Общеизвестный факт: вода всегда притягивала к себе людей. Наверное, если оставить за скобками отдельную категорию - "отдых у моря", то практически всегда желание вырваться "на природу" подразумевает поездку именно к реке или озеру, ведь там, в окружении воды в ее свободном состоянии, любой из нас, отдыхая, чувствует себя как-то по-особенному хорошо.
На прошлой неделе мы закончили подготовку важного для нас научного отчёта. Дело в том, что в середине августа 2024 года, благодаря помощи и поддержке Московского Кредитного Банка, мы смогли провести ещё одно исследование, результаты которого должны были ответить на вопросы о том, насколько безопасно (с точки зрения "ненасенения" вреда здоровью) жители Екатеринбурга могут проводить своё свободное время у водных объектов возле города. Говоря в данном случае об отдыхе, мы имеем в виду плавание, рыбную ловлю или занятия водными видами спорта. В любом случае ответы на эти вопросы помогут избежать неприятных моментов в тех случаях, когда качество воды не соответствует принятым нормам ПДК (предельно допустимых концентраций) "посторонних" веществ и элементов в природной воде.
В отличие от волжских водохранилищ, которые мы до этого исследовали в контексте их пригодности для отдыха местных жителей и туристов, водные объекты Екатеринбурга - водохранилища на р.Исеть - были созданы очень давно, ещё в середине XVIII века. На Исети гидротехнические сооружения возводились исключительно для промышленных целей - сооруженные плотины и дамбы обеспечивали водой очень современные (для того уровня индустриализации), высокотехнологичные заводы и фабрики, энергия подпруженной воды обеспечивала работу разнообразных двигателей и, например, станков для огранки драгоценных "... уральских самоцветов". Вокруг кипела бурная индустриальная жизнь, Урал становился воистину "... опорным краем Державы". Поэтому рассматривать "экологический профиль" екатеринбургских водохранилищ, не принимая во внимание их историческое предназначение, не очень корректно в том числе и с научной точки зрения.
Итак, на главной реке Екатеринбурга - Исети - со времен основания города был создан каскад водохранилищ: Верх-Исетское, Городской пруд и Нижнеисетское водохранилища. Сегодня поддержание приемлемого качества воды в этих водных объектах является приоритетной задачей экологов и местных властей. Данные водные объекты являются стратегическими, как объекты рекреации и потенциальные источники водоснабжения для более чем 1,5 млн. человек, проживающих в городе и рядом с ним. Несмотря на столь важную роль этих водоемов в жизни людей, данных по их экологическому состоянию в открытом доступе находится не так уж и много, в основном это публикации новостных порталов, отдельные научные статьи и посты в соцсетях.
Главной, но не единственной, целью наших работ было проведение комплексного исследования трёх вышеупомянутых водоемов, выявление превышения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в различных районах акваторий и актуализация имеющихся данных о химическом составе воды. Мы хотели получить наиболее полную картину общего химического состава воды исследуемых объектов, содержания в ней биогенов и, что особенно важно, тяжелых металлов. При этом как раз в период проведения экспедиционных исследований в Екатеринбурге проходил городской экологический фестиваль «Атмофест», и сотрудниками фонда «БЕЗ РЕК КАК БЕЗ РУК» вместе с коллегами из компании «Экоинструмент-Урал» в акватории Городского пруда была установлена специальная станция автономного мониторинга контроля загрязнения поверхностных вод «Буян» на базе российского оборудования ЭКОСТАБ ПРО.
В течение двух недель "Буян" непрерывно автоматически измерял значения ХПК (химического потребления кислорода), содержание в воде нитратов и температуру воды. Мы же вручную отбирали и затем анализировали пробы на общий химический состав воды, проводили отбор проб на содержание тяжелых металлов, кроме того на каждой точке отбора пробы производилось измерение содержания в воде растворенного кислорода и температуры воды.
При анализе полученных результатов мы выделили наиболее важные, с нашей точки зрения, компоненты химического состава воды в исследуемых водохранилищах, которые не только являлись бы общими показателями качества воды, но в первую очередь характеризовали бы это качество с точки зрения возможности использования этих водных объектов в рекреационных целях, учитывая при этом особенности использования данных водохранилищ как в историческом прошлом, так и в настоящее время.
Поэтому основное внимание было уделено изучению распределения по акваториям трёх водохранилищ уровня ХПК (количества кислорода, необходимого для окисления органических и неорганических веществ, присутствующих в воде), содержания аммонийного азота, нитритов, нитратов и фосфатов (группы биогенных загрязнителей), и металлов (включая тяжелые металлы, наносящие наибольший вред здоровью человека при их попадании в организм).
Отбор проб производился в заранее намеченных точках, выбранных так, чтобы равномерно покрыть наблюдениями всю акваторию исследуемого водохранилища. При отборе проб производилось измерение электропроводности, температуры воды и содержания растворенного кислорода с помощью мультипараметрических зондов YSIPro30 и YSIProODO.
Общий анализ воды был выполнен в сертифицированной лаборатории МГУ ЛАБ, а анализ воды на тяжелые металлы был сделан в лаборатории ИПТМ РАН.
Что же удалось выяснить?
- Во всех трех исследуемых водохранилищах уровень химического потребления кислорода в среднем в полтора раза выше нормативно установленной ПДК. И хотя этот показатель лишь условно относят к IV классу опасности, и он не нормируется как опасное вещество, он очень хорошо характеризует уровень содержания органики в водном объекте. Высокий уровень ХПК может, в частности, указывать на присутствие в воде таких загрязняющих веществ, как органические остатки, нефтепродукты и другие органические соединения. Согласно существующим нормативам для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения предельно допустимая концентрация ХПК составляет 30 мг/л.
