IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

ВВЕДЕНИЕ

Исторически водные объекты играли и играют центральную и многоплановую роль в развитии человеческой цивилизации.

Согласно Водному кодексу РФ 2006 года «воды являются важнейшим компонентом окружающей природной среды, возобновляемым, ограниченным и уязвимым природным ресурсом, они используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на ее территории, обеспечивают экономическое, социальное, экологическое благополучие населения, существование животного и растительного мира».

В последние годы происходит прогрессирующее ухудшение качества водной среды. Это представляет угрозу жизненно важным национальным интересам страны в областях экологической, продовольственной и национальной безопасности.

Цель работы: составить обзор экологического состояния водных объектов России.

1. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ РОССИИ

Россия – одна из наиболее водообеспеченных стран мира. Водные ресурсы Российской Федерации в 2010 г. составили 4331,7 км³ (10 % мирового речного стока, второе место в мире после Бразилии). Большая часть этого объёма – 4119,4 км³ сформировалась в пределах России, 212,3 км³ воды поступило с территорий сопредельных государств.

Поверхностные воды занимают 12,4 % территории России. При этом они распространены неравномерно: 84 % поверхностных вод сосредоточено к востоку от Урала; многие густозаселенные районы Европейской территории России (ЕТР) испытывают нехватку водных ресурсов, что негативно сказывается на хозяйственной деятельности. Большинство рек относится к бассейну Северного Ледовитого океана, занимающему более 50 % территории страны. Среди рек северного бассейна Лена – самая длинная река России (4400 км); Енисей – самая полноводная (среднемноголетний объём годового стока 635 км³); Обь – самая крупная по площади водосбора (2990 тыс. км²). Основная река бассейна Тихого океана – Амур с притоками Зея, Бурея и Уссури. На бессточный бассейн Каспийского моря приходится около 25 % территории страны. Самая длинная (3530 км) и многоводная река этого бассейна – Волга, которая является также крупнейшей рекой Европы. Среди рек бассейна Атлантического океана наиболее значительны Западная Двина, Нева, Днепр, Дон, Кубань. Самая полноводная из них Нева, питающаяся водами Ладожского озера (объём годового стока – 75 км³).

В России свыше двух миллионов озёр, но размещены они по территории страны крайне неравномерно. Больше всего озёр в Карелии, в Вилюйской котловине и на Западно-Сибирской равнине. Самые крупные озёра – Байкал, Ладожское, Онежское, Таймыр, Чудское. Байкал – самое глубокое озеро в мире (максимальная глубина – 1637 м).

В 2010 г. на реках Северо-Западного, Северо-Кавказского и Сибирского федеральных округов (табл. 1) наблюдалась повышенная водность, в Центральном, Южном и Дальневосточном федеральных округах близкая к норме. В Приволжском и Уральском федеральных округах водные ресурсы были ниже средних многолетних значений.

Таблица 1 – Ресурсы речного стока по федеральным округам

Российской Федерации (2012 г.)

Федеральный округ	Площадь территории, тыс. км2	Среднее многолетнее значение водных ресурсов, км3/год	Водные ресурсы 2012 г., км3/год	Отклонение от среднего многолетнего значения, %
Северо-Западный	1687,0	607,4	673,0	10,8
Центральный	650,2	126,0	154,3	22,5
Приволжский	1037,0	271,3	321,6	18,5
Южный	420,9	288,9	290,7	0,6
Северо-Кавказский	170,4	28	27,3	-2,5
Уральский	1818,5	597,3	461,2	-22,8
Сибирский	5145,0	1321,1	1133,3	-14,2
Дальне-восточный	6169,3	1847,8	2007,0	8,6
Всего	17098,3	4259,8	4217,9	-1,0

2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ

Объём сточных вод, сброшенных в поверхностные водные объекты в 2010 г., увеличился на 0,4 % по сравнению с 2009 г. и составил 47 921 млн м³. При этом сброс загрязненных сточных вод возрос на 2,4 % – до 16 239 млн м³ (33,9 % от общего объёма сброса сточных вод). Основной объём загрязненных сточных вод сброшен водопользователями, относящимися к разделам ОКВЭД. Производство и распределение электроэнергии, газа и воды (54,3 %) и обрабатывающие производства (16,5 %).

