декабрь
2003		 Экологический ежемесячник
Материалы заседания Комитета РїРѕ экологии Ассоциации экономического взаимодействия субъектов Р РѕСЃСЃРёР№СЃРєРѕР№ Федерации «Р‘ольшая Волга»

Рі. Ульяновск                                                                                                    28 октября 2003 РіРѕРґР°

Экологические проблемы водоемов Верхней Волги в современных условиях и пути их решения

А.С.Литвинов, Л.Г.Корнева, А.И.Копылов,
Институт биологии внутренних вод РАН

При оценке экологического состояния региона и перспектив его развития ключевое значение имеет состояние водных ресурсов, во многом определяющее здоровье населения. В тоже время, водные ресурсы являются наиболее уязвимым звеном биосферы. Это определяется тем, что:

  • РІСЃРµ РІРёРґС‹ загрязнения атмосферы Рё почвы РІ конечном счете поступают РІ водоемы вместе СЃ поверхностным стоком Рё суммируются СЃРѕ стоком РёР· точечных источников загрязнения;
  • гидробионты (особенно рыбы) являются наиболее чувствительным звеном водных биоценозов, для которых РІРѕРґР° (РІ том числе Рё загрязненная) является постоянной средой обитания (Лукъяненко Рё РґСЂ. 1994).

Общее количество источников сброса сточных вод в бассейне В.Волги составляет около 1000, из них 60% - стоки промышленных предприятий, 24 % - сельскохозяйственные стоки и 16% - муниципальные источники. Суммарный сброс сточных вод в водоемы В.Волги с территории пяти областей (Тверской, Ярославской, Костромской, Ивановской и Вологодской) составил в 1993 году свыше 4500 млн. м3. На одну тысячу км2 сброс загрязненных сточных вод составляет, в среднем 6 млн. м3, изменяясь от 1,4 млн. м3, 1,9 млн. м3 в Костромской и Тверской до 10,1 и 10,6 млн. м3 в Ивановской и Ярославской областях.

По степени очистки воды источников загрязнения разделяются на три категории: без очистки (23%), недостаточная очистка (65%) и условно чистые (12%). Экономический кризис в России обусловил достаточно резкое сокращение контролируемых сбросов. С 1993 по 1996 гг. оно составило в среднем по всем областям около 30%.

РџРѕ суммарному объему СЃР±СЂРѕСЃР° сточных РІРѕРґ «Р»РёРґРёСЂСѓСЋС‚« Костромская Рё Тверская области (около 1300 Рё 900 млн. Рј3/РіРѕРґ РЅР° уровень 1996 Рі.), значительно опережая Ивановскую (около 230 млн. Рј3), Ярославскую (350 млн. Рј3) Рё Вологодскую (550 млн. Рј3) области. Однако РїРѕ объему РЅРµ очищенных Рё недостаточно очищенных РІРѕРґ впереди Ярославская область (около 390 млн. Рј3 РІ 1993 Рі.), затем Ивановская (217 млн. Рј3), Вологодская (206 млн. Рј3) Рё Костромская (78 млн. Рј3) области. Большинство РёР· действующих очистных сооружений работает СЃ перегрузкой Рё РЅРµ обеспечивает необходимого качества очистки РїРѕ всем параметрам.

Со сточными водами в водоемы и водотоки поступают: взвешенные вещества, легко окисляемые органические вещества, фосфор (фосфаты), соединения азота (азот аммонийный, нитриты, нитраты), сульфаты, хлориды, нефтепродукты, СПАВ, железо, медь, цинк, никель, фтор, полиароматические углеводороды (ПАУ), полихлорированные бифенилы (ПХБ) и др. Объем, состав и концентрации загрязняющих веществ в стоках зависят от специфики предприятий, технологических процессов и эффективности очистных сооружений. Особенностью промышленных стоков является наличие в них токсических веществ: тяжелые металлы, полициклические ароматические углеводороды, полихлорированные бефинилы, фенолы, сероводород и сульфиды, метан, формальдегид, метанол, бензол и др. Для коммунально-бытовых и сельскохозяйственных стоков свойственно высокое содержание взвешенных веществ, органических веществ и биогенов. В местах сброса промышленных сточных вод наблюдается накопление в донных отложениях тяжелых металлов, нефтепродуктов, полциклических ароматических углеводородов, полихлорированных бефинилов. Наиболее сложная экологическая обстановка складывается на участках водоемов, прилегающих к крупным помышленным центрам: Тверь, Конаково, Череповец, Рыбинск, Ярославль, Кострома.