- Согласно существующим нормативам, для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения предельно допустимая концентрация ионов аммония составляет 1,5 мг/л. Мы с удовольствием отмечаем, что практически во всех отобранных пробах содержание аммонийного азота (он образуется за счет процессов биохимического разложения белковых веществ) не превышает значений установленных ПДК. Исключение составила лишь одна точка на Верх-Исетском водохранилище, в которой зафиксирована наибольшая концентрация соединений аммонийного азота, составившая 1,82 мг/л. Однако эти соединения нестабильны в водной среде, поэтому они подвергаются окислению и трансформации сначала до нитритов, а затем до нитратов.
- Тем не менее, аналогичная средне-оптимистичная картина складывается и в части распределения концентраций нитритов и нитратов. Ни в одной из отобранных проб в акваториях всех трёх водохранилищ не выявлено превышений ПДК по этим показателям, которые для водоёмов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения составляют 1 мг/л и 10 мг/л соответственно.
К примеру, средняя концентрация нитратов в Верх-Исетском водохранилище в период отбора проб составила 1,41 мг/л. Но, если сравнивать эти цифры с данными непрерывного мониторинга содержания нитрат-ионов, полученными со станции "Буян", можно сделать следующие дополнительные заключения:
- Содержание нитратного азота в месте установки станции не превышало установленных ПДК за весь двухнедельный период наблюдений;
- Среднее фоновое значение составило менее 0,1 мг/л N-NО3 (1% от ПДК), но при этом отмечались пиковые значения на уровне 3.5 мг/л N-NО3 (40% от ПДК) 18, 19 и 20 августа;
- Столь резкие колебания содержаний нитратов не характерны для естественных природных процессов в водоеме и возможно свидетельствуют о поступлении в него, например, загрязнённых ливневых стоков, так в указанные даты отмечались значительные осадки.
- Также ни в одной из отобранных проб не было выявлено превышение ПДК фосфатов.
Таким образом, уровень содержания биогенных составляющих в общей картине загрязнения трёх екатеринбургских водохранилищ можно считать условно удовлетворительным: приведенные выше результаты сравнивались с нормативами ПДК для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения. Однако, с нашей точки зрения, для оценки именно рекреационного потенциала более правомерным было бы использовать другие, более жёсткие нормативы, установленные для водных объектов рыбохозяйственного назначения. В этом случае общая оценка загрязнения рассматриваемых водохранилищ биогенными элементами выглядела бы как "... превышение аммонийного азота и нитрит-ионов было выявлено во всех водохранилищах, в то время как превышение фосфатов и нитратов не было обнаружено в отобранных пробах".
- Совсем по-другому дело обстоит с загрязнением этих водных объектов соединениями металлов:
Для всех трех исследуемых водных объектов было выявлено превышение ПДК по алюминию, марганцу, железу, меди и ртути. Например, наибольшие концентрации алюминия, согласно проведенному анализу, были зафиксированы на Верх-Исетском водохранилище: у правого берега было зафиксировано стократное (!) превышение ПДК, для остальных же точек ПДК превышена в 3-6 раз.
В Нижнеисетском водохранилище наблюдается превышение ПДК по марганцу в 14-18 раз, причем по мере приближения к плотине концентрация загрязнений возрастает. В Городском пруду превышение ПДК по марганцу наблюдается до 19 раз. В Верх-Исетском водохранилище наблюдаются наибольшие значение концентрации марганца, в районе выхода протоки из пруда Здохня превышение ПДК достигает 290 (двести девяносто) раз.
Что касается содержания тяжелых металлов, то стоит отметить превышение ПДК по ртути, которое было зафиксировано во всех отобранных пробах. В среднем превышение составляет от 3 до 21 раза, однако, например, в устье р.Ольховка, впадающей в Городской пруд, это значение достигает 49 раз. И многие другие превышения тоже стоит отметить.
Полный текст ОТЧЁТА находится ЗДЕСЬ.
В качестве выводов здесь мы хотели бы высказать следующее мнение:
- Все три изученных водохранилища не подходят для купания в них, занятий водными видами спорта и для ловли рыбы с последующим употреблением ее в пищу. За принятие решение о возможности купания в водоеме отвечает Роспотребнадзор на основе санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии водного объекта санитарным правилам и условиям безопасного для здоровья населения использования водного объекта;
- Особенностью изученных водоемов является их малая глубина, малая проточность и высокая температура воды по всей глубине. И несмотря на то, что в данном исследовании не проводился бактериологический анализ, можно с уверенностью предположить, что подобная среда является благоприятной для размножения патогенных бактерий;
- Исследованные водные объекты расположены в непосредственной близости от промышленных предприятий, у них низкий коэффициент водообмена и большое количество выявленных нарушений нормативов по результатам проведенных исследований химического состава воды;
- Тем не менее, потенциал саморегулирования этих водных объектов не исчерпан, и рекреационное назначение водоемов может быть восстановлено за относительно короткое время при условии ограничения поступлений неочищенных стоков, увеличения коэффициента водообмена и организации, например, зон биофильтрации с водной растительностью.
Полученные результаты мы обязательно передадим Министерству природных ресурсов и экологии Свердловской области для дальнейшего практического использования.
#rekiruki #безреккакбезрук #исеть #отдыхнаводе #экология #чистаявода #гидрология #водохранилище #научныеисследования #екатеринбург
Фонд "БЕЗ РЕК КАК БЕЗ РУК"
Контакты:
Телефон: +7 (495) 745 22 90 (доб. 711)
Почта: info@rekiruki.ru
Прохор Малютин
Директор по развитию и коммуникациям
Prokhor.Malyutin@rekiruki.ru
ПАРТНЕРСТВО: