Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг.
Рассмотрены особенности сезонной динамики гидрохимического режима и состояния загрязнения вод Чернореченского водохранилища г.Севастополя. Показано, что для всех рассмотренных показателей характерен выраженный сезонный ход, связанный с преобладанием в приходной статье баланса дождевых или грунтовых...
Saved in:
| Published in: | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Морський гідрофізичний інститут НАН України
2005
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56995 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. / В.М. Артеменко, Ю.П. Ильин, В.С. Кучеренко, А.И. Рябинин, С.А. Боброва, А.Н. Гуцалюк, Ю.А. Мальченко, Л.В. Салтыкова // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 129-149. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859786299302477824 |
|---|---|
| author | Артеменко, В.М. Ильин, Ю.П. Кучеренко, В.С. Рябинин, А.И. Боброва С.А., С.А. Гуцалюк, А.Н. Мальченко, Ю.А. Салтыкова, Л.В. |
| author_facet | Артеменко, В.М. Ильин, Ю.П. Кучеренко, В.С. Рябинин, А.И. Боброва С.А., С.А. Гуцалюк, А.Н. Мальченко, Ю.А. Салтыкова, Л.В. |
| citation_txt | Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. / В.М. Артеменко, Ю.П. Ильин, В.С. Кучеренко, А.И. Рябинин, С.А. Боброва, А.Н. Гуцалюк, Ю.А. Мальченко, Л.В. Салтыкова // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 129-149. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
| description | Рассмотрены особенности сезонной динамики гидрохимического режима и состояния загрязнения вод Чернореченского водохранилища г.Севастополя. Показано, что для всех рассмотренных показателей характерен выраженный сезонный ход, связанный с преобладанием в приходной статье баланса дождевых или грунтовых вод, а также с годовым биологическим циклом. Установлены закономерности связи гидрохимического режима с микроэлементным составом вод.
Peculiarities of seasonal dynamics of hydrochemical conditions and water pollution situation of the Chernaya river reservoir in Sevastopol are considered. It is shown that the observed seasonal trend is typical for all the considered parameters and it is connected with the predominance of rain and ground waters as well as with annual biological cycle. The regularities of the connection between hydrochemical conditions and microelement water composition are defined.
|
| first_indexed | 2025-12-02T10:01:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
129
УДК 5 4 4 .0 2 :5 04 .4 5
В.М .Артеменко**, Ю .П .Ильин*, В.С .Кучеренко***,
А .И .Рябинин*, С .А .Боброва*, А .Н .Гуцалюк*,
Ю .А .Мальченко*, Л .В .Салтыкова*
*Морское отделение Украинского научно-исследовательского
гидрометеорологического института, г.Севастополь
**Государственное управление экологии и природных ресурсов
в г.Севастополе, г.Севастополь
***ГКП «Севгорводоканал», г.Севастополь
ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ВОД
ЧЕРНОРЕЧЕНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В 1991 – 2004 ГГ.
Рассмотрены особенности сезонной динамики гидрохимического режима и со-
стояния загрязнения вод Чернореченского водохранилища г.Севастополя. Показа-
но, что для всех рассмотренных показателей характерен выраженный сезонный ход,
связанный с преобладанием в приходной статье баланса дождевых или грунтовых
вод, а также с годовым биологическим циклом. Установлены закономерности связи
гидрохимического режима с микроэлементным составом вод.
До середины 50-х гг. Крымский п-ов был практически лишен запасов
пресных вод, пригодных для обеспечения нужд хозяйственно-питьевого
водоснабжения, что в значительной мере осложняло развитие сельскохозяй-
ственной индустрии и, главное, ограничивало развитие региона, как центра
рекреационного туризма [1]. Существовавшая в те годы развитая система
подземных водозаборов мало подходила для обеспечения ритмичного водо-
снабжения новых объектов в условиях неравномерной сезонной нагрузки,
т.к. всякие попытки интенсифицировать эксплуатацию подземных водоза-
боров сверх установленных лимитов приводили к снижению (иногда необ-
ратимому) качества получаемой воды и, следовательно, увеличивали затра-
ты на ее доочистку и подготовку. На сегодняшний день последствия такого
подхода к эксплуатации ресурсов пресных вод особенно заметны в запад-
ном Крыму [2, 3]. И только строительство серии водохранилищ в восточных
и западных предгорьях Ай-Петринской яйлы позволило превратить Крым
из депрессивного региона, с ограниченными перспективами развития, в ди-
намично развивающийся.
Одно из водохранилищ было сооружено в 1954 г. в верховьях р.Черной,
относящейся к западной группе крымских рек [1]. В настоящее время Чер-
нореченское водохранилище является одним из крупнейших в Крыму и при
фактической водоотдаче 45 – 70 тыс. м3/сут обеспечивает около 70 % по-
требления пресных вод в г.Севастополе (2002 г.) [4]. Полная проектная во-
доотдача, по данным «Крымниопроект», составляет 120 тыс. м3/сут [5], что
в сочетании с наметившимся курсом на демилитаризацию, делает регион
г.Севастополя одним из наиболее привлекательных для размещения инве-
стиций в различные отрасли промышленности и туризм.
© В .М .Артеменко , Ю .П .Ильин , В .С .Кучеренко , А .И .Рябинин ,
С .А .Боброва , А .Н .Гуцалюк , Ю .А .Мальченко , Л .В .Салтыкова , 2005
130
Размещение Чернореченского водохранилища на территории заказника
общегосударственного значения «Байдарская долина» и, таким образом,
отсутствие прямого техногенного влияния, во многом определяет высокие
показатели качества его вод. Тем не менее, для водохранилищ, расположен-
ных в верховьях рек характерным является наследование всех особенностей
их гидрологического режима. Так, для р.Черной, как и для всех рек запад-
ного склона Ай-Петринской яйлы, характерен смешанный тип питания: до-
ждевое и подземное, с преобладанием дождевого. Наиболее значимым в
годичном цикле водохранилища является период с ноября по апрель, когда
водохранилище принимает около 85 % воды. При этом происходит про-
мывка водосборного бассейна, имеющего площадь порядка 200 км3, на тер-
ритории которого находится большое количество промышленных предпри-
ятий, сельхозугодий и баз отдыха. Этим объясняется наличие единичных
случаев ухудшения качества воды, отмечаемое санитарно-
эпидемиологической и экологической службами [4].