Достаточно большая роль в загрязнении водоемов Верхней Волги принадлежит диффузным источникам загрязнения, к которым относятся поверхностные стоки с сельхозугодий, территории промышленных предприятий, селитебных зон, а также загрязнения, поступающие из атмосферы с выбросами предприятий, транспорта и при использовании водоемов для судоходства и рекреации.

Для Верхне-Волжского региона характерна довольно развитая структура землепользования. В связи с незначительным содержанием гумуса и низким плодородием почв растениеводство базируется на применении минеральных и органических удобрений, содержащих азот, фосфор, калий. Сопоставление вносимых и вымываемых удобрений показывает, что растениями используется лишь 25-30% вносимого азота, а остальное теряется с поверхностным смывом, сорбируется почвой и грунтами, а затем мигрирует в грунтовые воды.

В каждой области региона имеются бытовые свалки и полигоны твердых и жидких отходов. Со свалок и полигонов загрязняющие вещества с поверхностным и грунтовым стоком попадают в водоемы и водотоки.

Водохранилища и реки Верхней Волги активно используются для судоходства и рекреации. Главные виды перевозок - нефтепродукты, руды и инертные сыпучие материалы. На фоне общего сокращения перевозок по водоемам Верхневолжского региона за последние годы, интенсивность движения в 1995 году составила: Рыбинский шлюз - 15 тыс. судов, створ г. Череповец - 7 тыс. судов, Угличский шлюз - 6 тыс. судов всех классов. В 1999 г. объем грузоперевозок по Рыбинскому водохранилищу составил 760,54 тыс. т, а в 2000 г. он вырос до 5,76 млн. т., в том числе пассажироперевозки достигали 461,4 тыс. человек и 565,9 тыс. человек соответственно. Выхлопные газы подвесных лодочных моторов, как правило, поступающие в воду, составляют 10-20% потерь топлива.

Рљ сожалению, приходится констатировать, что количество исследований экологического состояния водоемов Верней Волги СЃ 1991 РіРѕРґР° существенно сократилось. Если РґРѕ 1991 РіРѕРґР° ИБВВ Р РђРќ РїСЂРѕРІРѕРґРёР» систематические исследования РЅР° большинстве водохранилищ Волжского каскада, то РІ последнее десятилетие РѕРЅРё стали эпизодическими. Р’ то же время исследования 1994-1996 РіРі. РЅР° Рыбинском водохранилище показали, что РѕРґРЅРёРј РёР· крупнейших источников загрязнения Верхней Волги РѕСЃРѕР±Рѕ опасными поллютантами является Череповецкий промышленный узел, РІ котором сосредоточены предприятия металлургической (Череповецкий металлургический комбинат) Рё химической (Рї/Рѕ «РђР·РѕС‚» Рё Рї/Рѕ «РђРјРјРѕС„РѕСЃ») промышленности.

В результате в Шекснинский плес Рыбинского водохранилища сбрасывается ежегодно до 200 млн. м3 загрязненных сточных вод содержащих высокотоксичные для биоты загрязняющие вещества (ПАУ, ПХБ, тяжелые металлы, соединения азота, нефтепродукты и др.). В Рыбинском водохранилище ПХБ обнаружены в воде и в донных отложениях. Наибольшие концентрации отмечены в воде реки Шексны в черте г. Череповца, в р. Серовка и в р. Ягорба. В донных отложениях ПХБ найдены по всему Шекснинскому плесу водохранилища от г. Череповца до п. Мякса. Коэффициенты накопления ПХБ в донных отложениях по сравнению с содержанием их в воде составляют тысячи единиц (максимально до 13 тыс.). ПХБ обнаруживаются не только в воде и донных отложениях, но и в макрозообентосе (олигохеты, хирономиды, моллюски) и в рыбе. Концентрации их в безпозвоночных тесно коррелируют с содержанием в донных отложениях.

