Геоэкология
Пакусина А.П., доктор химических наук, профессор Дальневосточного государственного аграрного университета
Платонова Т.П., кандидат химических наук, доцент Амурского института развития образования Тарасенко О.В., кандидат химических наук, доцент Дальневосточного государственного аграрного университета Черноситова Т.Н., кандидат сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой Дальневосточного государственного аграрного университета
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ МАЛОЙ РЕКИ В УСЛОВИЯХ ГОРОДА (НА ПРИМЕРЕ РЕКИ БУРХАНОВКА ГОРОДА БЛАГОВЕЩЕНСКА)
В статье дана эколого-химическая оценка качества вод малой реки селитебной зоны (на примере реки Бурхановка г. Благовещенска) в условиях осеннего паводка 2013 г. определено содержание биогенных элементов, микроэлементов и тяжелых металлов в воде малой реки.
Ключевые слова: малая река, биогенные элементы, микроэлементы.
ECOLOGICAL STATE OF SMALL RIVERS IN CITY CONDITIONS (ON THE EXAMPLE OF THE BURCHANOVKA THE CITY OF BLAGOVESHCHENSK)
The article gives the ecological-chemical estimation of quality of water of the small rivers of residential areas (on the example of the Burchanovka, Blagoveshchensk) in conditions of autumn floods 2013. Determination of the content of biogenic elements, trace elements and heavy metals in the water of a small river.
Keywords: small river, biogenic elements, trace elements.
Введение
Малые реки являются компонентами ландшафта, имеющими большое экологическое значение. Они регулируют микроклимат, влажность воздуха и почвы, определяют продуктивность пастбищ и сельскохозяйственных угодий, обеспечивают меженное питание крупных рек. Одна из основных особенностей малой реки - тесная связь с окружающим ландшафтом. Процессы, происходящие на малом водосборе, быстро отражаются на состоянии реки, её стоке, русловых процессах. Участки открытых русел рек в условиях города являются важной частью природно-антропогенного комплекса. Малые реки имеют огромный ресурсный потенциал. Прежде всего, с точки зрения обустройства здесь парков и лесопарков, зелёных зон. Но для этого необходимо, естественно, как минимум, вывести из их долин и русел все опасные стоки. Для города огромное ландшафтно-экологическое значение имеет и сама система оврагов, по дну которых проходят эти водотоки. Малые реки продуктивно изучаются по широкому спектру химических элементов [1, 2].
Цель исследований: дать экологическую оценку состояния реки Бурхановка города Благовещенска.
Объекты и методы исследований
Водосбор малой реки Бурхановка - правого притока реки Зея близ её устья - расположен в черте города Благовещенска. Длина реки около 10 км. Долина прослеживается слабо, в сухое время сильно пересыхает. Река с «умирающим» стоком. После ливней сток возрастает почти в пятнадцать раз. С 1965 года русло расширено, профилировано и обваловано. Бурха-новка пересекает город Благовещенск почти посередине с северо-запада на юго-восток (рисунок 1). Постоянный водоток и русло появляется на северо-западе окраины города, где расположены Асташинские озера, которые в настоящее время интенсивно засыпаются. Часть реки (примерно 800 метров) спрятана в трубу [3]. Верхнее течение реки Бурхановки преобразована так, что часть воды поступает по водотоку в Чигиринское водохранилище. Зейская ГЭС стабилизировала уровень реки Зея, и большая вода перестала заходить в реку Бурханов-ку, промывая и очищая её русло. В 1928 году, 1958 году и 1963 году в результате паводка Бурхановка затопила улицы и кварталы города. Во время наводнения 2013 года были подтоплены дома, гаражи. Ландшафтно-гидрологические исследования Бурхановки проводились в конце ХХ столетия [4, 5].
Большая часть русла реки спрямлена, берега реки замусориваются, дно подвержено заилению, в реку сбрасываются ливневые сточные воды. Мероприятия по очистке берегов реки от мусора проводятся нерегулярно силами отдельных экологических групп и учебных заведений.
Рис. 1. Карта местности, где протекает река Бурхановка
В исследованиях, посвящённых изучению донных отложений озёр г. Благовещенска, показано, что в поверхностном слое донных отложений Асташинских озёр обнаружены ртуть, свинец, кадмий, молибден, цинк, серебро, сурьма. Значение коэффициента загрязнения соответствует умеренному загрязнению. Ассоциация токсичных элементов, концентрирующихся в поверхностном слое донных отложений, связана, по мнению авторов, преимущественно с влиянием аэротехногенного переноса выбросов Благовещенской ТЭЦ, а также с загрязнением железнодорожным транспортом. В нижних слоях донных отложений отмечено накопление лития, бериллия, кобальта, хрома, висмута. Данная ассоциация связана с природными, преимущественно кислого состава, комплексами интрузивных и осадочных горных пород водосборных бассейнов озёр [6].
Массовую концентрацию микроэлементов в воде (растворенную форму) определяли на спектрометре «Квант^.ЭТА» методом атомной абсорбции с прямой электротермической атомизацией проб [7]. Определяли по известным методикам [8] рН, цветность, содержание
соединений азота, фосфора, кремния, железа. Количество органических веществ оценивали по содержанию кислорода, перманганатной окисляемости и БПК5.
