Особенность геоэкологических исследований, отражающих процессы взаимодействия человека и природной среды, заключается в необходимости постоянного отслеживания различных параметров и характеристик этого взаимодействия. Это обусловлено изменяющимися интенсивностью и структурой влияния хозяйственной деятельности на различные компоненты среды. В частности, подобные оценки необходимы для трансграничных бассейнов, к которым относится река Раздольная, образующаяся на территории КНР слиянием двух рек Сяосуйфэньхэ и Дасуйфэньхэ. Общая площадь водосбора реки составляет 16 830 км2, из которых около 6820 км2 является территорией РФ. Российская часть бассейна расположена на территории Уссурийского городского округа (ГО) и трех муниципальных районов (МР) – Октябрьского, Надеждинского и Михайловского, причем лишь незначительная часть последнего входит в бассейн и поэтому при оценке показателей не рассматривается. Данное исследование проведено в развитие экологического диагностического анализа, выполненного ранее для трансграничного бассейна р. Раздольной [1], по данным которого к концу 1990-х гг. экологическое состояние реки Раздольная и ее притоков Комаровка и Раковка в районе г. Уссурийска оценивалось как очень напряженное.
Цель исследования: оценка качества вод р. Раздольная и отдельных факторов, влияющих на его динамику.
Материалы и методы исследования
В данной статье рассматриваются следующие факторы, оказывающие влияние на формирование качества речных вод: трансграничный перенос и точечные источники сброса загрязняющих веществ предприятиями-водопользователями. Приводится комплексная оценка водопользования, загрязняющее воздействие которого проявляется при сбросе загрязненных сточных вод в природные водотоки. Сбросы загрязняющих веществ оцениваются как по абсолютным значениям, так и с использованием условной расчетной характеристики – индекса загрязнения вод. Исследование проведено на основе данных автоматизированной информационной системы государственного мониторинга водных объектов Федерального агентства водных ресурсов, а также данных Росгидромета о загрязнении поверхностных водных объектов в результате трансграничного переноса химических веществ, Приморского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды о высоких уровнях загрязнения водных объектов.
Результаты исследования и их обсуждение
Водопользование. В 2017 г. всего из водных объектов на различные нужды водопользователями российской части бассейна было забрано 19,7 млн м3 воды, основная доля – из Раковского водохранилища многолетнего регулирования с полезной емкостью 41,8 млн м3. Более 90 % этого обьема используется на территории Уссурийского ГО, так как там расположена большая часть производственных предприятий бассейна и основное население. Потери воды при транспортировке незначительны, менее 10 %; объемы оборотного водоснабжения составили 13,6 млн м3 (табл. 1).
Таблица 1
Показатели водопользования за 2017 г., млн м3
Территория |
Использовано свежей воды |
Потери при транс-портировке |
Оборотное водоснабжение |
Сброс сточных, вод всего |
Объем сточных вод, требующих очистки |
Мощность очистных сооружений |
||
Всего |
в том числе на нужды |
|||||||
питьевые и хозяйственно-бытовые |
производственные |
|||||||
Уссурийский |
16,9 |
14,1 |
2,71 |
0,77 |
13,6 |
11,5 |
11,3 |
30,9 |
Надеждинский |
0,92 |
0,08 |
0,23 |
0,18 |
0,20 |
0,71 |
0,55 |
0,26 |
Октябрьский |
1,12 |
1,06 |
0,06 |
0,08 |
0 |
1,35 |
0,51 |
0,22 |
всего |
18,9 |
15,3 |
3 |
1,03 |
13,8 |
13,6 |
12,3 |
31,4 |
Основные мощности очистных сооружений расположены в Уссурийском ГО, в 2017 г. они насчитывали 30,9 млн м3, что значительно превышает объемы сточных вод, требующих очистки, при этом нормативно очищенными было сброшено 91 % обработанных сточных вод – 10,3 из 11,2 млн м3. В Надеждинском районе объемы сточных вод, требующих очистки, в 2 раза превышали мощность очистных сооружений, а эффективность самой очистки была низкой, вследствие чего без очистки и недостаточно очищенными сброшено 0,55 млн м3 сточных вод. В Октябрьском районе мощность очистных сооружений также в 2 раза ниже объема загрязненных сточных вод, образующихся в результате деятельности водопользователей, и загрязненными сброшено 0,48 млн м3 сточных вод.
