Email this article Особенности качества воды малых рек Хабаровска во время половодья. 1. Основные ионы и биогенные вещества
- Authors: Шестеркин В.П.1, Синькова И.С.1, Шестеркина Н.М.1
-
Affiliations:
- ХФИЦ ДВО РАН
- Issue: Vol 51, No 3 (2024)
- Pages: 336-344
- Section: ГИДРОХИМИЯ, ГИДРОБИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
- URL: https://journals.eco-vector.com/0321-0596/article/view/659946
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0321059624030104
- EDN: https://elibrary.ru/ATZILS
- ID: 659946
Cite item
Full Text
Abstract
Представлены результаты изучения химического состава воды малых рек г. Хабаровска в период весеннего половодья в 2018–2022 гг. Показано значительное варьирование концентраций основных ионов и биогенных веществ в речных водах, обусловленное большими различиями химического состава талых снеговых, подземных, сточных вод, а также вод из изношенных систем водоснабжения и водоотведения. В начале периода снеготаяния максимальные минерализация, концентрация хлоридных ионов и ионов натрия в центре города, превышающие ПДК, и хлоридно-натриевый состав из-за использования противогололедных реагентов установлены в воде рек, дренирующих районы с интенсивным движением автотранспорта. Наибольшее загрязнение речных вод аммонийным и нитритным азотом, фосфатами отмечено в начале половодья вследствие выноса с поверхности водосборов. Показано, что в течение половодья в воде многих рек, кроме питающихся коммунальными сточными водами, концентрации растворенных веществ постепенно снижаются, состав воды становится гидрокарбонатно-кальциевым.
Full Text
ВВЕДЕНИЕ
Урбанизация – мощный фактор преобразования химического состава вод малых рек из-за сбросов промышленных и бытовых сточных вод, вод ливневого и талого стока [16]. В г. Хабаровске, основанном в 1858 г., проблема качества вод малых рек существует давно. В 1905 г. санитарный врач А.В. Чириков писал, что “…реки Плюснинка, Чердымовка и Лесопилка, впадающие в Амур, по-видимому, предназначены городской администрацией для роли естественной канализации”, “...по ложу речки Плюснинки струится клоачная жидкость и несколько ниже казенного дебаркадера изливается в реку, к несчастью именно в том месте, где берут воду как водовозы, так и корейцы-водоносы” [18].
Дальнейшее расширение территории города, протянувшегося вдоль Амура, затронуло водосборы малых рек Матренихи, Полежаевки, Березовой и др., начиная с 1958 г. – реки Плюснинка, Чердымовка, Лесопилка и Курча-Мурча были постепенно убраны в бетонные коллекторы.
Мониторинг за качеством вод рек Черной и Березовой с 1975 г. осуществляет “Росгидромет” в период открытого русла. Согласно материалам этих наблюдений, р. Черная – “очень грязная”, а р. Березовая – “грязная”. В настоящее время они – приемники сточных вод МУП “Водоканал”. В 2021 г. в эти водотоки в составе сточных вод поступило 1.29 т фосфатов, 0.4 т нефтепродуктов [2].
Исследования ИВЭП ДВО РАН в 1997–1998 гг. дали возможность получить первые сведения о содержании основных ионов и биогенных веществ в период открытого русла в воде притоков рек Черной и Березовой [6]. Материалы наблюдений в декабре 2017 г. – марте 2018 г. свидетельствовали о загрязнении рек центральной части г. Хабаровска аммонийным и нитритным азотом [17, 19].
В меньшей степени изучено качество вод малых рек в период весеннего половодья, когда в их питании доминируют талые снеговые воды. Снежный покров, как известно [8], хороший индикатор загрязнения атмосферы зимой из-за сорбции аэрозолей, частиц пыли, сажи и др. Немногочисленные сведения о химическом составе снежного покрова г. Хабаровска свидетельствуют о загрязнении его соединениями азота и фосфора [9, 17, 20]. Рост количества автотранспорта и использование для борьбы с гололедом химических средств не могли не повлиять на качество вод малых рек города. Так, 18 ноября 2018 г. после выпадения 7 мм снега на дорогах Хабаровска было использовано более 160 т песчано-соляной смеси, 19 т реагента и 3 т технической соли [15]. Аналогичная ситуация имела место и в последующие годы.