Объём нормативно очищенных сточных вод уменьшился с 2036 млн м3 в 2009 г. до 2002 млн м³ в 2010 г. Данные о сбросе загрязняющих веществ со сточными водами приведены в табл. 2.

Таблица 2 – Сброс загрязняющих веществ со сточными водами, тыс. т

3. ОБЩАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЁННОСТИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Анализ динамики качества поверхностных вод на территории Российской Федерации выполнен на основе статистической обработки данных гидрохимической сети наблюдений Росгидромета за 2015 г., а также данных Росводресурсов.

За последние три года отмечается рост числа случаев высокого и экстремально высокого загрязнения поверхностных вод (рис. 1). Анализ внутригодового распределения количества случаев ВЗ и ЭВЗ (ЭВЗ – уровень загрязнения, превышающий ПДК в 5 и более раз для веществ 1 и 2 классов опасности и в 50 и более раз для веществ 3 и 4 классов) и высокого загрязнения (ВЗ – уровень загрязнения, превышающий ПДК в 3–5 раз для веществ 1 и 2 классов опасности, в 10–50 раз для веществ 3 и 4 классов и в 30–50 раз для нефтепродуктов, фенолов, ионов марганца, меди и железа) показывает, что максимум их приходится на начало весны (рис. 2).

Рисунок 1 – Количество случаев ВЗ и ЭВЗ поверхностных вод суши и морских вод на территории России (по данным ИГКЭ Росгидромета и РАН)

Рисунок 2 – Внутригодовое распределение числа случаев ВЗ и ЭВЗ (по данным ИГКЭ Росгидромета и РАН)

Максимальную нагрузку от загрязнения испытывают бассейны рек Обь, Волга и Амур (рис. 3).

Бассейн рек	Число случаев				Субъект РФ
	ЗВЗ	ВЗ	сумма
Обь	181	362	543	Красноярский край, Курганская, Новосибирская, Омская, Свердловская, Тюменская и Челябинская области
Волга	74	301	375	Пермский край, Астраханская, Московская, Рязанская, Самарская, Свердловская, Тульская и Челябинская области
Амур	45	245	290	Забайкальский, Приморский и Хабаровский края, Амурская область
Енисей	10	82	92	Красноярский край
Дон		49	49	Белгородская и Тульская области
Северная Двина	8	33	41	Вологодская область
Колыма	3	20	23	Магаданская область
Терек	1	20	21	Республика Северная Осетия-Алания
Прочие	70	276	346	Приморский и Камчатский края, Мурманская, Новосибирская и Сахалинская области
Итого:	392	1388	1780

Рисунок 3 – Распределение числа случаев ВЗ и ЭВЗ по бассейнам рек, %

Рисунок 4 – Распределение числа случаев ВЗ и ЭВЗ по субъектам РФ

4. ТРАНСГРАНИЧНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

Наиболее распространенными загрязняющими веществами воды рек в пограничных районах являлись легко- и трудноокисляемые органические вещества (по БПК5 воды и ХПК), соединения меди, железа, марганца, алюминия. Для отдельных регионов характерен индивидуальный набор загрязняющих веществ в поверхностных водах пограничных районов: с Норвегией – соединения железа, меди, никеля, цинка, марганца, ртути; с Финляндией – соединения железа, меди, ртути, БПК5; с Литвой – органические вещества, соединения железа, аммонийный азот; с Польшей – органические вещества, соединения железа, нитритный и аммонийный азот; с Беларусью – органические вещества, соединения железа, марганца; с Украиной – органические вещества, соединения меди, марганца, нитритный азот; с Грузией – соединения меди; с Азербайджаном – соединения меди, фенолы, сульфаты, нефтепродукты; с Казахстаном – органические вещества, соединения меди, марганца, алюминия, сульфаты; с Монголией – трудноокисляемые органические вещества, соединения железа, меди, цинка, марганца, нефтепродукты; с Китаем – органические вещества, соединения железа, меди, цинка, марганца, алюминия, аммонийный азот, фенолы.