Несмотря на то, что на российской части территории бассейна общая мощность очистных сооружений значительно превышает потребности в очистке загрязненных сточных вод, в водотоки сбрасывается большое количество загрязняющих веществ (ЗВ) (табл. 2). Большинство из них относятся к 3 и 4 классу опасности веществ (умеренно и малоопасные для человека согласно [2]). Сброс некоторых ЗВ, в частности нефтепродуктов, жиров, алюминия, железа и цинка, значительно снизился за период 2010–2017 гг. из-за сокращения производства или полного закрытия отдельных предприятий. Однако объемы сброса органических веществ, СПАВ, фенолов и меди увеличились, что может быть обусловлено ухудшением работы очистных сооружений из-за их возрастающего износа. Кроме указанных, в р. Раздольная сбрасываются также бор, марганец, нитраты, нитриты, азот аммонийный, сульфаты, хлориды.
Таблица 2
Сброс загрязняющих веществ в составе сточных вод
Территория |
БПКп, т |
Нефть и нефтепродукты, т |
СПАВ, кг |
Жиры/ масла, кг |
Фенолы, кг |
Al3+, кг |
Fe, кг |
Cu, кг |
Zn, кг |
2017 г. |
|||||||||
Октябрьский |
35,6 |
0,19 |
1473 |
– |
33,2 |
– |
92,5 |
38 |
0,22 |
г. Уссурийск |
345 |
0,56 |
984 |
265 |
9,62 |
22,2 |
1071 |
1,85 |
87,1 |
Надеждинский |
68,9 |
0,19 |
225 |
– |
1,2 |
– |
220 |
0,37 |
0,08 |
Всего |
450 |
0,94 |
2683 |
265 |
44,1 |
22,2 |
1383 |
40,2 |
87,4 |
2010 г. |
|||||||||
Всего |
223 |
2,03 |
2476 |
1091 |
38,7 |
378 |
3953 |
35,3 |
360 |
Примечание: «–» – отсутствие.
Для отражения общей антропогенной нагрузки в результате сброса всего комплекса загрязняющих веществ использован условный расчетный показатель – индекс загрязнения стоков (ИЗС). Он представляет собой объем воды, требуемый для разбавления концентраций ЗВ в сточных водах до уровня нормативных значений (в данном случае использованы ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения). Величины ИЗС для Надеждинского, Октябрьского районов и Уссурийского ГО составляют 369, 503 и 2003 млн м3 по данным за 2017 г. Самыми крупными загрязнителями бассейна являются предприятия г. Уссурийска – ЗАО УМЖК «Приморская соя» и ООО «Приморский сахар», имеющие собственные очистные сооружения, а также МУП Уссурийск-Водоканал. Весь объем сбрасываемых жиров связан с объемами производства продукции и работой очистных сооружений предприятия «Приморская соя».
Трансграничный перенос. Значительная доля ЗВ привносится на территорию бассейна Раздольной с территории КНР. До 2009 г. в воде Раздольной в пункте мониторинга на границе РФ – КНР определялись дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ), один из самых опасных инсектицидов, и хлорорганический пестицид гексахлорциклогексан (ГХЦГ). Первый согласно требованиям к воде питьевого назначения [3] относится к веществам 2-го класса опасности, один из изомеров второго, гамма-ГХЦГ, – 1-го класса. Объемы привноса каждого из этих веществ в 2005–2011 гг. составляли 1–5 кг/год. Также со стоком Раздольной на территорию РФ поступают органические вещества, кремний, медь, железо, цинк, никель, хром, нефтепродукты, фенолы и др. [4]. Например, за период с 2005 по 2017 г. привнос цинка составлял от 13 до 121 т, нефтепродуктов – от 10 до 48 т в год (рис. 1), что превышает объемы этих ЗВ, сбрасываемые всеми зарегистрированными водопользователями Приморского края и тем более российской части бассейна (табл. 3).
а) органические вещества (1) и минеральный азот (2), тыс. т
б) цинк (1) и медь (2), т
в) фенолы (1) и нефтепродукты (2), т
г) сток реки, км3
Рис. 1. Трансграничный перенос загрязняющих веществ на территорию Приморского края со стоком р. Раздольная (Составлено по: [4])
Таблица 3
Сброс загрязняющих веществ
Вещества |
С территории КНР |
Уссурийский ГО |
Приморский край |
Органическое вещество по БПКполн, тыс. т |
34,8 |
0,34 |
4,4 |
Нефтепродукты, т |
29 |
0,56 |
49,4 |
Фенолы, т |
2,45 |
0,01 |
0,78 |
Медь, т |
5,64 |
1,85 |
0,47 |
Железо, т |
769 |
1,07 |
35,5 |
Цинк, т |
13,4 |
0,087 |
2,27 |
Однозначной динамики привноса ЗВ со стоком с территории КНР нет: за период 2005–2017 гг. снизился объем нефтепродуктов – с 270 до 29 т, увеличились объемы органических веществ, азота и меди, все это происходило в период повышения стока реки (рис. 1).