Исследования в г. Минске свидетельствуют, что во время снеготаяния больше всего загрязнены воды с дорог, в которых в результате использования противогололедных реагентов содержание Сl– достигало 805–5660 мг/дм3, Na+ – 610–3580 мг/дм3 [10]. В г. Москве в 2000–2001 гг. общее количество загрязняющих веществ, поступивших в реки с талыми водами, составляло ~60% валовых сбросов загрязняющих веществ в водоемы города. Иногда содержание хлоридов в сбрасываемом в реки снеге превышало ПДК в 20–100 раз [13].
Отсутствие мониторинга качества вод малых рек г. Хабаровска в период весеннего половодья обусловило необходимость изучения пространственно-временной изменчивости качества вод в эту фазу водного режима.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Наблюдения на малых реках г. Хабаровска проводили с 11 марта по 19 апреля в 2018–2022 гг. Мониторинг отсутствовал на р. Лесопилке в 2020–2022 гг. из-за работ на набережной, р. Чердымовке в апреле 2021–2022 гг. – из-за заполнения коллектора водами Амура. Пробы воды отбирали с поверхности, анализировали в ЦКП при ИВЭП ДВО РАН. В образцах воды по [14] определяли содержание главных ионов (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, HCO3–, SO42– и Cl–) и биогенных веществ (NH4+, NO2–, NO3– и HPO42–). Схема района исследований дана на рис. 1. При оценке загрязнения использовали значения ПДК вредных веществ для водных объектов рыбохозяйственного значения РФ [12].
Рис. 1. Картосхема территории расположения водотоков: 1 – Матрениха; 2 –Безымянная; 3 – Красная речка; 4 – Черная; 5 – Гнилая падь; 6 – Плюснинка; 7 – Чердымовка; 8 – Лесопилка, 9 –Курча-Мурча; 10 – Полежаевка; 11 – Березовая
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Химический состав вод малых рек Хабаровска формируется на Среднеамурской низменности, ограниченной на севере Воронежскими высотами, на юге – предгорьями Большого и Малого Хехцира, в центральной части города – на холмисто-увалистой поверхности. Во время половодья в питании рек активное участие принимают талые снеговые воды, на отдельных водотоках – воды из изношенных систем водоснабжения и водоотведения, иногда – сточные воды жилищно-коммунального хозяйства.
В г. Хабаровске средняя дата образования устойчивого снежного покрова – 15 ноября, ранняя – 16 октября, разрушения – 28 марта и 1 февраля соответственно. Наибольшая высота снежного покрова достигает 35 см, наименьшая – 7 см [3]. Во время наблюдений сумма осадков за декабрь–февраль изменялась от 9 (2018–2019 гг.) до 47 мм (2021–2022 гг.) [11].
В начале марта водный сток на большинстве рек из-за промерзания и образования наледей отсутствует, сохраняется лишь на реках Безымянной, Плюснинке, Лесопилке, Чердымовке, редко на реках Матренихе и Полежаевке из-за питания сточными водами.
Малые реки на окраине города с преимущественно малоэтажной застройкой, садово-огородными участками
Малые реки в южной (Матрениха, Безымянная, Красная речка) и северо-восточной частях города (Черная, Гнилая падь, Полежаевка, Березовая) характеризуются большим различием химического состава вод из-за разной освоенности водосборов.
В начале снеготаяния (II декада марта) максимальная минерализация вследствие выноса основной массы солей из снежного покрова отмечается в воде р. Красная речка, дренирующей в верхнем течении садовые участки и участок федеральной автомобильной дороги А370 “Уссури”, а в нижнем течении – строения частного сектора (табл. 1, 2). Меньше содержание солей в воде р. Безымянной, питающейся неочищенными сточными водами. Минерализация воды этих рек по сравнению с зимой была выше соответственно в 2 и 1.3 раза [19]. В воде р. Полежаевки, водосбор которой освоен под садово-огородные участки, больших различий минерализации между зимой и весной нет. Воды остальных рек, в питании которых эпизодически участвуют сточные воды, содержат солей существенно меньше (в р. Матренихе в 1.6–2.2 раза), чем зимой [19].
