В любом деле, в любой специальности существуют свои точки опоры. Они нужны как репер, точка отсчета, ориентир. В деле мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды ГПЗ «Керженский» является такой точкой опоры, которая предназначена служить ориентиром естественного природного содержания элементов в объектах природы, определять фоновый уровень загрязнения для урбанизированных районов, быть мерилом для определения пределов вариабельности и соотношения компонентов.

К сожалению, в настоящее время проблема нормального естественного природного содержания элементов в атмосферном воздухе, поверхностных водах, почвах и, особенно, в снежном покрове очень мало разработана. Лимитирующие факторы ориентированы на потребности человека и его хозяйственную деятельность (санитарные, рыбохозяйственные нормы). Вопрос о нормах для нормального естественного существования и сохранения разнообразия биоты не поднимается, но этот вопрос является единственно правильным для цивилизованного общества.

С другой стороны, проблема буферной способности природы, ее возможности к самовосстановлению также возможно решать на фоновых территориях, имея многолетние ряды наблюдений.

Учитывая все выше сказанное, следует отметить, что результаты многолетнего комплексного мониторинга состояния и загрязнения природной среды ГПЗ «Керженский» имеют важное значение и как самодостаточные, но еще более важное как компонент «летописи природы» этого уникального объекта.

За период с 1997-2002 гг. в ходе мониторинга природных сред Керженского заповедника накоплен обширный материал о состоянии и загрязнении окружающей среды, особая ценность которого заключается в комплексности: наблюдениями охвачены атмосферный воздух, поверхностные воды, снежный покров, почвенный покров, осадки.

Основным и наиболее крупных водным объектом в районе расположения Керженского заповедника является р. Керженец. Ее левобережные притоки, протекающие по территории заповедника, относятся к малым рекам, сток которых частично зарегулирован болотами. Все они обладает небольшими скоростями течения и расходами воды. Их гидрологический режим является типичным для рек лесной зоны левобережья Нижегородской области с достаточно четко выраженным весенним паводком, летне-осенней и зимней меженью, кратковременными дождевыми паводками.

Рис. 1. Средняя повторяемость превышений ПДК приоритетными загрязняющими веществами в водных объектах ГПЗ «Керженский» в 1998-2002 гг.

За период с 1998 по 2002 гг. на территории ГПЗ «Керженский» было обследовано около 20 поверхностных водных объектов. Приоритетными загрязняющими веществами в контролировавшихся водоемах были железо, медь, цинк, марганец, азот аммонийный и нефтепродукты. Концентрации этих веществ систематически превышали допустимые рыбохозяйственные нормативы (50% случаев) (см. рис. 1).

Наиболее крупными водными объектами на территории заповедника являются река Керженец, в бассейне которой и сформирована вся речная сеть территории, а также ее притоки реки Вишня и Черная, пойменные озера Калачик, Круглое и Нижне Рустайское, средние за период наблюдений показатели загрязнения которых представлены на диаграмме (см. рис. 2).

Рис. 2. Динамика уровня загрязнения водных объектов ГПЗ «Керженский» за период 1998 - 2002 гг.

На указанных водных объектах наблюдения по химическим показателям проводились в течении 5 лет. Такой длительный период наблюдений дает возможность судить о фактическом состоянии водоемов, также о пределах обнаружения контролируемых ингредиентов, исключая фактор случайности, сглаживая вариабельность гидрологических условий.

Подходя к оценке гидрохимической характеристики этих водоемов с точки зрения рыбохозяйственных нормативов, можно сказать, что, как показано на диаграмме, наибольший вклад в суммарный индекс загрязнения вод (ИЗВ) вносят железо, средние за период обследования концентрации которого превышают рыбохозяйтсвенные ПДК в более чем 12 раз, медь, марганец, а также нефтепродукты. Такое повышенное содержание железа, меди, цинка, марганца, биогенных веществ несомненно обусловлено естественно-географическими условиями, в которых сформирована территория заповедника, в частности, это и характер почв (сочетание разных типов подзолистых и болотных почв), растительного покрова (природные комплексы южной тайги), соотношение источников питания водоемов (среди них значительна роль болот), торфяные месторождения и другие. Не исключено, что некое количество микроэлементов может поступать в водные объекты при таянии снега, что подтверждается результатами снегомерной съемки.