На фоне вышеописанной динамики сброса загрязняющих веществ российскими предприятиями и трансграничного их переноса качество вод р. Раздольная и ее притоков в местах контроля государственной наблюдательной сети Росгидромета, оцениваемое по комплексному показателю – удельному комбинаторному индексу загрязнения вод (УКИЗВ), практически не улучшается. Одна из причин заключается в особенностях расчета этого индекса, учитывающего не только превышения фактических концентраций веществ в речной воде над нормативными их значениями, но и повторяемость этих превышений. Также имеет значение диффузное загрязнение с водосборной поверхности, которое не поддается контролю.
В конце 1980-х гг. качество воды в створах у с. Новогеоргиевка и в 2 км выше г. Уссурийска характеризовались согласно [5] классом качества 2 «слабо загрязненные», а в 0,5 км ниже города – классом 3 «загрязненные». В последние же более чем 10 лет качество воды здесь ухудшилось, а в реках Комаровка и Раковка вблизи устья оно остается стабильно низким, периодически достигая уровня «экстремально грязного» (табл. 4, рис. 2).
Таблица 4
Разряды качества вод р. Раздольная
Река – створ/ гг. |
1986–96 |
2006 |
2007 |
2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
р. Раздольная – с. Новогеоргиевка |
2–4 |
4б |
3б |
4а |
4а |
4а |
4б |
4б |
4а |
4б |
4а |
р. Раздольная – г. Уссурийск (выше 2 км) |
2–4 |
4а |
4а |
4а |
4а |
4а |
3б |
4б |
4б |
4а |
4а |
р. Раздольная – г. Уссурийск (ниже 0,5 км) |
3–4 |
4б |
5 |
4г |
4а |
5 |
4а |
4б |
4б |
4а |
4б |
р. Раздольная – с. Тереховка |
3–4 |
4б |
4в |
4б |
4а |
4в |
4а |
4б |
4б |
4б |
4а |
р. Раковка – 0,05 км выше устья |
3–5 |
5 |
5 |
4г |
4в |
5 |
4а |
5 |
5 |
4 |
4 |
р. Комаровка – 0,5 км выше устья |
4–5 |
5 |
4г |
5 |
4в |
5 |
4б |
5 |
4б |
4б |
4в |
Примечание. Источник: составлено по [1, 6].
а) р. Раздольная – г. Уссурийск 0,5 км ниже сброса ГОС (1); р. Раздольная – г. Уссурийск 20 км ниже города в черте Тереховка (2) |
б) р. Комаровка – г. Уссурийск 0,5 км выше устья (1); р. Раковка – г. Уссурийск 0,05 км выше устья (2) |
Рис. 2. Качество вод в бассейне р. Раздольная по УКИЗВ
Рис. 3. Уровни высокого загрязнения в р. Раздольная – г. Уссурийск, 500 м ниже сброса канализационных очистных сооружений (КОС)
Каждый год в указанных створах наблюдается высокий уровень загрязнения отдельными веществами, в частности в створе р. Раздольная – г. Уссурийск ниже выпуска сточных вод городских канализационных очистных сооружений (КОС) регистрируются загрязнения азотом нитритным на уровне 21–95 ПДК, алюминием – 14–116 ПДК), железом – 6–44 ПДК и цинком 18 ПДК (рис. 3).
На протяжении многих лет реки Раздольная и ее притоки Комаровка и Раковка входят в краевой перечень водных объектов, требующих первоочередного осуществления водоохранных мероприятий [6].
Выводы
Объемы трансграничного переноса ЗВ с территории КНР со стоком р. Раздольная по большинству веществ выше, чем объем загрязняющих веществ, сбрасываемых водопользователями всего Приморского края и тем более предприятиями на российской части бассейна реки, кроме того, по отдельным веществам за период с 2005 г. эти объемы растут. Однако в створах выше г. Уссурийска и у Новогеоргиевки на границе РФ – КНР такого загрязнения как ниже сброса КОС Уссурийска, а также в р. Комаровка и Раковка не наблюдается, так как самоочищающая способность реки на участке от границы РФ – КНР до г. Уссурийска позволяет нейтрализовать загрязнение. На российской части бассейна в 2017 г. в сравнении с 2010 г. наблюдается рост точечных сбросов легкоокисляемых органических веществ, СПАВ, фенолов и меди. На этом фоне качество вод р. Раздольная в створах 0,5 км ниже г. Уссурийска, у с. Тереховка, а также притоков Комаровка и Раковка за последние более чем 10 лет не улучшилось.