Таблица 1. Химический состав вод малых рек южной части г. Хабаровска (здесь и в табл. 2, 3 числитель – минимальное и максимальное, знаменатель – среднее значение)
Показатель | Река | |||||
Матрениха | Безымянная | Красная речка | ||||
Март | Апрель | Март | Апрель | Март | Апрель | |
рН | 6.8 | 6.8–7.4 7.2 | 7.2–7.3 7.2 | 7.2–7.4 7.3 | 7.9 | 6.7–7.4 7.1 |
Na+, мг/дм3 | 51 | 4.4–13 8 | 49–124 87 | 4–33 22 | 160 | 6–9 7 |
K+, мг/дм3 | 11.2 | 3.3–5.0 4.0 | 11.2–14.8 13 | 5.5–8.8 7.6 | 16.7 | 2.0–3.0 2.5 |
Ca2+, мг/дм3 | 25 | 8–14 11 | 24–30 27 | 18–23 20 | 87 | 11–16 13 |
Mg2+, мг/дм3 | 7.0 | 2.5–3.5 3.0 | 7.5–9.7 8.6 | 5.1–7.2 6.1 | 32 | 2.5–4.0 3.2 |
HCO3–, мг/дм3 | 187 | 54–74 67 | 269–284 272 | 153–239 194 | 556 | 42–62 55 |
Cl–, мг/дм3 | 29 | 6–10 8 | 44–203 124 | 20–50 38 | 183 | 6-12 9 |
SO42–, мг/дм3 | 22 | 7–20 12 | 24–27 25 | 20–27 25 | 63 | 2.0–16 8 |
NH4+, мг N/дм3 | 3.3 | 1.3–2.2 1.8 | 3.0–30.3 16.7 | 14.9–24.9 17.9 | 20.4 | 0.5–3.5 1.7 |
NO2–, мг N/дм3 | 0.10 | <0.03 | <0.01–0.38 0.19 | <0.01–0.03 0.02 | 0.15 | 0.02–0.07 0.05 |
NO3–, мг N/дм3 | 1.78 | 0.42–1.09 0.69 | 0.01–0.70 0.35 | <0.01–0.38 0.17 | 2.28 | 0.84–1.45 1.17 |
HPO42–, мг/дм3 | 0.86 | 0.09–0.18 0.14 | 1.03–3.12 1.78 | 0.69–2.15 1.33 | 0.77 | 0.04–0.10 0.07 |
Минерализация, мг/дм3 | 347 | 111–127 120 | 482–687 585 | 356–416 336 | 1137 | 101–114 108 |
Таблица 2. Химический состав вод малых рек северо-восточной части г. Хабаровска
Показатель | Река | |||||||
Черная | Гнилая падь | Полежаевка | Березовая | |||||
Март | Апрель | Март | Апрель | Март | Апрель | Март | Апрель | |
рН | 7.3–7.4 7.3 | 7.0–7.4 7.2 | 7.2–7.4 7.3 | 7.2–7.6 7.4 | 6.5–7.8 7.3 | 7.0–7.5 7.3 | 7.7 | 6.8–7.8 7.4 |
Na+, мг/дм3 | 25–88 57 | 14–26 19 | 27–54 40 | 20–31 27 | 10–38 19 | 9–23 15 | 30.3 | 18–38 25 |
K+, мг/дм3 | 10.8–15.3 13.1 | 8.8–9.5 9.2 | 10.8–11.0 10.9 | 6.0–7.1 6.7 | 3.0–16.0 9.8 | 5–8 6 | 10.5 | 4.6–6.6 5.4 |
Ca2+, мг/дм3 | 25–34 30 | 26–40 32 | 33–53 43 | 38–54 45 | 20–34 26 | 23–40 30 | 31 | 18–29 16 |
Mg2+, мг/дм3 | 8.9–18.9 13.9 | 6.5–7.7 7.2 | 9.3–12.8 11.1 | 8.8–10.7 10.0 | 4.7–10.4 7.1 | 5.4–9.7 7.0 | 9.2 | 4.4–8.2 6.1 |
HCO3-, мг/дм3 | 185–272 229 | 100–148 128 | 175–209 192 | 194–203 198 | 81–127 101 | 76–142 103 | 128 | 94–163 119 |
Cl-, мг/дм3 | 42–75 59 | 19–30 24 | 52–73 63 | 27–41 36 | 17–53 26 | 17–23 19 | 22 | 17–23 21 |
SO42-, мг/дм3 | 22–37 30 | 21–43 30 | 23 | 24–51 34 | 12–40 22 | 22–60 35 | 75 | 15–33 22 |
NH4+, мг N/дм3 | 11.3–19.2 15.3 | 3.7–5.7 4.9 | 6,1–6,9 6.5 | 4.2–9.8 6.2 | 0.29–28.8 6.3 | 0.95–2.02 1.33 | 1.4 | 1.46–2.49 1.94 |
