Современное состояние качества воды малых рек центральной части Хабаровска в зимний период

Дана характеристика химического состава вод малых рек центральной части города Хабаровска - центра Дальневосточного федерального округа. С начала основания города (1858г.) реки Лесопилка, Чердымовка и Плюснинка служили источником воды для хозяйственных и бытовых нужд. В середине XX века они были укрыты в бетонные коллекторы, стали отсутствовать на современных картах города.

Низкая гидрохимическая изученность этих водотоков обусловила проведение исследований в зимнюю межень 2017-2018 гг. Анализ проб проводился в ЦКП «Межрегиональный центр экологического мониторинга гидроузлов» при Институте водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук по аттестованным методикам. В результате этих исследований сделан вывод о качестве воды в малых реках города Хабаровска.

Город Хабаровск – центр Дальневосточного федерального округа, с численностью населения более 610 тыс. человек. В Хабаровске проблема качества воды возникла более века назад, когда в 1905 году врач А.В. Чириков отметил, что «для г. Хабаровска 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. А что ложе р. Плюснинки несет клоачную воду, в этом и без всякого анализа можно убедиться, стоит лишь понаблюдать за работой труб, отводящих нечистоты из некоторых домов... Вообще г. Хабаровску следовало бы серьезное внимание уделить на упорядочение этих трех злосчастных реченок, имеющих для народа существен­ное антигигиеничное значение».

Исследования врачей Хабаровского военного лазарета А. Д. Никольского (1907), В. А. Углова (1912), А. И. Эбергард и С. И. Белохвостова (1914) показали, что в амурской воде в следовых количествах находятся аммонийный азот и хлоридный ион, отсутствует сульфатный ион, нитратный и нитритный азот. По мнению А. И. Эбергард и С. И. Белохвостова, загрязнение вод Амура, из которого осуществлялось питьевое водоснабжение города, могло способствовать возникновению желудочно-кишечных и тифозных заболеваний жителей Хабаровска.

Реки Плюснинка, Чердымовка и Лесопилка убраны в бетонные коллекторы. В 60-е г. ХХ века Лесопилка была заключена в трубу. Реки Плюснинка и Чердымовка в бетонные коллекторы закованы в период 1957-1982 гг. На рисунках 1 и 2 фотографии рек Плюснинка и Чердымовка начала прошлого века. На рисунке 3 современное состояние реки Чердымовки.

Рис. 1. Река Плюснинка, 1920-х гг.

Рис. 2. Река Чердымовка, 1920-х гг.

Частично в них впадают сточные воды центральных коллекторов, но в целом – это действительно водные объекты природного происхождения. Исследования в феврале 1999 г. также свидетельствовали о загрязнении вод р. Чердымовка нитритным и аммонийным азотом, фосфатами.

Рис. 3. Река Чердымовка, декабрь 2017

Гидрохимические исследования проводили в декабре 2017 г., январе и феврале 2018 г. на выходе из коллекторов рек Плюснинка, Чердымовка и Лесопилка. Пробы воды отбирали с поверхности согласно установленным нормативным документам. В лабораторных условиях определяли значения рН, концентрации основных ионов, нитратного, нитритного и аммонийного азота, минерального фосфора. Содержание органических веществ оценивали по величине перманганатной окисляемости (ПО), концентрациям нефтепродуктов и АПАВ. Пробы воды при определении биогенных веществ фильтровали через мембранные фильтры с размером пор 0,45 мкм.

При оценке степени загрязненности вод использовали величины предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ для водных объектов рыбохозяйственного значения, принятые для Российской Федерации.

Химический состав вод малых рек г. Хабаровск формируется на Среднеамурской низменности ограниченной на севере Воронежскими высотами, на юге – предгорьями Большого и Малого Хехцира. Питание рек зимой осуществляется в основном подземными водами Воронежского (северная и центральная часть города) гидрогеологического массива. Воды этого массива гидрокарбонатные смешанного состава с минерализацией 50–200 мг/дм3. Важным источником питания водотоков зимой являются сбросы воды из систем холодного и горячего водоснабжения.