Контролируемый створ на реки Хиитола расположен на территории Республики Карелия, в 800 м от границы с Финляндией. В районе створа на территории России нет промышленных предприятий с организованным выпуском сточных вод в водоток. На территории Финляндии в г. Симпеле, в бассейне реки расположены целлюлозно-бумажные предприятия. Для реки характерен хороший кислородный режим. Основным источником загрязнения Сайменского канала является водный транспорт. Оценка качества воды р. Селезневка – очень загрязнённая. В Финляндии источниками загрязнения реки являются предприятия химической и деревообрабатывающей промышленности, сточные воды г. Лаппеенранта и поверхностный сток с водосбора; на территории России – недостаточно очищенные бытовые сточные воды от железнодорожной станции Лужайка.

Основными источниками загрязнения реки Нарва на территории России являются Ивангородское МП ЖКХ, предприятия по добыче и переработке сланца и поверхностный сток с водосбора, на территории Эстонии – канализационные сточные воды г. Нарва, Балтийская Электростанция и поверхностный сток с водосбора. Качество воды во всех створах реки – слабо загрязненная. Основными источниками загрязнения река Вуокса, впадающей в Ладожское озеро двумя рукавами (реки Вуокса и Бурная), являются предприятия Финляндии по производству бумаги и картона, а также российские предприятия целлюлозно-бумажной, химической промышленности, ЖКХ в городах Светогорск, Каменногорск, Приозерск, пос. Лесогорский (Ленинградская область) и поверхностный сток с водосбора. Вода характеризуется как слабо загрязнённая. В Калининградской области рук. Матросовка и река Шешупе – трансграничные водотоки, впадающие в реку Неман, загрязнены легкоокисляемыми органическими веществами (по БПК5), аммонийным и нитритным азотом, соединениями железа в концентрациях выше ПДК. В Мурманской области трансграничные реки – реки Патсо-Йоки (река Паз), реки Лотта (бассейн реки Тулома). Негативное влияние на качество вод реки Патсо-Йоки оказывают дымовые выбросы комбината Печенга-никель, ОАО Кольская ГМК. Для реки характерно повышенное содержание ионов меди. На качество вод замыкающего створа реки (Борисоглебская ГЭС) оказывает влияние сток реки Колос-Йоки, являющейся основным сборником недостаточно очищенных промышленных стоков с отвала шлаков плавильного цеха, шахтных вод комбината и хозяйственно-бытовых сточных вод посёлок Никель.

Качество трансграничных поверхностных водных объектов Смоленской области наиболее распространёнными загрязняющими веществами в пограничных районах являлись органические вещества и соединения металлов (медь, железо, марганец). В бассейне реки Днепр (реки Днепр, Сож, Вихра, р. Каспля) отмечено превышение значений ПДК по железу, меди и марганцу, воды рек – загрязненные. Вода руки Остер характеризовалась как слабо загрязненная, реки Западная Двина – как очень загрязненная. В целом в пограничных районах России нарушение норм качества воды чаще всего было в пределах 1–10 ПДК, отмечены единичные случаи выше этих значений ПДК.

5. ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ

Основными загрязняющими подземные воды веществами являются соединения азота (нитраты, нитриты, аммиак или аммоний – 2716 участков), нефтепродукты (1651), сульфаты и хлориды (955), тяжёлые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, кобальт, никель, ртуть или сурьма – 418), фенолы (362); 104 участка загрязнены другими вредными веществами. Для 4453 участков (72 %) интенсивность загрязнения подземных вод не превышает 10 ПДК, на 1255 участках (20 %) изменяется в пределах 10–100 ПДК, на 498 участках (8 %) превышает 100 ПДК.