NO2-, мг N/дм3 | 0.01–0.03 0.02 | 0.04–0.08 0.06 | 0.04–0.13 0.09 | 0.04 | 0.02–0.08 0.04 | 0.02–0.06 0.03 | 0.04 | 0.02–0.04 0.03 |
NO3-, мг N/дм3 | 0.02–0.14 0.08 | 0.82–1.81 1.29 | 0.52–0.86 0.69 | 0.41–1.26 0.85 | 0.14–1.90 1.16 | 0.65–1.67 1.10 | 1.31 | 0.47–1.22 0.87 |
HPO42-, мг Р/дм3 | 1.06–1.43 1.25 | 0.05–0.50 0.23 | 0.06–0.09 0.08 | 0.03–0.37 0.15 | 0.02–4.99 1.07 | 0.03–0.06 0.04 | 0.20 | 0.09–0.22 0.11 |
Минерализация, мг/дм3 | 219–546 383 | 211–373 301 | 391–404 398 | 351–368 370 | 173–343 229 | 166–319 224 | 315 | 186–314 229 |
Во время снеготаяния минерализация речных вод резко снижается, достигая наименьших за половодье значений (рис. 2).
Рис. 2. Содержание растворенных веществ в воде р. Безымянной в 2018, 2021, 2022 гг.: 1 – минерализация; 2 – Na+; 3 – Ca2+, 4 – HCO3–; 5 – Cl–
Большие различия отмечаются в соотношениях концентраций основных ионов. В воде рек Красная речка, Матренихи, Черной и Гнилая падь из-за выноса противогололедных солей в начале таяния снега преобладает Na+ (42–49% экв), в конце – Ca2+ (40–48% экв). В воде р. Безымянной в марте также доминирует Na+ (до 51% экв), в апреле – аммонийный азот (до 32% экв). Иная ситуация характерна для рек Березовой и Полежаевки, в воде которых в марте содержится в среднем больше Ca2+ (до 39% экв). В воде большинства рек в половодье среди анионов доминирует HCO3– (48–70% экв), на втором месте хлориды (14–33% экв). Лишь в воде р. Безымянной в начале половодья преобладает Cl– (51% экв.), в конце – HCO3– (67% экв). Поэтому по химическому составу воды в основном относятся к гидрокарбонатному классу, группе натрия (март) или кальция (апрель), первому или второму классу [1].
Характерная черта вод рек города из-за выноса с поверхности водосборов и сброса сточных вод − повышенное содержание биогенных веществ [16].
Аммонийная – основная форма соединений азота в воде исследуемых рек. Повышению его содержания способствуют процессы денитрификации, протекающие в условиях дефицита растворенного в воде кислорода и больших количеств органических веществ. Максимальное содержание, значительно превышающее ПДК (0.39 мг N/дм3), в начале снеготаяния отмечено в воде рек, в питании которых постоянно (Безымянная) или эпизодически участвуют сточные воды (Черная, Гнилая падь), выносятся органические удобрения с садово-огородных участков (Красная речка, Полежаевка, Матрениха). В воде рек Березовой, Матренихи, Безымянной и Гнилая падь в начале половодья содержание иона аммония в среднем ниже, чем зимой, соответственно в 9.7, 8.7, 2.9 и 1.6 раза из-за разбавления талыми снеговыми водами [19].