Результаты исследований и их обсуждение
Отборы проб проводили 27 сентября 2013 г. в двух пунктах: пункт 1 - в районе улицы Пролетарская, верхнее течение, пункт 2 - в районе улицы Красноармейская, нижнее течение, 30 м до впадения в реку Зея.
Температура воды в водоёме +11 °С, что для этого времени является нормой. Значение рН воды в реке Бурхановка 7,45-8,07. Хотя это в пределах нормы (6,5-8,5), но слабощелочная реакция воды реки Бурхановка указывает на наличие гидрокарбонатов кальция и магния.
Содержание марганца в пункте 1 - 0,19 мг/дм , в пункте 2 - 1,013 мг/дм3, (ПДКв 0,1 мг/дм3, лимитирующий показатель вредности органолептический). Увеличение содержания марганца в воде и превышение ПДК в 10 раз при протекании реки по городу связано с антропогенным источником загрязнения. Значительные количества марганца образуются в процессе разложения водных организмов, особенно синезеленых, диатомовых водорослей и высших водных растений. Роль марганца в жизни водных растений велика. Марганец способствует утилизации углекислого газа растениями, что повышает интенсивность фотосинтеза, участвует в процессах восстановления нитратов и ассимиляции азота растениями, способствует переходу соединений Бе(11) в Ее(Ш).
Свинец в воде реки Бурхановка в пределах нормы (ПДКв 10 мкг/дм3) и составляет 9,76 мкг/дм3 и 10,21 мкг/дм3, но отметим, что в устье реки концентрация свинца увеличивается.
Медь - важнейший микроэлемент. Физиологическая активность меди связана с включением её в состав активных центров окислительно-восстановительных ферментов. Медь влияет на усвоение азота растениями. Содержание меди в воде Бурхановки в пределах нормы (ПДКв 1000 мкг/дм3) и составляет 261,20 мкг/дм и 712,35 мкг/дм , в устье реки концентрация увеличивается до 0,7 ПДК.
Цинк относится к числу активных микроэлементов, влияющих на рост и развитие организмов. В тоже время некоторые соединения цинка токсичны. Содержание цинка превышает ПДКВ более, чем в 4 раза и составляет в пункте 1 - 4757,3 мкг/дм3, в пункте 2 - 4111,6 мкг/дм3.
Кадмий является токсичным элементом. В природе он может накапливаться в водных растениях и животных, при отмирании которых кадмий поступает в воду. Содержание кадмия в воде реки Бурхановка не превышает нормы (ПДКВР= 0,5 мкг/дм3) и составляет от 0,07 мкг/дм3 до 0,24 мкг/дм3.
Соединения хрома могут в поверхностные воды поступать со сточными водами. Как микроэлемент хром может оказывать влияние на углеводный обмен живых организмов, в больших концентрациях соединения хрома оказывают канцерогенное действие. ПДКВР составляет 20 мкг/дм3 , в 1 и 2 пунктах реки Бурхановка содержание хрома составляет соответственно 2,10 мкг/дм3 и 18,07 мкг/дм3 . Отметим, что при протекании реки в черте города содержание хрома увеличивается в 9 раз.
Содержание селена в водах реки Бурхановка составляет 2,01 мкг/дм3 и 3,04 мкг/дм3. В Амурской области отмечается дефицит селена в воде, почве. Имеются данные о положительной корреляции между количеством селена в поверхностных водах и дождевых осадках [9]. Превышение нормы количества осадков в июле и августе, паводок, приведший к наводнению, дают основание сделать вывод о привнесении селена в водоём с осадками и из почвы.
Абсолютное содержание растворённого кислорода в воде реки составляет от 8,2 мгО2/л до 7,3 мгО2/л, что является нормой. Однако насыщаемость воды кислородом 75 % и 67 % соответственно указывает на недостаток кислорода, а значит сниженную способность к самоочищению. Перманганатная окисляемость характеризует содержание в воде органических веществ. Перманганатная окисляемость составляет 8,4 мгО/дм3 и 9,6 мгО/дм3, что соответ-
ствует средней окисляемости (это норма для зоны широколиственных лесов). Значения БПК5 - 2,6 мгО2/дм3 и 2,4 мгО2/дм3 соответствуют качеству воды умеренно загрязнённой. Для водоёмов рекреационного водопользования и в черте населённого пункта норма не более 4 мгО2/дм3.
К биогенным веществам относят соединения азота, фосфора, кремния и железа. Их объединяет общность распределения и транспортировки в воде, законы их потребления растениями в процессе фотосинтеза и возвращения их обратно в воду при разложении органических остатков.
Повышенное содержание ионов аммония от 0,83 мг/дм3 до 0,7 мг/дм3 с одной стороны отражает ухудшение санитарного состояния реки и процесс загрязнения ливневыми стоками, с другой стороны обусловлено сезонной динамикой соединений азота. Нитритный азот (ПДКв 0,9 мг/дм3, ПДКвр 0,02 мг/дм3) в водах Бурхановки имеет значения 0,0206 мг/дм3 и 0,0116 мг/дм3, что в некоторой степени обусловлено недостатком кислорода. Содержание нитратного азота составляет от 0,351 мг/дм3 до 0,1 мг/дм3 (ПДКВ 9,1 мг/дм3).
Содержание силикат - ионов составляет 1,87 мг/дм3 и 2,37 мг/дм3 (ПДКВ 10 мг/дм3). Кремний не лимитирует развитие растительности. Важным процессом является потребление кремния водной растительностью, например, диатомовые водоросли строят свой
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.