Согласно нормативам, СанПиН 2.1.4.1074-01, ГН 2.1.5.1315-03 и ГН 2.1.5.2280-07, чрезвычайно опасной степени загрязнения подземных вод (I класс опасности загрязняющих веществ) подвержены 234 участка (4 % общего количества загрязненных участков), высокоопасному (II класс) – 1086 участков (17 %), опасному (III класс) – 2609 участков (47 %) и умеренно опасному (IV класс) – 975 участков (16 %). Для 1302 участков (21 %) класс опасности загрязняющих веществ не определен или последние отсутствуют в нормативных документах.

Наибольшую экологическую опасность представляет загрязнение подземных вод на водозаборах питьевого водоснабжения, которое за период 2015–2016 г. было отмечено на 3219 водозаборах, преимущественно представляющих собой одиночные эксплуатационные скважины производительностью менее 1,0 тыс. м³/сут. На крупных водозаборах подземных вод, находящихся в ведении жилищно-коммунального хозяйства городов, как правило, организованы зоны санитарной охраны, в пределах которых в основном соблюдаются требования СанПиН 2.1.4.1110-02 Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого водоснабжения.

Нарушения, связанные с несоблюдением этих требований, составляют, по данным Росприроднадзора, 30 % от всех нарушений лицензионных соглашений. Наибольшую экологическую опасность представляет безлицензионное пользование подземными водами. На малых водозаборах зоны санитарной охраны либо не созданы, либо хозяйственная деятельность в пределах таких зон не соответствует требованиям нормативного документа. Особенно часто отсутствие зон санитарной охраны наблюдается на водозаборах, сооружённых на участках с неоцененными запасами подземных вод.

В результате отсутствия зон санитарной охраны на водозаборах нередко происходит загрязнение подземных вод. Кроме того, отмечаются случаи неудовлетворительного технического состояния водозаборных скважин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ качества поверхностных вод по бассейнам крупных рек показывает, что водные объекты на территории страны испытывают серьезную антропогенную нагрузку, выражающуюся в поступлении в них загрязненных сточных вод из различных источников. В большинстве своём качество вод водных объектов не улучшается, так как практически не вводятся новые мощности очистных сооружений, не производится реконструкция существующих, имеющих большой износ и устаревшие технологии очистки.

Качество вод большинства поверхностных водоёмов страны не отвечает установленным нормативам. Главными загрязняющими поверхностные воды веществами являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения меди и цинка, аммонийный и нитратный азот.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГН 2.1.5.1315-03 Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 30.04.2003 № 78 (ред. от 30.08.2016) «О введении в действие ГН 2.1.5.1315-03» (вместе с «ГН 2.1.5.1315-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Гигиенические нормативы», утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 27.04.2003) (Зарегистрировано в Минюсте России 19.05.2003 № 4550).

2. ГН 2.1.5.2280-07 Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2007 № 75 «Об утверждении ГН 2.1.5.2280-07» (вместе с «ГН 2.1.5.2280-07. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Дополнения и изменения № 1 к ГН 2.1.5.1315-03. Гигиенические нормативы») (Зарегистрировано в Минюсте РФ 22.11.2007 № 10520).

3. Кучер М.И. Экология : учеб. пособие / под ред. проф. Е.Э. Френкеля. – Вольск: ВВИМО, 2015. – 265 с.

4. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек : учеб. пособие… – 2-е изд., испр. и доп. / Ю.В. Новиков. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. – 560 с.

5. СанПиН 2.1.4.1074-01 Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 26.09.2001 № 24 (ред. от 28.06.2010) «О введении в действие Санитарных правил» (вместе с «СанПиН 2.1.4.1074-01. 2.1.4. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы») (Зарегистрировано в Минюсте России 31.10.2001 № 3011).

6. СанПиН 2.1.4.1110-02 Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 14.03.2002 № 10 «О введении в действие Санитарных правил и норм «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения. СанПиН 2.1.4.1110-02» (с изм. от 25.09.2014) (вместе с «СанПиН 2.1.4.1110-02. 2.1.4. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения. Санитарные правила и нормы», утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 26.02.2002) (Зарегистрировано в Минюсте РФ 24.04.2002 № 3399).

Код для цитирования: Скопировать