AНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕК ВЕДИ И МЕГРИ С ПОМОЩЬЮ ФОНОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ
AНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕК ВЕДИ И МЕГРИ С ПОМОЩЬЮ ФОНОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ
Аннотация
В статье отмечается, что согласно водной рамочной директиве, разработанной Европейским союзом, при оценке качества речной воды для химических показателей качества воды вместо предельно допустимых концентраций используют естественные фоновые концентрации. Обсуждаются также классы качества воды р. Веди и Мегри по фоновым концентрациям за период 2013-2023 годы. Показано, что в створе №80 участка выше села Урцадзор реки Веди качество воды за весь период исследования «хорошее» (2 класс), а в створе №82 в период 2013-2023 гг. качество воды ухудшается от второго класса до пятого. Установлено, что за этот период качество воды реки Мегри ухудшается в створе № 89 от первого класса до пятого, а в створе № 90 от второго класса до четвертого.
1. Введение
Комплексная оценка уровня загрязнения поверхностных вод – это совокупность последовательных действий, направленных на получение определенной информации о степени загрязнения воды или ее качества с показателями, характеризующими состав и свойства воды, исходя из целей водопользования и водопотребления водного объекта. Для оценки степени экологического состояния рек используются комплексные показатели, которые позволяют количественно оценить загрязненность воды одновременно по широкому перечню показателей качества , . Следует отметить, что большинство разработанных к настоящему времени комплексных характеристик состояния водных объектов так или иначе связано с существующими предельно допустимыми концентрациями (ПДК) . Стандарт загрязнения поверхностных вод: ПДК, разработанная в 70-х годах прошлого века в бывшем СССР, применялась для оценки загрязнения водных систем, используемых в рыбохозяйственных целях. Однако ПДК имеет следующие недостатки:
1. Особенности местности не учитываются, однотипные нормы применяются для рек, протекающих в разных физико-географических зонах.
2. Не учитывается естественное фоновое содержание загрязняющих веществ в водных системах.
3. Определено более 1000 гидрохимических показателей.
4. По ряду показателей (медь, ванадий, хром и др.) установлены нелогично очень низкие ПДК, а по нитрат-иону, наоборот, установлены высокие значения.
В соответствии с Водной рамочной директивой (ВРД) (2000/60/EC), разработанной Европейским союзом (ЕС), все европейские поверхностные воды должны быть в хорошем экологическом состоянии после 2015 года, а водные объекты с некачественной водой должны быть улучшены посредством целевых изменений качества до лучшего состояния . Каждое государство, являющееся членом ЕС, разработало схемы для классификации качества воды в соответствии с ВРД. Например, оценка качества воды в бассейне реки Дунай по программе ВРД ЕС (2000/60/EC) проводится по отдельным показателям . В этой схеме классификации показатели делятся на пять классов. 1-ый класс называется «эталоном», или фоновой концентрацией(ФК); 2-ой класс – это целевое значение, которому необходимо следовать; 3-5 классы являются частью «неисполнимой» схемы классификации, и их значения обычно в 2-5 раз превышают целевое значение.
Схема химической классификации качества воды, разработанная в Германии, состоит из 4 основных классов и 3 подклассов. Полученные оценки представляются отображением с использованием цветовых кодов
. Из-за отсутствия биологического мониторинга при оценке качества речной воды, согласно РВД ЕС, оценка проводится с использованием только химических показателей качества воды. Учитывали естественные фоновые концентрации гидрохимических индикаторов. ФК – это значение концентрации показателя качества воды до воздействия любого источника загрязнения.Так, правительство Республики Армения («Постановление № 75-N от 27 марта 2011 года») устанавливало новую систему оценки качества поверхностных вод в Армении для каждого показателя качества воды, для каждого водотока
. Преимуществом новых норм качества воды в Армении является то, что, во-первых, классификация экологических норм основана на естественных ФК, а, во-вторых, выбор показателей был сделан с учётом нагрузки на поверхностные воды Республики Армения (в основе 43 показателя воды). Расчеты ФК были выполнены для рек РА в 2005-2010 гг. на основе гидрохимического мониторинга.Таким образом, с 2013-го года в соответствии с ВРД (2000/60/EC), разработанной ЕС, в Армении для оценки и классификации качества речной воды вместо ПДК используются ФК показателей воды , , . С использованием ФК была оценка качества воды рек Гехарот, Ахверд и Гетар , а также реки Агстев .
Целью данной работы является оценка качества воды рек Веди и Мегри с помощью ФК.
2. Объект исследования
Река Веди – левый приток реки Аракса. Длина 58 км, площадь бассейна – 633 км². Веди берет начало с юго-восточных склонов горного хребта Манкан, около 2700 метров над горным хребтом Гегама. В верхнем течении река носит горный характер. Нижний ручей проходит через Араратскую долину и впадает в Аракс, примерно в 2 км к югу от деревни Ехегнаван, на высоте 810 м над уровнем моря. На реке Веди расположены два мониторинговых поста (створы): № 80 – 0,5 км выше Урцадзора и № 82 на устье реки .
Река Мегри является левым притоком Аракса, протекает в Мегринском ущелье на юге Армении, в Сюникской области. Длина реки составляет 32 км., площадь бассейна – 336 км². У устья на реке расположен одноимённый город Мегри. На реке Мегри расположены два створа: № 89 – 0,5 км выше г. Мегри и № 90 на устье реки .