В период половодья содержание аммонийного азота в воде большинства рек, за исключением водотоков, питающихся сточными водами (Безымянная, Гнилая падь и Черная), снижается и достигает наименьших за половодье значений (рис. 3).
Рис. 3. Среднее содержание иона аммония в воде рек окраин г. Хабаровска в период половодья в 2018–2022 гг.
Присутствие нитритного азота в речных водах обусловлено в основном процессами разложения органических веществ и нитрификацией. Содержание этого вещества меняется в очень широких пределах (табл. 1, 2). Максимальное загрязнение (> 21 ПДК) отмечается в начале половодья в воде рек Красная речка и Гнилая падь. Менее загрязнены остальные реки. В период снеготаяния его содержание в воде рек снижается, причем в реках Матренихе и Безымянной – из-за анаэробных условий до предела обнаружения. Повышение концентрации нитритного азота наблюдается лишь в воде р. Черной (табл. 2) из-за влияния сточных вод.
Максимальная концентрация нитратного азота в начале снеготаяния отмечается в воде Красной речки и Березовой, в конце снеготаяния – Черной (табл. 1, 2). Наименьшее его содержание, часто ниже предела обнаружения, отмечено в Безымянной за счет денитрификации. Аналогичные значения в воде этой реки, а также Матренихи, Гнилой пади и Березовой наблюдались и зимой [19].
В больших диапазонах меняется содержание фосфатов, максимальные величины из-за выноса удобрений с дачных участков отмечаются в начале снеготаяния в воде Красной речки, Полежаевки и Черной. Менее загрязнены фосфатами в это время воды Матренихи, Безымянной, Березовой и Гнилой Пади, в питании которых принимают участие и сточные воды. Повышенные концентрации фосфатов в воде Черной, Матренихи и Березовой наблюдались и ранее [6], что свидетельствует о хроническом загрязнении этих водотоков фосфатами. В конце снеготаяния содержание этого вещества в воде большинства рек значительно снижается. Исключение – р. Безымянная, в которую в течение года сбрасываются сточные воды.
Малые реки центральной части города (Плюснинка, Чердымовка, Лесопилка, Курча-Мурча)
Малые реки центральной части города, питающиеся подземными водами, водами изношенных систем водоснабжения и водоотведения, как и зимой, характеризуются слабощелочными величинами рН. По сравнению с реками окраин города, они характеризуются более высоким содержанием в воде основных ионов, соответственно – минерализацией, значительной амплитудой их колебаний (табл. 3).
Таблица 3. Химический состав вод малых рек центральной части г. Хабаровска
Показатель | Река | |||||||
Плюснинка | Чердымовка | Лесопилка | Курча-Мурча | |||||
Март | Апрель | Март | Апрель | Март | Апрель | Март | Апрель | |
рН | 7.1–8.1 7.6 | 7.6–7.8 7.7 | 7.0–7.8 7.5 | 7.2 | 6.8–7.3 7.1 | 7.5 | 7.6-7.8 7.7 | 7.8 |
Na+, мг/дм3 | 22–435 104 | 17–24 20 | 13–180 67 | 16.9 | 24–38 31 | 23 | 25–32 28 | 29 |
K+, мг/дм3 | 5.7–10.5 8.0 | 3.6–6.5 5.0 | 3.0–12.5 5.7 | 5.5 | 10.0–14.0 12.0 | 6.5 | 5.0–11.0 8 | 6.4 |
Ca2+, мг/дм3 | 31–59 47 | 39–64 52 | 17–47 31 | 43 | 33–44 39 | 42 | 31–50 43 | 53 |
Mg2+, мг/дм3 | 5.5–31.0 15.2 | 9.3–14.2 11.8 | 4.5–10.9 7.6 | 10.6 | 6.5–7.4 7.0 | 9.1 | 12–13 13 | 12 |