Целью данной работы является определение режима вод Черноречен-
ского водохранилища по гидрохимическим показателям и микроэлемент-
ному составу. При этом помимо решения общих задач гидрохимии, одной
из первоочередных целей является оценка качества вод в свете современ-
ных требований экологического законодательства Украины и международ-
ных стандартов.
Материалы и методы. Для составления характеристики вод Черноре-
ченского водохранилища были использованы материалы наблюдений ГКП
«Севгорводоканал», являющегося крупнейшей организацией-водопользова-
телем в регионе. Выполнение наблюдений этой организацией проводится
ежемесячно, а в программу наблюдений включено обязательное определе-
ние физико-химических показателей (мутности, минерализации, жесткости,
рН, щелочности, БПК5, окисляемости, сульфатов, хлоридов и фторидов),
элементов биогенного цикла (нитратов, нитритов и аммонийного азота) и
загрязняющих веществ (СПАВ и железо).
В 1991 – 2004 гг. Государственным управлением экологии в г.Севасто-
поле проводился регулярный мониторинг качества вод р.Черной по 24 пока-
зателям (температура воды, содержание растворенного кислорода, взвешен-
ным веществам, минерализации, жесткости, рН, щелочности, БПК5, окис-
ляемости, сульфатам, хлоридам, нитратам, нитритам, аммонийному азоту,
СПАВ, нефтепродуктам, Ca, Mg, Cr, Fe, Cu, Zn, Cd и Pb) в районе водосбро-
са из Чернореченского водохранилища. Определение содержания СПАВ и
нефтепродуктов выполнялось фотоколориметрическим и ИК-спектрофото-
метрическим методом соответственно. Данные этого мониторинга также
были использованы для описания гидрохимического режима вод Черноре-
ченского водохранилища и составления характеристик его изменчивости.
Микроэлементный состав вод водохранилища определялся один раз в
год, в период с апреля по октябрь 1991 – 2004 гг. Пробы воды отбирались
сотрудниками ГКП «Севгорводоканал», а анализ проб выполнялся в Лабо-
ратории химии моря МО УкрНИГМИ, совместно с Лабораторией активаци-
онного анализа АН Узбекистана. Анализ выполнялся нейтронно-актива-
ционным методом [6], что позволило определить содержание 28 элементов:
131
B, Sc, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Sr, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba, La, Ce, Sm,
Eu, Tb, Hf, Au, Hg, Pb, Th и U из одной пробы воды.
На устьевом участке реки, ниже последней станции водоподготовки
(гидроузла № 3), с 2003 г. Лабораторией химии моря МО УкрНИГМИ про-
водится ежеквартальное определение содержания фенола (карболовой ки-
слоты) методом газожидкостной хроматографии.
Результаты и обсуждение. Как уже отмечалось, для динамичного раз-
вития рекреационного комплекса региона, запасы пресных вод должны
оцениваться не только в количественном отношении, но и по качеству, в т.ч.
с учетом требований мировых стандартов качества воды. В табл.1 приведе-
на выборка из нормативов качества поверхностных и питьевых вод, уста-
новленных различными государствами и международными организациями,
для показателей гидрохимического режима и загрязнения, определение ко-
торых проводилось в водах Чернореченского водохранилища и для показа-
телей микроэлементного состава.
Данные табл.1 свидетельствуют о близости подходов к нормированию
качества поверхностных и питьевых вод, принятых в Украине и в мировом
сообществе. Вместе с тем, перечень показателей, нормируемых [8] для
питьевой воды, содержит сравнительно небольшое число значений ПДК
веществ, которые могут попасть в воду в ходе водоподготовки (очистки). В
свою очередь, это подразумевает строгий контроль качества поверхностных
вод, предназначенных для организации централизованного водоснабжения
по показателям, не нормируемым в питьевой воде и увеличение которых не
может произойти при дополнительной подготовке воды или при ее транс-
портировке. В этом отношении показательно различие подходов к качеству
питьевой воды в Украине и РФ, где более жесткие нормативы (по количест-
ву показателей) установлены именно для питьевой воды, а не для источни-
ков поверхностных вод.
Безусловно, разница в подходах несущественна при организации не-
прерывного мониторинга качества вод, однако, это предусматривает не
только выполнение систематических наблюдений, но и соответствующую
обработку результатов. Такая обработка должна предусматривать составле-
ние сезонных и среднемесячных характеристик качества вод по контроли-
руемым показателям и определение периодов, когда качество вод может
достичь критического уровня, и для получения питьевой воды, отвечающей
стандартам качества, потребуются дополнительные меры по очистке исход-
ной поверхностной воды.
На рис.1 – 4 приводятся характеристики внутригодовой изменчивости
основных показателей качества вод Чернореченского водохранилища за
1991 – 2004 гг., их среднегодовое значение и границы доверительного ин-
тервала при Р = 0,90.
Растворенный кислород. На протяжении года среднее содержание ки-
слорода в воде Чернореченского водохранилища изменялось от 7,0 до
11,4 мг/дм3 (от 73 до 97 % насыщения). Наиболее высокие значения показа-
теля характерны для весеннего периода и совпадают с началом биологиче-
ской весны и интенсификации процесса фотосинтеза.
Низкие значения концентрации растворенного кислорода наблюдаются
133
Т а б л и ц а 1 .Предельно-допустимые значения показателей качества пресных вод и величины кларка микроэлементов [7 – 11].
значение показателя, мг/дм3
Украина Россия США ЕС
показатель
СанПиН
4630-88
ДсанПіН
№383 від
23.12.96
СанПиН
2.1.4.
1074-01
ГН 2.1.5.