3. Метод классификация качества воды
Таблица 1 - Классификация качества воды по ВРД ЕС
4. Результаты и их обсуждение
Таблица 2 - Классы качества воды р. Веди и Мегри
В 2013 г. качество воды реки Веди на нижней части города Арарат (створ №82 «хорошее» (2 класс)). В период 2014 – 2017 гг. в створе № 82 качество воды «умеренное» (3 класс) из-за химического потребления кислорода, аммоний - нитрит - и фосфат-тионов. В 2018 году качество воды реки Веди на всем протяжении реки оценено как «хорошее» (2 класс). В 2019 году качество воды реки Веди ниже города Арарат характеризуется как «плохое» (5 класс) из-за взвешенных веществ. В 2020 году качество воды в створе № 82 реки Веди улучшается и становится «умеренное» (3 класс) из-за содержания марганца, железа, алюминия и взвешенных веществ. В период 2021 – 2023 гг. в створе № 82 качество воды становится «плохое» (5 класс) из-за содержания железа и взвешенных веществ, нитрит-иона, марганца и алюминия. Источником загрязнения реки Веди являются Араратский цементный завод и золотодобывающая фабрика.
Качество воды в реке Мегри в посту № 89 в 2013 г. – вода «отличного» качества (1-й класс), а в 2014–2016 гг. – вода «хорошего» качества (2-й класс). В 2017 г. и в 2020 г. вода Мегри выше города Мегри имеет «умеренное» качество (3-й класс), а в 2018, 2019 и 2021 годах было оценено как «неудовлетворительное» (4 класс) из-за содержания марганца, кобальта, бериллия, алюминия и взвешенных веществ. В 2022 и 2023 годах качество воды реки Мегри выше города Мегри оценивалось как «плохое» (5 класс) из-за марганца,
В 2013 и 2014 годах качество воды в посту № 89 реки Мегри «хорошего» качества (2 класс), а в 2015, 2017 и 2018 годах было оценено как «умеренное» (3 класс) за счет нитрит-иона, марганца, железа и алюминия.
В 2016 году и в 2019 – 2023 годах качество воды реки Мегри в устье – «неудовлетворительное» (4 класс) из-за ионов аммония, марганца, кобальта, бериллия, алюминия и взвешенных веществ. Источником загрязнения реки Мегри является Агаракский медно-молибденовый завод.
Таблица 3 - Экологические нормы качества речной воды бассейна реки Веди
Параметры качества | ПДК | Класс качества воды по ФК | Единица | ||||
I | II | III | IV | V | |||
ХПК | 30 | 10 | 25 | 40 | 80 | >80 | мгО2/л |
NH4+ | 0,5 | 0,033 | 0,4 | 1,2 | 2,4 | >2,4 | мг/л |
NO2- | 0,08 | 0,006 | 0,06 | 0,12 | 0,3 | >0,3 | мг/л |
PO4-3 | 0,1 | 0,031 | 0,1 | 0,2 | 0,4 | >0,4 | мг/л |
Взвешенные вещества | 10 | 5,7 | 6,8 | 11,3 | 22,7 | >22,7 | мг/л |
Fe | 0,1 | 0,036 | 0,072 | 0,5 | 1 | >1 | мг/л |
Al | 40 | 72 | 144 | 288 | 5000 | >5000 | мкг/л. |
Mn | 10 | 6 | 12 | 24 | 48 | >48 | мкг/л. |
Co | 10 | 0,18 | 0,36 | 0,72 | 1,44 | >1,44 | мкг/л. |
Be | 0,6 | 0,019 | 0,038 | 0,076 | 100 | >100 | мкг/л. |
Таблица 4 - Экологические нормы качества речной воды бассейна реки Мегри
Параметры качества | ПДК | Класс качества воды по ФК | Единица | ||||
I | II | III | IV | V | |||
ХПКCr | 30 | 10 | 25 | 40 | 80 | >80 | мгО2/л |
NH4+ | 0,5 | 0,033 | 0,4 | 1,2 | 2,4 | >2,4 | мг/л |
NO2- | 0,08 | 0,009 | 0,06 | 0,12 | 0,3 | >0,3 | мг/л |
PO4-3 | 0,1 | 0,032 | 0,1 | 0,2 | 0,4 | >0,4 | мг/л |
Взвешенные вещества | 10 | 7,4 | 8,9 | 14,8 | 29,6 | >29,6 | мг/л |
Fe | 0,1 | 0,071 | 0,142 | 0,5 | 1 | >1 | мг/л |
Al | 40 | 31 | 62 | 124 | 5000 | >5000 | мкг/л. |
Mn | 10 | 4 | 8 | 16 | 32 | >32 | мкг/л. |
Co | 10 | 0,121 | 0,242 | 0,484 | 0,968 | >0,968 | мкг/л. |
Be | 0,6 | 0,008 | 0,016 | 0,032 | 100 | >100 | мкг/л. |
Как отмечалось, недостатком ПДК является то, что не учитываются особенности местности и однотипные нормы применяются для рек, протекающих в разных физико-географических зонах. Как видно из таблиц 3 и 4, ФК (I класс качества воды) рек Веди и Мегри отличаются друг от друга и с ПДК.
5. Заключение
Показано, что на участке выше села Урцадзор реки Веди (створ №80) качество воды за весь период исследования «хорошее» (2 класс). Качество воды реки Веди в створе №82 в период с 2013 по 2023 годы ухудшается от второго класса до пятого. Причиной загрязнения реки Веди являются Араратский цементный завод и золотодобывающая фабрика. В период 2013-2023 гг. качество воды реки Мегри ухудшается в створе №89 от первого класса до пятого, а в створе №90 от второго класса до четвертого Источником загрязнения реки Мегри является Агаракский медно-молибденовый завод.