Специфическими природными условиями и, в принципе, ненарушенным ходом естественных природных процессов, а также процессами метаболизма бактерий, трансформацией веществ в процессе утилизации различных органических остатков растительного и животного происхождения можно объяснить также присутствие в воде рек и озер заповедника фенолов, в концентрациях достигающих 12 ПДК, формальдегида (до 3 ПДК), метанола (до 5 ПДК), лигносульфонатов (до 7 ПДК) и соединений азота (до 3 ПДК).

Как уже отмечалось, существенный вклад в загрязнение всех водоемов на территории заповедника вносят нефтепродукты, средние концентрации которых находятся в пределах от 3 до 16 ПДК, а максимальные концентрации иногда даже превышают уровень высокого загрязнения (42 ПДК). Достаточно высокое содержание в водоемах заповедника нефтепродуктов может быть результатом хозяйственной деятельности, наиболее интенсивной в пос.Рустай: сельскохозяйственные работы, применение автомобильного и железнодорожного транспорта для лесоустроительства. Нельзя исключать и то, что попадание нефтепродуктов в водоемы может происходить из застарелых, «забытых» по окончанию производственной деятельности источников.

Наблюдения за состоянием загрязнения атмосферного воздуха на территории Керженского заповедника проводились на одном стационарном посту (пос. Рустай). Контроль проводился по трем основным загрязняющим веществам (взвешенные вещества, диоксид азота и диоксид серы) и одной специфической примеси (формальдегид).

Несмотря на то, что в течении всего периода обследования уровень загрязнения воздуха был низким (комплексный показатель загрязнения воздуха ИЗА, как отражено на диаграмме (см. рис. 3), варьировал в переделах 1,2-2,6), говорить о полном отсутствии загрязнения нельзя. Эпизодически разовые концентрации диоксида азота, формальдегида и взвешенных веществ достигали и превышали допустимые нормы; за весь период наиболее высокое загрязнение диоксидом азота составило 2,6 ПДК (1999 г.), взвешенными веществами - 1,4 ПДК (1997 г.) и формальдегидом - 2,8 ПДК (1998 г.).

Рис. 3. Динамика уровня загрязнения атмосферного воздуха пос. Рустай за период 1997 - 2002 гг.

Среднегодовые концентрации взвешенных веществ не превышали допустимых пределов, диоксида азота и диоксида серы были значительно ниже ПДК. Среднегодовые концентрации формальдегида периодически превышали ПДК. К наиболее выраженной тенденции (см. рис. 4) следует отнести небольшое снижение загрязнения воздуха формальдегидом, начиная с 1998 по 2001 гг., однако, в 2002 г. его среднегодовое содержание снова достигло 1 ПДК. Также наметилась тенденция снижения загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота, содержание взвешенных веществ и диоксида серы оставалось стабильным.

Рис. 4. Динамика загрязнения формальдегидом атмосферного воздуха пос. Рустай за период 1997 - 2002 гг.

Безусловно, на качество атмосферного воздуха пос. Рустай оказывают влияние местные локальные источники (передвижные и стационарные). Но наблюдаемые нами колебания уровней загрязнения в совокупности с тем, что на данной территории преобладают ветра южной четверти, по-видимому, отражают, хоть и в достаточно размытом виде, перенос загрязняющих веществ от крупных источников загрязнения: при ветрах юго-западного направления возможно влияние промышленного конгломерата Н.Новгород-Дзержинск-Кстово, при ветрах северо-западного направления - г. Семенова. Важно отметить, что такой уровень загрязнения атмосферы заповедника сопоставим с уровнем загрязнения других мелких городов и поселков, находящихся в сходных условиях (г. Плес Ивановской области, д.п. Зеленый город и другие).

Выводы, полученные в результате мониторинга загрязнения воздуха, подтверждаются результатами снегомерной съемки.