Характерной чертой городских рек являются повышенные концентрации минеральных форм азота и фосфора, которые поступают со сточными водами жилищно-коммунального хозяйства. Среди минеральных форм азота в начале ледостава доминирует аммонийная форма (табл.1). Речные воды загрязнены аммонийным азотом, концентрации которых превышают значения ПДК минимум в 4,8. Максимум содержания аммонийного азота отмечается в воде р. Лесопилка (до 32,6 ПДК), на рисунке 4 представлен график содержания аммонийного азота в реках.

Таблица 1

Химический состав малых водотоков центральной части города Хабаровска

Концентрация фосфатов варьирует в больших пределах (от 0,15 до 11,4 ПДК), максимум отмечается в воде р. Лесопилка, что свидетельствует о наибольшем их загрязнении сточными водами жилищно-коммунального хозяйства. Стоит отметить, что в р. Лесопилка зафиксировано снижение концентрации в зимний период. В работе В.С. Савенко и Е.А. Захаровой отмечается, что содержание фосфора в водотоках тесно связано с содержанием азота, степенью минерализации и плотностью заселенности на водосборе.

В зимнюю межень содержание аммонийного азота и фосфатов снижается (табл. 1) в реке Чердымовка. А в р. Лесопилка и Плюснинка содержание аммонийного азота напротив возрастает, с 32,6 ПДК до 33,4 ПДК в р. Лесопилка, с 4,76 ПДК до 7 ПДК в р. Плюснинка, соответственно.

Воды исследуемых рек загрязнены нефтепродуктами, содержание которых в течение зимы возрастает с 2,8–4,4 ПДК до 24–38 ПДК, на рисунке 5 отображена динамика содержания нефтепродуктов в зимний период на рассматриваемых водотоках. Отмечено отсутствие больших различий в содержании нефтепродуктов в воде исследуемых рек в январе. Максимальное превышение ПДК отмечается в феврале на реке Лесопилке.

Рис. 4. Динамика превышения ПДК по аммонийному азоту в реках

Рис. 5. Динамика превышения ПДК по нефтепродуктам в зимний период

Таким образом, рассматриваемые речные воды в период ледостава загрязнены аммонийным и нитритным азотом, фосфатами и нефтепродуктами, т.е. за более чем столетний период их качество принципиально не изменилось. В течение зимнего времени отмечено постепенное снижение содержания загрязняющих веществ, за исключением нефтепродуктов.

Для улучшения состояния качества воды малых рек стоит усилить перехват загрязненного поверхностного стока путем оптимизации функционирования очистных сооружений. Также следует снизить загрязненность водосборов водных объектов. И конечно, следует запланировать и провести мероприятия по снижению сбросов воды из систем холодного и горячего водоснабжения, а также водоотведения.

Литература:

1. Аверьянова Л.П., Горейко Д.Л., Кулаков В.В. Подземные воды района Хабаровска и их загрязнение // Вопросы географии Дальнего Востока. Выпуск 21. Хабаровск: как он есть сегодня (экологическое состояние). Хабаровск: Приамурское географическое общество. 1998. С. 115–118.
2. 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 конф. Владивосток-Хабаровск: ДВО РАН, 2003. С. 104–106.
3. Савенко В.С., Захарова Е.И. Основные закономерности поведения фосфора в речном стоке // Водные ресурсы. 1997. Т.24.№2.С.159-168.
4. Чириков А.В. Реки Амурского бассейна (Шилка, Амур и Сунгари) в санитарном от­ношении. 1905. СПб.: М.П.С., 133 с.
5. Шестеркин В.П., Афанасьева М.И., Шестеркина Н.М. Гидрохимия малых рек центральной части г. Хабаровск в зимний период //Геосистемы в Северо-Восточной Азии. Типы, современное состояние и перспективы развития. Владивосток: ФГБУН Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, 2018. С. 298-301.
6. Шестеркин В. П., Шестеркина Н.М. Гидрохимия речных вод г. Хабаровска // Геохимические и биогеохимические процессы в экосистемах Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука. 1999. С. 112–119.