1315-03 от
30.04.03
MCL-Maximum
Concentration
Level
Директива
Совета ЕС 98
/83 от 03.11.98
ВОЗ
кларк
поверх-
ностных
вод
взвешенные вещества 0,25 0,5 – 1,5 – – – 0,5 – 1 4 –
водородный показатель, ед. рН 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 6,0 – 9,0 – 6,5 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 –
растворенный кислород < 4,0 – < 4,0 – – – – –
минерализация 1000 1000 – 1500 1000 – 1500 – 500 1500 1000 –
жесткость, мг-экв/дм3 – 7,0 – 10 7,0 – 10 – – 12 – –
сульфаты 500 250 – 500 500 – 250 250 250 –
хлориды 350 250 – 350 350 – 250 250 250 –
окисляемость – 4,0 5,0 – – 5,0 – –
щелочность, мг-экв/дм3 – – – – – 30 – –
БПК 3 – – – – – – –
СПАВ – – 0,5 – – – – –
фенол 0,001 – 0,001 – – – – –
фториды 0,7 – 1,2 1,5 – – 2,0 – 4,0 1,5 1,5 –
нитраты 45 45 45 45 44 50 50 –
нитриты 3,3 – 3,0 3,3 3,3 0,5 3,0 –
аммонийный азот 2,0 – – 1,5 – 0,5 1,5 –
литий 0,03 – 0,03 – – – 0,001
бериллий 0,0002 – 0,0002 0,0002 0,004 – – 0,001
бор 0,5 – 0,5 0,5 – 1,0 0,3 0,01
натрий 200 – 200 – – 200 200 6,3
магний – – – 50 – 50,0 – 4,1
алюминий 0,5 – 0,5 0,1 0,2 0,2 0,2 0,24
калий – – – – – 12,0 – 2,3
кальций – – – – – 100 – 15
ванадий 0,1 – 0,1 0,1 – – – 0,001
134
П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 1 .
значение показателя, мг/дм3
Украина Россия США ЕС
показатель
СанПиН
4630-88
ДсанПіН
№383 від
23.12.96
СанПиН
2.1.4.
1074-01
ГН 2.1.5.
1315-03 от
30.04.03
MCL-Maximum
Concentration
Level
Директива
Совета ЕС 98
/83 от 03.11.98
ВОЗ
кларк
поверх-
ностных
вод
хром 0,05 – 0,05 0,05 – 0,05 0,05 0,0002
марганец 0,1 0,1 0,1 0,1 0,05 0,05 0,1 0,01
железо 0,3 0,3 0,3 0,3 – 0,2 0,3 0,7
кобальт 0,1 – 0,1 0,1 – – – 0,001
никель 0,1 0,1 0,1 0,02 – 0,02 0,02 0,01
медь 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 – 1,3 2,0 1,0 0,01
цинк 1,0 – 5,0 1,0 – 5,0 3,0 0,01
мышьяк 0,05 – 0,05 0,01 0,05 0,01 0,01 0,0004
селен 0,01 0,01 0,01 0,01 0,05 0,01 0,01 0,0002
рубидий 0,1 – 0,1 – – – – 0,0015
стронций 7,0 – 7,0 7,0 – – – 0,08
ниобий 0,01 – 0,01 0,01 – – – 0,00001
молибден 0,25 – 0,25 0,25 – – 0,07 0,00004
серебро 0,05 – 0,05 0,05 – 0,01 – 0,00013
кадмий 0,001 – 0,001 0,001 0,005 0,005 0,003 0,08
сурьма 0,05 – 0,05 0,005 0,006 0,006 0,005 0,001
теллур 0,01 – 0,01 0,01 – – – –
барий 0,1 0,1 0,1 0,7 2,0 0,1 0,7 0,05
самарий 0,024 – 0,024 – – – – 0,00003
европий 0,3 – 0,3 – – – – 0,000007
вольфрам 0,05 – 0,05 0,05 – – – –
ртуть 0,0005 – 0,0005 0,0005 0,002 0,001 0,001 0,00008
таллий 0,0001 – 0,0001 0,0001 0,002 – – 0,001
свинец 0,03 0,01 0,03 0,01 0,015 0,01 0,01 0,005
висмут 0,1 – 0,1 0,1 – – – –
256
0
2
4
6
8
1 0
1 2
1 4
1 6
1 8
2 0
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
К
и
с
л
о
р
о
д
, м
г
О
2
/д
м
3
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
К
и
с
л
о
р
о
д
, %
н
а
с
в
0
2
4
6
8
10
12
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
В
з
в
е
ш
е
н
н
ы
е
в
е
щ
е
с
т
в
а
, м
г
/д
м
3
6.5
7
7.5
8
8.5
9
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II IX X X
I
X
I
р
Н
1
2
3
4
5
6
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Ж
е
с
т
к
о
с
т
ь
, м
г
-э
к
в
/д
м
3
0
50
100
150
200
250
300
350
400
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
М
и
н
е
р
а
л
и
з
а
ц
и
я
, м
г
/д
м
3
Р и с . 1 . Внутригодовая изменчивость показателей качества воды Черноре-
ченского водохранилища в 1991 – 2004 гг.: растворенный кислород (а, б);
взвешенные вещества (в); величина рН (г); минерализация (д); жесткость (е).
Здесь и далее: ––– среднемесячное значение показателя; - - - – границы дове-
рительного интервала; – - – - – среднегодовое значение показателя.
в зимний и летний период, причем, в первом случае могут наблюдаться зна-
чения, характерные для начала гипоксии (менее 50 % насыщения). Такая
ситуация свойственна для водоемов с ограниченной циркуляцией вод
вследствие возникновения различных барьеров, препятствующих инвазии
кислорода. В летний период минимум концентрации кислорода связан с его
а б
в г
д е
257
интенсивным потреблением водными организмами. В остальные сезоны
года значение показателя близко к его среднегодовому значению.
Таким образом, критическими периодами по содержанию растворенно-
го кислорода являются зимний и летний периоды. И хотя по среднему зна-
чению показателя воды Чернореченского водохранилища соответствуют
всем отечественным и международным нормативам, существует достаточно
высокая вероятность развития гипоксии.
Взвешенные вещества. Годовой ход показателя характеризуется хоро-
шо выраженной сезонной неоднородностью. Наиболее низкие значения ха-
рактерны для осенне-зимнего периода, когда температура воды водохрани-
лища подавляет развитие планктонных форм, которые определяют, в основ-
ном, и абсолютное значение показателя, а поступление абразивного мате-
риала с ливневыми водами еще незначительно. Вместе с тем, концентрация
взвешенных веществ даже в этот период превышает нормируемую величи-
ну, предъявляемую к качеству поверхностных вод в Украине (табл.1).
Большое содержание взвешенных веществ относится к характерным осо-
бенностям крымских рек западного склона Ай-Петринской яйлы [1], часть
из которых унаследовало и Чернореченское водохранилище.