В сложившейся кризисной ситуации по контролю за экологическим состоянием водохранилищ Волжского каскада особое значение приобретает объединение усилий различных природоохранных и контролирующих организаций с целью выполнения мониторинга экологического состояния водохранилищ. В этой связи на наш взгляд положительное значение имеет опыт проведения совместных экспедиционных исследований Верхневолжского отделения Российской экологической академии, ИБВВ РАН и Ярославским городским центром санэпиднадзора весной и летом 1996 г. и летом и осенью 1997 г. по водоемам, расположенным на территории Ярославской области (Угличское, Рыбинское и часть Горьковского водохранилищ).

Оценка эпидемиологической безопасности РІРѕРґС‹ Угличского, Рыбинского Рё Горьковского водохранилищ проведенная РїРѕ комплексу микробиологических показателей: общее РјРёРєСЂРѕР±РЅРѕРµ число, коли-индекс (количество бактерий РіСЂСѓРїРїС‹ кишечной палочки РІ 1 литре), индексу ФКП-показатели бактериального загрязнения Рё БОЕ-фагам (бляшко-образующие единицы)- показатель РІРёСЂСѓСЃРЅРѕРіРѕ загрязнения РІРѕРґС‹, РЅР° содержание СЏРёС† гельминтов Рё патогенной микрофлоры показала, что РІ 1996-1997 РіРі. РЅР° большинстве исследованных участков волжская РІРѕРґР° РЅРµ соответствовала санитарно-гигиеническим требованиям РїРѕ коли-индексу. РџСЂРё РЅРѕСЂРјРµ для водоемов 2 категории водопользования РїРѕ коли-индексу РЅРµ более 5000 Рё 10000 для водоемов 1 категории, РІ некоторых пробах РІРѕРґС‹ РѕРЅ достигал очень высоких значений - 2400000 (Рі. Рыбинск, 1 РєРј ниже очистных сооружений Рі. Ярославля, СЂ. РљРѕС‚оросль РІ черте Рі. Ярославля, водозабор Рё 5 РєРј ниже Рї. РљСЂ.Профинтерн, СЂ. РќРѕСЂР°.

Р’ летние периоды 1996 РіРѕРґР° РЅР° 5 станциях РёР· 27 (18%) Рё 1997 РіРѕРґР° РЅР° 6 станциях РёР· 40 (15%) были обнаружены БОЕ-фаги (бляшко-образующие единицы), являющиеся показателем РІРёСЂСѓСЃРЅРѕРіРѕ загрязнения РІРѕРґС‹ (РЅРѕСЂРјР° неболее 100 БОЕ/Р»): РІ 10 РєРј ниже Рі. Череповца - 333 БОЕ/РґРј3, Рі. Углич, Рї. Переборы, Рі. Ярославль - 333 БОЕ/Р», 1 Рё 5 РєРј ниже очистных сооружений Рі. Ярославля - 666 БОЕ/Р». Р’ осенний период 1997 РіРѕРґР° РЅР° 8 станциях РёР· 38 (21,1% ) также обнаружены БОЕ-фаги: водозабор Рё очистные сооружения Рі. Мышкина, нижняя граница Рі. РЈРіР»РёС‡Р°, Северный водозабор Рі. Ярославля, верхняя граница Рї. РљСЂ.Профинтерн - РїРѕ 666 БОЕ/Р», нижняя граница Рї. РљСЂ.Профинтерн- 999 БОЕ/Р».