С 1998 по 2002 гг. на территории заповедника «Керженский» проводилось обследование загрязнения снежного покрова. В снежной воде определялись: величина рН, ионы кальция и магния, концентрации соединений азота, фосфатов, фосфора общего, гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов, нефтепродуктов, формальдегида, СПАВ; общая жесткость, минерализация, также проводилось количественное определение тяжелых металлов (растворимая и нерастворимая форма): свинца, марганца, хрома, никеля, молибдена, олова, ванадия, меди, цинка, кобальта и кадмия.

Особая трудность в оценке загрязнения снежного покрова состоит в том, что как таковые нормативы для нормирования содержания загрязняющих веществ в снеге отсутствуют. Хотелось бы подчеркнуть, что важность обследования снежного покрова на территории Керженского заповедника заключается в том, что полученные результаты можно использовать в качестве фоновых для выявления антропогенной нагрузки на другие территории.

Достаточно высок уровень загрязнения снежного покрова заповедника соединениями тяжелых металлов. Сравнивая среднее содержание и пределы обнаружения определяемых тяжелых металлов в снежном покрове ГПЗ «Кержнеский» с аналогичными показателями фоновых (пригородных) территорий гг. Н.Новгород и Дзержинск, следует отметить, что на территории заповедника эти величины значительно ниже, исключение составляют молибден (его содержание выше в 1998 и 2001 гг.), олово (2000, 2002 гг.), никель (2002 г.), свинец (2001 г.), марганец (2002 г.).

Необходимо отметить, что снег на территории заповедника в течение всего периода обследования был достаточно равномерно загрязнен нефтепродуктами. Также отмечались локальные участки повышенного загрязнения одним или несколькими металлами.

Почвенный покров территории Керженского заповедника представлен сочетаниями различных разновидностей подзолистых почв (сильно-подзолистые, дерново-подзолистые песчаные и супесчаные, болотно-подзолистые, а также почвы болотные). Лесорастительные условия на этих почвах весьма благоприятны для хвойных древесных пород, что является очень важным моментом стабильности экосистемы.

В отличие от снежного покрова загрязнения почв заповедника тяжелыми металлами, по результатам обследования в 1997-1998 гг., не выявлено. Обнаружен локальный участок загрязнения почвенного покрова бенз(а)пиреном (среднее содержание - 15 ПДК). Распространено загрязнение нефтепродуктами, среднее содержание которых превысило средний многолетний региональный показатель в 3 раза. Обнаружены участки локального загрязнения ДДТ (1-3 ПДК) и присутствия в допустимых количествах гексахлорбензола и ГХЦГ. Загрязнение почв заповедника токсикантами сельскохозяйственного происхождения может быть обусловлено лесоустроительной деятельностью.

Загрязнение нефтепродуктами поверхностных водных объектов подтверждается результатами снегомерной съемки и результатами анализов проб почв.

Метеорологические наблюдения в Керженском заповеднике проводились с марта 2002 года по февраль 2003 года по программе поста МП-3 с дополнительными наблюдениями за продолжительностью солнечного сияния по гелиографу.

Метеорологические наблюдения на территории такого уникального природного комплекса, как Кержнеский заповедник, чрезвычайно интересны и очень важны для освещения режима погоды и климата в северо-восточной части Нижегородской области. К сожалению, ценность наблюдений в пос. Рустай снижена из-за того, что наблюдения проводятся не по программе станции и перечень метеовеличин, по которым могут быть получены месячные и годовые выводы, весьма ограничен.

Полученные в 1997-2002 гг. результаты мониторинга природных сред Керженского заповедника свидетельствуют о том, что территория хотя и характеризуется более благоприятной, по сравнению с промышленными территориями, экологической обстановкой, но к реликтово-чистым зонам не относится. Хотелось бы отметить, что Керженский заповедник - это единственная территория нашей области, где есть возможность наблюдать ненарушенный ход природных процессов, она может служить естественным природным фоном для других территорий, испытывающих на себе антропогенную нагрузку.

Накопление многолетнего ряда наблюдений дает возможность использования полученных результатов при экологическом нормировании загрязнения территории Нижегородской области и территорий, находящихся в сходных эколого-географических условиях.