С марта по июль содержание взвешенных веществ в водах Черноречен-
ского водохранилища остается практически постоянным (3 мг/дм3), близким
к среднемноголетнему значению, и только в июле-октябре наблюдается за-
метное увеличение показателя до 4 мг/дм3, связанное с сезонными вспыш-
ками развития водорослей, характерными также и для морских вод. Эти же
периоды характеризуются значительной межгодовой неоднородностью.
Так, из данных рис.1 видно, что максимальное значение показателя может
увеличиваться в 2 – 3 раза по сравнению с характерным среднемесячным.
Водородный показатель (рН). В течение года среднемесячные значения
показателя изменялись от 7,6 ед. рН (в июне) до 8,2 (в ноябре) и находились
в пределах, нормируемых стандартами качества Украины и мирового сооб-
щества. Внутригодовая изменчивость показателя связана с изменением бу-
ферных свойств воды и, в первую очередь, элементов карбонатной системы.
В этом случае летний минимум может быть связан с интенсивным разложе-
нием органического вещества и продукцией СО2 [13]. Высокое значение
водородного показателя в марте и ноябре связано с хорошим насыщением
воды кислородом (биологическим и абсорбционным) и, соответственно, с
восстановлением карбонатной буферной системы.
Вместе с тем, максимальные значения показателя в марте и ноябре
(верхняя граница доверительного интервала) в отдельных пробах могут
превышать нормируемое значение.
Минерализация (сухой остаток). Максимальные среднемесячные зна-
чения показателя (до 230 мг/дм3) характерны для весенне-летнего периода,
когда в питании водохранилища преобладает доля подземных вод. Летний
минимум минерализации, наблюдаемый с августа по октябрь, т.е. тогда, ко-
гда наблюдается максимум содержания взвешенных веществ, связан с пере-
ходом растворенных минеральных солей в живую форму и, соответственно,
во взвешенное состояние. Этот механизм связан со способностью водоема к
самоочищению от растворенных минеральных солей, многие из которых
258
являются токсичными. Кроме того, переход минеральных солей во взве-
шенное состояние и далее в донные отложения в ходе годичного биологи-
ческого цикла предотвращает процесс засоления водоема, характерного для
многих водохранилищ.
По показателю минерализации в водах Чернореченского водохранили-
ща случаев превышения нормируемой величины не наблюдалось.
Жесткость. Величина жесткости характеризует содержание в воде
главных элементов карбонатной буферной системы природных вод – каль-
ция и магния. Как и минерализация вод, жесткость имеет хорошо выражен-
ный весенне-летний максимум, связанный с увеличением доли подземных
вод. Дальнейшее снижение жесткости, с достижением минимума в июле -
ноябре, связано с переходом солей кальция и магния в живую ткань.
Жесткость воды не нормируется в Украине для источников хозяйствен-
но-питьевого водопользования. Среднее значение показателя находится
ниже предельной величины, нормируемой для питьевых вод в Украине, РФ
и в странах ЕС.
Сульфаты. Внутригодовая динамика показателя не имеет ярко выра-
женной сезонной составляющей. Среднемесячные значения, превышающие
среднемноголетние значения, наблюдаются во все сезоны года, причем мак-
симальное за год значение наблюдается в феврале – марте, т.е. в период
наибольшей активизации паводковых явлений.
Наличие осеннего минимума (в ноябре – декабре) на кривой внутригодо-
вой изменчивости показателя предполагает наличие разбавления вод ливневы-
ми водами прямого выпадения, т.е. не промывающими водосборный бассейн.
Такое предположение выглядит вполне обоснованным, если учесть, что в
этот период значительная часть водосборного бассейна, расположенная в го-
рах, покрыта снегом и не участвует в формировании состава питающих вод [5].
В течение года качество вод по содержанию сульфатов не выходит за
рамки, регламентируемые национальными и международными стандартами
качества вод.
Хлориды. Характеристики внутригодовой изменчивости показателя
имеют параметры, аналогичные описанным ранее для сульфатов. Это по-
зволяет предположить наличие общего источника и сходство процессов
формирования качества вод по этому показателю. Таким процессом может
быть ветровой перенос морских солей в виде аэрозолей, образующихся над
поверхностью моря. Наибольшую интенсивность такой перенос имеет в
зимний период, когда при преобладающих ветрах северо-западного и за-
падного направления аэрозоли могут переноситься по каньону р.Черной до
Байдарской долины и Чернореченского водохранилища.
Несмотря на влияние моря, качество вод Чернореченского водохрани-
лища по содержанию хлоридов соответствует всем нормативам, приведен-
ным в табл.1.
Фториды. Поступление фторидов в поверхностные воды контролируется
атмосферным переносом и выщелачиванием горных пород. Характер внутри-
годовой изменчивости показателя в водах Чернореченского водохранилища
позволяет предположить доминирующим второй процесс. Такое предполо-
жение основано на том, что максимум содержания фторидов наблюдается в
259
Р и с . 2 . Внутригодовая изменчивость показателей качества воды Черно-
реченского водохранилища в 1991 – 2004 гг.: сульфаты (а); хлориды (б);
фториды (в); окисляемость (г); щелочность (д); БПК (е).
феврале – апреле, т.е. в период приема паводковых вод. В дальнейшем их
концентрация снижается в 2 – 3 раза, хотя на протяжении года возможно их
резкое повышение до величин, наблюдаемых в весенний период.
Описанный характер внутригодовой изменчивости концентрации фто-
ридов определяется их высокой склонностью к участию в реакциях ком-
плексообразования. По-видимому, переход фторидов в комплексные соеди-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Б
П
К
, м
г
О
2/д
м
3
д
1
2
3
4
5
6
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Щ
е
л
о
ч
н
о
с
т
ь
, м
г
-э
к
в
/д
м
3
д е
0
1
2
3
4
5
6
7
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
О
к
и
с
л
я
е
м
о
с
т
ь
, м
г
О
2
/д
м
3
в
0
0 .1
0 .2
0 .3
0 .4
0 .5
0 .6
0 .7
0 .8
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Ф
т
о
р
и
д
ы
, м
г
/д
м
3
б
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Х
л
о
р
и
д
ы
, м
г
/д
м
3
а
0
10
20
30
40
50
60
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
С
у
л
ь
ф
а
т
ы
, м
г
/д
м
3
а б
в г
260
нения и их адсорбция на взвешенных частицах и является причиной сниже-
ния их концентрации в летне-осенний период.