HCO3–, мг/дм3 | 102–266 196 | 164–259 212 | 91–182 130 | 185 | 129–188 159 | 234 | 193–229 210 | 209 |
Cl–, мг/дм3 | 39–720 186 | 31–63 47 | 14–331 111 | 56 | 14–54 34 | 39 | 40–59 42 | 40 |
SO42–, мг/дм3 | 12–30 20 | 16–20 18 | 9–19 15 | 15 | 18–26 22 | 9.0 | 17–26 21 | 29 |
NH4+, мг N/дм3 | 0.9–6.0 3.5 | 1.9–2.3 2.1 | 0.7–8.1 3.0 | 4.3 | 6.7–15.3 10.0 | 5.76 | 0.4–11.1 4.3 | 2.6 |
NO2–, мг N/дм3 | 0.05–0.40 0.15 | 0.14–0.26 0.12 | 0.04-0.20 0.10 | 0.12 | 0.10–0.16 0.13 | <0.03 | 0.01–0.04 0.03 | 0.06 |
NO3–, мг N/дм3 | 1.11–2.39 1.71 | 0.10–0.11 0.10 | 0.99–1.58 1.19 | 1.48 | 0.90–2.15 1.52 | 0.01 | 0.8–2.1 1.2 | 1.20 |
HPO42–, мг Р/дм3 | 0.01–0.33 0.06 | 0.03–0.06 0.04 | 0.01–0.49 0.14 | 0.09 | 0.25–0.64 0.47 | 0.09 | 0.07–0.32 0.08 | 0.02 |
Минерализация, мг/дм3 | 260–1720 649 | 291–458 375 | 172–795 410 | 345 | 307–461 384 | 370 | 326–412 377 | 387 |
Максимальная минерализация отмечена в воде р. Плюснинки во второй декаде марта 2021 г. (табл. 3) после малоснежной зимы (в декабре–феврале выпало 24 мм осадков). В воде р. Чердымовки, часть водосбора которой занята малоэтажными бараками, минерализация воды была ниже в 2.4 раза. По сравнению с зимой [19] из-за выноса противогололедных реагентов с первыми порциями талых вод ее значения в воде этих рек были выше в 3.6 и 3.4 раза соответственно. В 2018–2020 и 2022 гг. содержание солей в воде этих рек было ниже (рис. 4). Такие большие различия могут быть вызваны как разными сроками наступления снеготаяния, так и количеством используемых на дорогах реагентов.
Рис. 4. Изменение минерализации воды рек центральной части г. Хабаровска в феврале–апреле 2021–2022 гг.
Существенные различия были в солевом составе. В начале снеготаяния в марте 2018 г. в воде Чердымовки и Плюснинки относительное содержание Cl- достигало 74% экв, превышало значение ПДК в 1.2 и 1.1 раза соответственно, в то время как в воде Лесопилки эти значения составляли 13% экв и 0.05 ПДК. Более высокое содержание Cl– отмечалось в воде Плюснинки в марте 2021 г. (78% экв и 2.4 ПДК). Доля Na+ среди катионов в воде Плюснинки и Чердымовки в марте 2018 г. составила 62 и 66% экв (1.4–1.5 ПДК), на втором месте был Ca2+ (23 и 20% экв соответственно). Иная ситуация была характерна для Лесопилки, дренирующей территорию частных домов, в ее воде содержание Ca2+ достигало 43% экв, Na+ – 32% экв. Наибольшее содержание Na+ было характерно для вод Плюснинки и Чердымовки в марте 2021 г. (71–78% экв), причем в первой оно составляло 3.6 ПДК.
Поэтому, по классификации О.А. Алекина [1], в начале снеготаяния воды Плюснинки и Чердымовки относились к хлоридному классу, группе натрия, Лесопилки – к хлоридному классу, группе кальция-натрия, третьему типу.
Во время половодья минерализация воды постепенно снижается (рис. 4), изменяется и ее химический состав (табл. 3). Более резкое снижение содержания Na+ по сравнению с остальными катионами приводит к появлению вод гидрокарбонатного класса, группы кальция, второго типа. Наряду со снижением содержания Ca2+, Na+ и Mg2+ в конце марта 2018 г. в воде отмечается повышение содержания K+.