Объединение усилий ИБВВ Р РђРќ СЃ ФГУ (федеральнное государственное учреждение) «РЎР˜РђРљ РїРѕ Приволжскому региону» (специализированная инспекция аналитического контроля), позволило РІ 2001 РіРѕРґСѓ провести совместные исследования РЅР° Горьковском Рё Чебоксарском водохранилищах СЃ целью оценки РёС… экологического состояния Рё качества РІРѕРґС‹ РїРѕ комплексу гидрологических, гидрохимических Рё гидробиологических показателей.

В настоящее время ИБВВ РАН и Ярославским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с целью объединения усилий в условиях сокращения финансирования федеральных программ, заключено соглашение по которому ИБВВ РАН предоставляет оборудование для отбора гидробиологических проб, проводит первичную их обработку и производит текстовое описание исследуемых водоема, а Ярославский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды предоставляет ряд гидрометеорологических данных ИБВВ по Рыбинскому водохранилищу.

Немаловажное значение для преодоления кризисного экологического состояния водоемов акватории р.Волги имеет вопрос пересмотра правил эксплуатации водохранилищ. При этом большее внимание должно быть уделено вопросам качества воды и сохранению биоты водоемов. В частности, чрезвычайно важным оказывается вопрос об оптимизации уровенного режима водохранилищ, которая должна быть направлена на удовлетворение требований рыбного хозяйства. Так, например, чрезвычайно низкий уровень Рыбинского водохранилища весной текущего года привел к тому, что практически полностью были утрачены поколения щуки и синца 2003 года, а плотвы и леща - большая часть. Прямые потери не заполнением нерестилищ на конец второй декады мая по предварительному расчету составили 60 млн. рублей (по данным Верхневолжскрыбвода).

В новых правилах эксплуатации Рыбинского и Горьковского водохранилищ (которые в настоящее время находятся на утверждении) по рекомендации Верхневолжскрыбвода, предложено отметку минимальной зимней сработки Рыбинского водохранилища уменьшить на 0,5 м (99,5 м БС вместо 99,0) и ужесточить сроки и отметки весеннего наполнения.

РџСЂРё зарегулировании стока рек РІ условиях водохранилищ СЃРёРЅРµ-зеленые водоросли получают возможность развиваться РЅР° значительной площади. Их массовое развитие вызывает такое явление как «С†РІРµС‚ение РІРѕРґС‹». Продолжительность «С†РІРµС‚ения» СЃРёРЅРµ-зелеными РІ толще РІРѕРґС‹ может продолжаться РѕС‚ нескольких дней РґРѕ нескольких месяцев. Р’ период массового развития летом, СЃРёРЅРµ-зеленые находятся РІ толще РІРѕРґС‹ РІ РґРІСѓС… состояниях - колониальном, для которого характерно значительное разнообразие форм колоний СЃ хорошо сформированной слизью Рё нейстонная фаза (РІ поверхностной пленке РІРѕРґС‹), для которой характерны агрегации, которые РјРѕРіСѓС‚ выбрасываться РЅР° берег Рё образовывать СЃСѓС…РёРµ РєРѕСЂРєРё, сохраняемые жизнеспособность длительное время. Механизм взрывного характера размножения заложен РІ колоссальном потенциале размножения СЃРёРЅРµ-зеленых водорослей (РґРѕ 1020 потомков РѕРґРЅРѕР№ клетки Р·Р° сезон). РћРґРЅРёРј РёР· факторов, обеспечивающих РёС… развитие является обеспеченность минеральным фосфором, РґСЂСѓРіРёРј фактором - процесс заиления, поскольку илы - идеальный субстрат для развития СЃРёРЅРµ-зеленых водорослей. Избыточная масса СЃРёРЅРµ-зеленых способствует накоплению биологических токсикантов, выделяемых СЃРёРЅРµ-зелеными РІ процессе РёС… жизнедеятельности, которые опасны для различных гидробионтов Рё человека. Р’РѕРґР°, насыщенная продуктами метаболизма водорослей, аллергенна, токсична Рё непригодна для питьевых целей.