Сравнение полученных данных с данными табл.1 показывает, что качество
воды по этому показателю не превышает величины, нормируемой для вод
хозяйственно-питьевого назначения Украины и международным нормативам.
Окисляемость. Величина окисляемости характеризует содержание лег-
коокисляемых органических веществ и некоторых неорганических восста-
новителей. Сезонный ход показателя имеет высокое сходство с описанным
ранее ходом содержания взвешенных веществ, минерализации и жесткости.
Максимальное значение показателя наблюдается в августе – сентябре и со-
ответствует вспышке летнего цветения водорослей.
Средние значения показателя не превышают величин, нормируемых стан-
дартами качества питьевых вод, однако максимальные значения могут, с высо-
кой вероятностью, превысить величину, нормируемую в Украине, РФ и ЕС.
Щелочность. Внутригодовая изменчивость показателя имеет много
общих черт с рассмотренными выше минерализацией и жесткостью воды.
Среднемесячные значения, величины которых превышают средние за год,
наблюдаются в течение первой половины года (с января по июль). Абсо-
лютный годовой максимум (3,7 мг-экв/дм3) достигается в июне, что связано
с максимумом поступления подземных минерализованных вод. Однако уве-
личение показателя наблюдается и в январе, когда доля подземного питания
минимальна по отношению к поверхностному, и, следовательно, поступле-
ние компонентов буферной системы (карбонатов и гидрокарбонатов) про-
исходит и при выщелачивании карбонатных горных пород в период прохо-
ждения паводков и промывке водосборного бассейна.
Характерным является и повышение щелочности в марте, в период ве-
сенней вспышки продуктивности вод. Связанное с этим периодом увеличе-
ние поступления углекислого газа способствует восстановлению буферных
свойств воды через образование растворимого гидрокарбоната кальция. Это
также объясняет увеличение жесткости воды в период с марта по апрель.
Летнее снижение щелочности связано с ростом температуры воды и с
переходом растворимых солей кальция в состав клеток живых организмов.
Минимум щелочности наблюдается в октябре и связан с интенсивной вет-
ровой дегазацией вод при отсутствии поступления карбонатных пород с па-
водковыми водами.
По показателю щелочности качество воды нормируется только в ЕС и на-
блюдаемые в Чернореченском водохранилище величины (средние и вероятные
границы их изменения) не превышают 15 % нормируемого значения (табл.1).
На основании рассмотренных выше показателей жесткости, щелочности
и содержания главных анионов, воды Чернореченского водохранилища мож-
но отнести ко второму типу пресных природных вод [14, 15]. Этот тип гене-
тически связан с осадочными породами, продуктами выветривания коренных
пород и характеризуется постоянной (не изменяющейся) жесткостью [14].
БПК. Качество вод Чернореченского водохранилища по этому показа-
телю, на протяжении года варьирует в весьма существенных пределах: от
2,3 до 3,4 мгО2/дм
3. В целом, годовое изменение величины БПК хорошо со-
гласуется с годичным биологическим циклом. Минимальные за год значе-
261
ния характерны для осенне-зимнего периода, когда интенсивность жизнен-
ных процессов угнетается понижением температуры. Первое увеличение
значения показателя совпадает с началом биологической весны, когда по-
вышение температуры воды в сочетании с поступлением биогенных эле-
ментов с паводковыми водами инициирует увеличение биомассы планкто-
на. Дальнейшее снижение показателя обусловлено выработкой биогенных
веществ и повышением температуры до значений, когда она перестает быть
комфортной для весенних форм.
Очередное повышение значения показателя наблюдается в августе и
связано с интенсивным цветением воды. Этому периоду предшествует пе-
риод резкого увеличения концентрации нитратов, нитритов и аммонийного
азота (рис.3, а – в). Отчасти, такое положение может быть отнесено на счет
увеличения доли подземного питания в водном балансе водохранилища.
Тем не менее, поступление различных форм азота, находящихся в разной
степени окисления, не может быть описано действием только одного источ-
ника. Помимо поступления нитратов с минерализированными подземными
водами, что также иллюстрируется увеличением минерализации в период с
мая по июнь, в этот период значительное воздействие на качество воды ока-
зывает дренирование грунтовых вод предприятий агропромышленного
комплекса, расположенных вне охранной зоны водохранилища.
Величина БПК нормируется только в Украине (табл.1). Качество вод
Чернореченского водохранилища на протяжении большей части года удов-
летворяет требованиям СанПиН 4630-88, и только в августе среднее значе-
ние показателя превышает нормируемую величину. Верхняя граница дове-
рительного интервала на протяжении практически всего года (за исключе-
нием осенних месяцев) лежит вне допустимой области, что свидетельствует
о вполне вероятном ухудшении качества вод по БПК при неблагоприятном
изменении техногенной нагрузки.
Нитраты. В течение года содержание нитратов в водах Черноречен-
ского водохранилища изменяется в очень широких пределах: от 0 до
9 мг/дм3. Наиболее высокие значения показателя характерны для первой
половины года, когда поступление нитратов обусловлено смывом с терри-
тории водосборного бассейна, нитрификацией и азотофиксацией. Летне-
осенний минимум совпадает с максимумом биологической продуктивности
водоема и связан с расходом нитратов в противоположном процессе (денит-
рификации) в условиях дефицита кислорода.
За весь период наблюдений качество вод Чернореченского водохрани-
лища не выходило за рамки нормативов по содержанию нитратов в поверх-
ностных водах Украины и других государств
Нитриты. Расходование нитратов в биологическом цикле приводит к
увеличению концентраций продуктов их восстановления – нитритов и ам-
монийного азота. Поэтому внутригодовая динамика концентраций нитритов
является практически полным зеркальным отражением динамики концен-
трации нитратов. На протяжении большей части года в водах Черноречен-
ского водохранилища обнаруживаются лишь следовые концентрации нит-
ритов. Наиболее низкие концентрации наблюдаются в ноябре-феврале и в
мае. Оба минимума связаны, очевидно, с процессом денитрификации, в кото-
262
Р и с . 3 . Внутригодовая изменчивость показателей качества воды Черноре-
ченского водохранилища в 1991 – 2004 гг.: нитраты (а); нитриты (б); аммо-
нийный азот (в); фосфаты (г); кальций (д); магний (е).
ром участвуют все восстановленные формы азота (включая и органические
формы), и нитриты в этом процессе являются лишь неустойчивой промежу-
точной формой.