На спаде половодья, в I декаде апреля, минерализация речных вод достигает наименьших значений. В р. Плюснинке основной вклад в минерализацию внесли HCO3– и Ca2+ (34 и 27% экв соответственно). Содержание Na+ и Cl– было < 11% экв.
В малоснежные зимы 2018–2019 и 2019–2020 гг. содержание основных ионов в воде рек в начале снеготаяния было значительно ниже, вероятно, из-за использования меньшего количества реагентов. По составу воды рек были гидрокарбонатно-кальциевыми или гидрокарбонатными натриево-кальциевыми.
Среди минеральных форм азота в начале половодья доминирует ион аммония, причем по сравнению с реками окраин, в которых его содержание менялось от 0.3 до 28.8 мг N/дм3, в водотоках центральной части города оно варьировало в более узких пределах. Максимальная концентрация (до 40 ПДК), как и зимой, отмечена в воде р. Лесопилки (табл. 3). Несколько меньшей (до 28 ПДК) она была зафиксирована в воде р. Курча-Мурча, дренирующей территорию нефтеперегонного завода (рис. 5). В воде остальных рек в это время концентрации аммонийного азота были < 21 ПДК и превышали зимние значения.
Рис. 5. Изменение содержания аммонийного азота в воде малых рек центральной части г. Хабаровска в феврале–апреле 2018–2022 гг.
В начале половодья воды рек центральной части города более загрязнены нитритным азотом (до 20 ПДК, за исключением р. Курча-Мурча), чем реки окраин (кроме р. Безымянной, питающейся неочищенными сточными водами). Наименьшие его значения отмечены в воде р. Курча-Мурча, наибольшие – р. Плюснинки (табл. 3).
В более широких пределах (0.3–1.6 мг N/дм3), чем зимой, варьирует содержание нитратного азота. Максимальными значениями (как и нитритного азота) характеризуются воды р. Плюснинки (табл. 3).
Поведение минерального фосфора не отличалось от поведения остальных биогенных веществ. Наибольшие концентрации также отмечены в начале половодья, они были значительно ниже, чем в воде рек окраин города (табл. 1–3). По сравнению с зимней меженью [19] концентрации фосфатов в воде Плюснинки и Чердымовки во время половодья были выше, а р. Лесопилки – незначительно выше. В конце половодья содержание этого вещества в воде центральной части города снижалось до 0.02–0.09 мг Р/дм3, т. е. также было ниже, чем на окраине Хабаровска.
ВЫВОДЫ
Малые реки г. Хабаровска во время весеннего половодья значительно различаются по химическому составу воды, содержанию основных ионов и биогенных веществ, что обусловлено большой разницей химического состава талых снеговых, подземных и сточных вод, вод изношенных систем водоснабжения и водоотведения.
В районах интенсивного движения автотранспорта использование противогололедных реагентов в зимний период обусловливает максимальные минерализацию и концентрации Na+ и Cl– (в центре города они >ПДК) и хлоридно-натриевый состав речных вод в начале снеготаяния.
Воды большинства малых рек загрязнены аммонийным и нитритным азотом и фосфатами за счет их поступления с поверхностным стоком, наибольшие концентрации отмечены в начале половодья.
В течение половодья содержание растворенных веществ в воде рек, за исключением питающихся сточными водами, постепенно снижается, состав воды становится гидрокарбонатно-кальциевым.
About the authors
В. П. Шестеркин
ХФИЦ ДВО РАН
Author for correspondence.
Email: shesterkin@ivep.as.khb.ru
Russian Federation, Хабаровск
И. С. Синькова
ХФИЦ ДВО РАН
Email: shesterkin@ivep.as.khb.ru
Russian Federation, Хабаровск
Н. М. Шестеркина
ХФИЦ ДВО РАН
Email: shesterkin@ivep.as.khb.ru
Russian Federation, Хабаровск
References
- Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 442 с.
- Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Хабаровского края в 2021 году. Хабаровск: МПР Хабаровского края, 2022. 256 с.
- Лобченко Е.Е., Минина Л.И., Гончаров А.В., Ничипорова И.П., Сорокина Е.Ф. Тенденции изменения качества поверхностных вод в районе г. Екатеринбург // Современные проблемы гидрохимии и формирования качества вод. Матер. науч. конф. с международ. участием. Ростов-на-Дону: ГХИ, 2010. С. 130–133.
