostovonDon;LecturerattheInstituteofEarthSciences,SouthernFederalUniversity, RostovonDon; Transformation of aquatic environment composition in the Indigirka river mouth areaAbstract.It is considered the transformation of aquatic environment composition in the Indigirka river mouth area in modern conditions of anthropogenic impact. It is shown that the greatest contribution to improving water pollution introduce high concentrations of compounds of iron, copper and phenols.Keywords:river mouthareaIndigirka, hydrochemical regime, aquatic environment composition, nutrients, pollutants