Летне-осенний максимум приурочен к периоду, когда протекание про-
тивоположных процессов (денитрификации и нитрификации) делает рас-
сматриваемую форму существования связанного азота достаточно устойчи-
вой, и максимальные концентрации нитритов приближаются к значениям
а
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Н
и
т
р
а
т
ы
, м
г
/д
м
3
б
0
0 .0 5
0 .1
0 .1 5
0 .2
0 .2 5
0 .3
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Н
и
т
р
и
т
ы
, м
г
/д
м
3
в
0
0 .2
0 .4
0 .6
0 .8
1
1 .2
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
А
м
м
о
н
и
й
н
ы
й
а
з
о
т
, м
г
/д
м
3
г
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Ф
о
с
ф
а
т
ы
, м
г
/д
м
3
0
20
40
60
80
100
120
140
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
К
а
л
ь
ц
и
й
, м
г
/д
м
3
е
0
20
40
60
80
100
120
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
М
а
г
н
и
й
, м
г
/д
м
3
а б
в г
д е
263
концентрации нитратов. Этот вывод вполне закономерно вытекает из рас-
смотренных ранее закономерностей внутригодовой динамики растворенно-
го кислорода, окисляемости и БПК.
Средние и максимальные концентрации нитритов в водах Черноречен-
ского водохранилища за весь период наблюдений не превышали величины,
нормируемой Украиной и международным сообществом.
Аммонийный азот. Показатели динамики концентраций аммонийного
азота большую часть года аналогичны показателям, рассмотренным выше
для нитритов. Исключение составляет период с декабря по январь, когда
наблюдается всплеск концентрации аммонийного азота до её среднегодово-
го значения. Наличие этого периода может быть объяснено техногенным
поступлением аммонийного азота с сельхозпредприятий, расположенных в
бассейне рек, питающих Чернореченское водохранилище.
В целом, качество вод водохранилища удовлетворяет нормативам каче-
ства поверхностных и питьевых вод в Украине. Однако, существует вероят-
ность ухудшения обстановки по содержанию аммонийного азота до вели-
чин, превышающих норматив качества вод в странах ЕС.
Фосфаты. Содержание фосфатов является приоритетным показателем
в ряду биогенных элементов при рассмотрении биологической продуктив-
ности водоема и оценке степени его эвтрофикации. На протяжении года в
водах Чернореченского водохранилища наблюдается несколько максиму-
мов фосфатов, чередующихся со сравнительно более продолжительными
периодами минимума. Первый максимум в декабре - январе, как и для ам-
монийного азота, связан с поступлением фосфатов с водами рек, питающих
Чернореченское водохранилище, и, частично, с конверсией органических
форм фосфора в неорганические.
Дальнейшее монотонное убывание концентрации фосфатов с достиже-
нием глубокого минимума в мае определяется их расходованием в процес-
сах жизнедеятельности водных организмов и переходом фосфатов в орга-
ническую форму.
Подобным образом можно объяснить дальнейшее изменение концен-
трации фосфатов. Действительно, повышение температуры в сочетании с
повышением концентрации растворенного кислорода способствует более
быстрой регенерации фосфатов, очередной максимум которых наблюдается
в июне. Развитие летних форм жизни в водах Чернореченского водохрани-
лища приводит к быстрому истощению запасов неорганических форм фосфо-
ра и, как следствие, угнетению развития водных форм в условиях фосфорно-
го «голодания». В последующие периоды быстрой регенерации фосфора не
происходит из-за низкой температуры воды и содержание фосфатов остает-
ся практически стабильным до начала очередного биологического цикла.
Содержание фосфатов не нормируется ни одним из государств и меж-
дународных организаций, включая Украину. Поэтому этот показатель мо-
жет рассматриваться только как индикатор протекающих биологических
процессов и общего экологического состояния водного объекта. Замкнутый
характер внутригодовой динамики показателя свидетельствует о хорошем
состоянии экосистемы Чернореченского водохранилища и об отсутствии
склонности к эвтрофикации его вод.
264
Кальций и магний. Как уже отмечалось, воды Чернореченского водохра-
нилища по классификации О.А.Алекина относятся ко II-му типу гидрокарбо-
натных природных вод. Одной из отличительных черт этого типа вод являет-
ся постоянство содержания солей жесткости. Действительно, содержание
кальция и магния остается практически постоянным на протяжении всего го-
да. Тем не менее, на кривой внутригодовой изменчивости показателя отмеча-
ется то, что изменение концентраций элементов находится в противофазе. В
свою очередь, это свидетельствует о различии источников их поступления.
Наиболее высокие концентрации кальция наблюдаются в марте, т.е. в
период наиболее интенсивного поступления талых вод. Минимальные кон-
центрации кальция наблюдаются в июне и октябре, когда большой вклад
оказывает приток грунтовых вод и ливневых вод прямого выпадения. На-
против, содержание магния в эти периоды проходит максимумы годовой
изменчивости. Отмеченные особенности позволяют предположить наличие
тенденций к изменению соотношения содержания солей жесткости в водах
Чернореченского водохранилища.
Анализ межгодовой изменчивости концентраций элементов свидетель-
ствует о наличии тенденции к уменьшению величины соотношения Ca/Mg.
Совершенно очевидно, что это также свидетельствует о наличии негативной
тенденции к увеличению доли грунтовых вод в водохранилище.
Содержание кальция и магния не нормируется в поверхностных и пить-
евых водах Украины. По средним значениям качество вод Чернореченского
водохранилища удовлетворяет требованиям ЕС, однако границы довери-
тельного интервала лежат вне нормируемой области.
СПАВ. Концентрация СПАВ в водах природных и искусственных водо-
емов характеризует степень техногенной нагрузки. Среднее значение пока-
зателя достоверно возрастает только в феврале, когда ксенобиотические по-
верхностно-активные вещества смываются с территории водосборного бас-
сейна. Дальнейшее снижение показателя в марте совпадает с наступлением
биологической весны и связано с биологической деструкцией СПАВ. Этим
объясняется и наличие второго минимума в августе, в период интенсивного
цветения воды. В остальные периоды года концентрация СПАВ близка к
среднемноголетнему значению.