Наибольшей степени развития СЃРёРЅРµ-зеленые достигают РІ летний период РІ озерных участках водохранилищ, РІ устьях рек Рё РІ прибрежье. Р’ местах же поверхностного скопления водорослей, РЅР° мелководных участках Рё РІ устьях рек биомасса СЃРёРЅРµ-зеленых РІ водохранилищах может достигать РґРѕ 20 - 30 Рі/Рј3, что соответствует интенсивному «С†РІРµС‚ению» РІРѕРґС‹ (более 10 Рі/Рј3). Наибольшая биомасса СЃРёРЅРµ-зеленых водорослей наблюдается РІ наиболее высоко трофных водоемах Волги: Иваньковском, Горьковском Рё Чебоксарском водохранилищах. Каковы же пути преодоления отрицательных последствий «С†РІРµС‚ения» РІРѕРґС‹ СЃРёРЅРµ-зелеными водорослями? Прежде всего, это - уменьшение нагрузки биогенных веществ (фосфор, азот) Р·Р° счет контроля РёС… источников, удаление биогенных веществ РёР· РІРѕРґС‹, производство таких биогенных веществ, СЃ которыми связан меньший синтез биомассы водорослей. Необходима Программа контроля эвтрофируемых водоемов, основанная РЅР° законе, предусматривающем установление РЅР° всех очистных сооружениях устройств для удаления РёР· РІРѕРґС‹ фосфатов.

Экологическое состояние водохранилищ Верхней Волги во многом зависит от хозяйственной деятельности на водосборе и его природных особенностей. Поэтому ведущей концептуальной идеей любых программ по оздоровлению их экологического состояния должно быть представление об органическом единстве водоема и водосбора и все мероприятия по улучшению качества воды должны начинаться на водосборе. Сообщества водных растений и животных чутко реагируют на многофакторные антропогенные воздействия, неизбежно возникающие при комплексном использовании водоемов. Именно поэтому критерием качества воды и рационального водопользования являются нормальное состояние биоценозов и популяций рыб. Реальная оценка масштабов антропогенного воздействия на водоемы и уровня экологического неблагополучия водных биоценозов позволяет оценить степень опасности здоровью человека.

Как ни велики негативные последствия антропогенного загрязнения водных и наземных экосистем, в случае снижения, а тем более полного прекращения выбросов и сбросов загрязняющих веществ, они обратимы, причем в достаточно обозримые сроки. Конструктивный выход из сложившейся ситуации состоит в пересмотре приоритетов в комплексном использовании водных ресурсов Волжского бассейна на основе всесторонне обоснованных представлений о том, что основная, природой обусловленная функция воды на земле - жизнеобеспечивающая. Вода является, прежде всего, средой обитания большей части живых существ планеты, а также источником питьевого водоснабжения для человека и наземных существ. Все остальные виды водопользования (гидроэнергетика, судоходство, промышленность) допустимы лишь в той степени и до той поры, пока они не влияют на жизнеобеспечивающую функцию воды. В связи с этим, первоочередные по оздоровлению экосистемы водоемов Верхней Волги должны заключаться в следующем:

  1. Оптимизация режима стока в каскаде водохранилищ в интересах:
    • обеспечения нормального функционирования гидробиоценозов Рё водообеспечения населения экологически полноценной (качественной) РІРѕРґРѕР№;
    • рекреации Рё рыбного хозяйства;
    • сельского хозяйства;
    • энергетики;
    • РІРѕРґРЅРѕРіРѕ транспорта;
    • промышленности.
  2. Законодательное запрещение сброса в водоемы и водотоки неочищенных или недостаточно очищенных промышленно-бытовых сточных вод.
  3. Приведение в порядок всех существующих очистных сооружений до степени, позволяющей производить сбросы в водоемы только нормативно очищенные сточные воды.
  4. Установление водоохранных зон на всех водоемах и водотоках (или пересмотр существующих) с неуклонным соблюдением правил их хозяйственного использования.
  5. Поэтапный переход к полному прекращению сброса сточных вод в водоемы, выбросов вредных веществ в атмосферу и утилизация бытовых отходов на земле.
<<  СЃРѕРґРµСЂР¶Р°РЅРёРµ  >>
© 2003 Экологическая служба правительства Нижегородской области