- Лобченко Е.Е., Минина Л.И., Лямперт Н.А., Ничипорова И.П., Листопадова Н.Н. Динамика уровня загрязненности поверхностных вод бассейна р. Москва // Современные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод. Материалы науч. конф. с международ. участием. Ростов-на Дону: ГХИ, 2015. Ч. I. С. 84–88.
- Морина О.М., Шестеркин В.П., Шестеркина Н.М., Иванова Е.Г. Проблемы качества малых рек г. Хабаровск и его окрестностей // Города Дальнего Востока: экология и жизнь человека. Материалы науч. конф. Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2003. С. 104–106.
- Нефедова Е.Г. Внутригодовая изменчивость содержания основных поллютантов в малых водотоках городского округа г. Воронеж // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов. Тр. VI международ. науч.-практ. конф. Пермь: ПГУ, 2017. Т. 2. С. 73–76.
- Никаноров А.М. Гидрохимия. Ростов-на-Дону: НОК, 2008. 461 с.
- Новороцкая А.Г. О результатах химического мониторинга снежного покрова Хабаровска // Успехи современного естествознания. 2018. № 12-2. С. 374–379.
- Овчарова Е.П., Хомич В.С., Чудук В.Н. Влияние поверхностного стока с городской территории на химический состав и качество речных вод // Экологическое состояние водных объектов. Качество вод и научные основы их охраны. Докл. VI Всерос. гидрол. съезда. М.: Метеоагенство Росгидромета, 2006. С. 154–158.
- Петров Е.С., Новороцкий П.В., Леншин В.Т. Климат Хабаровского края и Еврейской автономной области. Владивосток; Хабаровск: Дальнаука, 2000. 174 с.
- Погода и Климат. http://www.pogodaiklimat.ru/history/31735_2.htm
- Приказ Минсельхоза России от 13.2016 № 552 “Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения”. М.: Минюст России, 2017. № 45203.
- Примин О.Г., Тен А.Э. Экологическая оценка использования противоголедных реагентов в зимний период в г. Москве // Экология и пром-сть России. 2018. Т. 22. № 4. С. 11–15.
- РД 52.18.595-96 Руководящий документ Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в области мониторинга загрязнения окружающей природной среды. https://docs.cntd.ru/document/1200036098 (дата обращения: 19.08.2021)
- Свыше 160 тонн песчано-соляной смеси высыпали хабаровские дорожники на городские улицы. https://www.dvnovosti.ru/khab/2018/11/16/91091/
- Скакальский Б.Г. Формирование гидрохимического режима поверхностных вод в условиях антропогенного воздействия // Экологическое состояние водных объектов. Качество вод и научные основы их охраны. Докл. VI Всерос. гидрол. съезда. М.: Метеоагенство Росгидромета, 2006. С. 99–109.
- Фишер Н.К., Гаретова Л.А., Имранова Е.Л., Кириенко О.А., Афанасьева М.И. Оценка экологического состояния малых рек центральной части Хабаровска в период снеготаяния // Региональные проблемы. 2018. Т. 21. № 3. С. 35–44.
- Чириков А.В. Реки Амурского бассейна (Шилка, Амур и Сунгари) в санитарном отношении. 1905. СПб.: МПС, 133 с.
- Шестеркин В.П., Афанасьева М.И. Гидрохимия малых рек центральной части Хабаровска в период половодья // Материалы II международ. науч.-практ. конф. Чита: ЗабГУ, 2018. С. 59–64.
- Шестеркин В.П., Афанасьева М.И., Шестеркина Н.М. Особенности качества воды малых рек Хабаровска в зимний период // Геоэкология, инженерная геология, геокриология. 2019. № 3. С. 78–87.
- Шестеркин В.П., Шестеркина Н.М., Форина Ю.А. Химический состав снежного покрова г. Хабаровск и его пригородной зоны // Города Дальнего Востока: экология и жизнь человека. Материалы конф. Дружининские чтения. Вып. 1. Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2003. С. 177–179.
Supplementary files