Содержание СПАВ не нормируется в Украине ни для источников цен-
трализованного водоснабжения, ни для питьевых вод. Только в РФ СПАВ
нормируются для питьевых вод и по этому показателю вода Черноречен-
ского водохранилища имеет вполне удовлетворительное качество.
Фенол. Концентрации фенола в водах р.Черной на ее предустьевом уча-
стке (~ 25 км от водосброса с Чернореченского водохранилища) не превы-
шали установленных нормативов, совпадающих с нижним пределом обна-
ружения методом газожидкостной хроматографии (0,001 мг/дм3), ни в од-
ной из отобранных проб, хотя наблюдения охватывали все сезоны (июль,
сентябрь и декабрь 2003 г., март, июнь, сентябрь и декабрь 2004 г.). Отсут-
ствие значимых концентраций фенола в водах р. Черной, даже в период ве-
сенних пропусков вод Чернореченского водохранилища, прямо указывает
на удовлетворительное качество воды по этому показателю, нормируемому
для источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения
в Украине и для питьевых вод в РФ (табл.1).
265
Нефтепродукты. Также как и для СПАВ, загрязнение вод Черноречен-
ского водохранилища нефтепродуктами, на протяжении года, отличается
значительной неоднородностью. Максимум содержания нефтепродуктов
наблюдается в весенний и осенний периоды, когда их поступление обу-
словлено промывкой дождевыми и паводковыми водами территории водо-
сборного бассейна.
Летом содержание нефтепродуктов уменьшается за счет их биодест-
рукции и испарения. Характер внутригодовой динамики показателя свиде-
тельствует об отсутствии негативного влияния поступающих нефтепродук-
тов на состояние экосистемы.
Тем не менее, качество воды по этому показателю остается низким. За-
грязнение нефтепродуктами может наблюдаться в любой период года и это
требует дополнительных мер по предотвращению загрязнения и очистке
получаемой питьевой воды.
Железо. Высокая технофильность железа определяет его отнесение не к
показателям микроэлементного состава, а к группе показателей, характери-
зующих техногенное воздействие. Снижение средних значений показателя в
период прохождения весенних паводков, происходящее на фоне общего по-
вышения минерализации, свидетельствует об отсутствии значимых природ-
ных и техногенных источников элемента в пределах водосборного бассейна
водохранилища (металлоконструкций, железистых минералов и др.). Ми-
нимум концентрации железа в марте, совпадающий с максимумом БПК,
связан с его потреблением в биологическом цикле.
а
0
0 .02
0 .04
0 .06
0 .08
0 .1
0 .12
0 .14
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II IX X X
I
X
II
С
П
А
В
, м
г
/д
м
3
0
0.0 5
0 .1
0 .1 5
0 .2
0 .2 5
0 .3
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Н
е
ф
т
е
п
р
о
д
у
к
т
ы
, м
г
/д
м
3
в
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
I II II
I
IV V V
I
V
II
V
II
I
IX X X
I
X
II
Ж
е
л
е
з
о
о
б
щ
е
е
, м
г
/д
м
3
а б
в
Р и с . 4 . Внутригодовая изменчи-
вость показателей качества воды
Чернореченского водохранилища
в 1991 – 2004 гг.: СПАВ (а); неф-
тепродукты (б); железо общее (в).
266
Дальнейшее скачкообразное увеличение средних значений концентрации
железа и поддержание их на одном уровне связано с увеличением доли пита-
ния подземными водами в водном балансе водохранилища. Однако минимум
концентраций в июне свидетельствует о потреблении железа планктоном и
высшими организмами и его переходе в нерастворимую форму с последую-
щим выводом в донные осадки. Таким образом, для Чернореченского водо-
хранилища содержание железа является показателем, лимитирующим разви-
тие отдельных организмом и, следовательно, влияющим на структуру биоце-
ноза в начале летнего периода. В пользу этого вывода свидетельствует и то,
что среднее содержание железа в водах Чернореченского водохранилища в
3,0 – 3,5 раза меньше среднего содержания элемента в поверхностных водах.
Увеличение концентрации железа, наблюдаемое в августе, происходит
на фоне снижения величины рН и увеличения окисляемости, что свидетель-
ствует об интенсивном разложении биологических остатков в донных от-
ложениях водохранилища и переходе железа в растворимое состояние, по-
видимому в форме ионов двухвалентного железа. В пользу этого предполо-
жения свидетельствует то, что в период летнего цветения (август) содержа-
ние железа в водах Чернореченского водохранилища превышает среднего-
довое значение и, таким образом, ионы железа не расходуются в жизненном
цикле летних форм водных организмов. Такое поведение характерно имен-
но для ионов двухвалентного железа или для комплексных соединений,
плохо усваиваемых аэробными микроорганизмами [16, 17].
Качество вод Чернореченского водохранилища по среднему содержа-
нию железа находится в пределах нормативов, действующих на территории
Украины и других государств (табл. 1). Тем не менее, увеличение доли под-
земных вод в водохранилище в сочетании с уменьшением поверхностного
стока может с высокой вероятностью ухудшить качество воды. К таким по-
следствиям может привести хозяйственная деятельность на территории во-
досборного бассейна.
Микроэлементный состав. Из 28 микроэлементов, концентрации кото-
рых были определены в водах Чернореченского водохранилища, 21 элемент
нормируются по ПДК в поверхностных и питьевых водах (содержание Th и
U нормируется по суммарной активности изотопов). Таким образом, пока-
затели микроэлементного состава существенно дополняют картину эколо-
гического состояния вод и позволяют судить о качестве вод источников на-
полнения водохранилища.
Приведенный выше анализ внутригодовой динамики показателей гид-
рохимического режима и загрязнения показал, что качество вод Черноре-
ченского водохранилища претерпевает существенные изменения в течение
года. Для большинства показателей характерна связь с климатической ком-
понентой внутригодовой изменчивости и с преобладающей статьей поступ-
ления вод в водном балансе. Для компонентов микроэлементного состава, в
силу их специфических особенностей, следует предположить существова-
ние еще более высокой изменчивости, как внутригодовой, так и межгодо-
вой. Средние значения концентраций микроэлементов в водах Черноречен-
ского водохранилища в период 1992 – 2004 гг. и характеристики их измен-
чивости приведены в табл.2.
267
Как видно из данных табл.2, со-
держание всех элементов в водах
Чернореченского водохранилища
может отклоняться от его среднего
значения на величину, превышаю-
щую его в несколько раз. Наиболее
высокой изменчивостью характеризу-
ется содержание хрома и, вероятно,
это может служить доказательством
наличия техногенного воздействия.
Однако, высокая динамичность кон-
центраций редких и рассеянных эле-
ментов не позволяет определить тех-
ногенный источник как единственный
или даже доминирующий источник
поступления элементов.
Таким образом, в формировании
микроэлементного состава следует
признать существенными их поступ-
ление с минерализованными подзем-
ными водами, при выщелачивании
горных пород, а также перенос с мор-
скими аэрозолями. Кроме того, в этом
процессе немаловажную роль играет
круговорот элементов в воде Черно-
реченского водохранилища в ходе
годового биологического цикла.
Имеющийся массив данных не
охватывает все сезоны года и поэтому
для показателей микроэлементного
состава невозможно составить карти-
ну внутригодовой изменчивости. Тем
не менее, массив результатов анализа
включает в себя данные по пробам,
отбиравшимся и анализировавшимся
по показателям гидрохимического
режима, параллельно с определением
показателями микроэлементного со-
става. Корреляционный анализ мас-
сивов данных показателей гидрохи-
мического режима и микроэлемент-
ного состава, за период 1992 – 2004 гг. представлен в табл.3.
Данные табл.3 позволяют оценить параметры и достоверность связи
микроэлементного состава вод и гидрохимических показателей, а также оп-
ределить тип сезонной и межгодовой изменчивости показателей. Обращает
на себя внимание отсутствие достоверных параметров связи для легких
элементов (бериллия и скандия), а также для хрома и кадмия, что позволяет
Т а б л и ц а 2 . Средние значения кон-
центрации микроэлементов, полуши-
рина диапазона изменения значений
при Р = 0,90 и их отношение.
№
п/п
эле-
мент
концен
трация,
нМ
± ∆,
нМ
∆/С
1 Be 5,6 2,7 0,5
2 Sc 0,0026 0,0052 2,0
3 Cr 0,39 2,14 5,5
4 Mn 6,4 5,5 0,9
5 Co 3,1 2,2 0,7
6 Ni 32 22 0,7
7 Cu 26 21 0,8
8 Zn 61 100 1,6
9 As 3,74 3,38 0,9
10 Se 0,13 0,05 0,4
11 Sr 8200 8400 1,0
12 Mo 1,09 1,46 1,3
13 Ag 1,67 0,63 0,4
14 Cd 0,89 0,16 0,2
15 Sn 3,40 4,60 1,4
16 Sb 3,29 2,60 0,8
17 Ba 6,19 2,76 0,4
18 La 0,40 0,32 0,8
19 Ce 0,19 0,16 0,8
20 Sm 0,56 0,80 1,4
21 Eu 0,30 0,20 0,7
22 Tb 0,28 0,21 0,7
23 Hf 0,0066 0,007 1,0
24 Au 0,0058 0,0031 0,5
25 Hg 0,15 0,06 0,4
26 Pb 8,7 4,9 0,6
27 Th 0,017 0,009 0,5
28 U 0,027 0,011 0,4
268
Т а б л и ц а 3 . Коэффициенты корреляции показателей гидрохимического режима
и микроэлементного состава (достоверные значения подчеркнуты).
пок-тель Be Sc Cr Mn Co Ni Cu Zn As Se Sr Mo Ag Cd
О2, мг/дм
3 0,23 -0,35 -0,25 0,20 0,20 -0,37 -0,03 0,44 -0,14 0,23 0,28 0,07 -0,44 -0,24
О2, % нас 0,19 -0,20 -0,53 0,01 0,19 -0,19 -0,25 0,54 -0,18 0,42 0,32 -0,23 -0,31 -0,25
взв. в-ва 0,21 -0,46 0,04 0,16 -0,23 -0,57 0,06 -0,33 -0,24 0,42 0,67 -0,09 -0,36 0,21
рН 0,29 0,40 -0,19 0,07 -0,17 -0,09 0,33 0,25 -0,53 -0,30 -0,37 0,42 -0,18 -0,34
мин-ция 0,03 0,32 -0,29 0,23 0,40 0,13 -0,07 0,22 -0,58 0,41 -0,35 0,33 -0,06 0,24
жесткость 0,06 0,09 -0,42 0,66 -0,17 -0,62 0,47 0,30 -0,55 0,34 0,26 0,04 -0,68 -0,22
щел-сть 0,51 0,24 -0,05 0,59 -0,49 -0,90 0,72 0,65 -0,20 0,26 0,17 -0,67 -0,83 0,00
БПК -0,11 0,12 0,01 -0,46 0,19 0,95 -0,49 -0,06 0,10 -0,51 -0,31 -0,22 0,83 0,02
окисл-ть -0,34 0,21 0,24 -0,25 0,46 0,44 -0,32 -0,41 -0,24 -0,06 -0,67 0,90 0,36 0,00
нитраты -0,44 0,01 -0,27 0,68 0,44 -0,08 0,17 0,48 0,08 0,44 0,19 -0,25 -0,27 0,09
нитриты 0,22 -0,27 -0,07 -0,21 0,11 -0,24 -0,26 -0,29 -0,09 0,61 0,44 -0,25 -0,24 -0,08
амм.азот -0,14 -0,21 -0,23 -0,20 0,19 -0,14 -0,21 -0,28 0,35 0,45 0,53 -0,42 -0,22 -0,55
фосфаты 0,60 -0,19 0,17 -0,28 -0,26 -0,59 0,11 -0,33 -0,46 0,01 -0,38 0,52 -0,32 -0,23
кальций -0,57 -0,14 0,22 0,23 0,35 -0,06 -0,11 -0,54 0,37 -0,42 -0,55 0,10 -0,17 -0,28
магний -0,48 -0,14 -0,24 0,01 0,15 -0,10 -0,37 -0,25 -0,19 -0,07 -0,46 -0,22 -0,36 -0,73
хлориды -0,06 -0,51 0,05 -0,06 -0,01 -0,43 -0,35 -0,29 0,27 0,43 0,34 0,08 -0,15 0,25
сульфаты -0,35 -0,11 -0,24 -0,19 0,12 0,61 -0,37 -0,40 0,02 -0,41 -0,06 0,45 0,73 0,36
железо 0,33 -0,44 0,14 -0,10 -0,21 -0,64 -0,15 -0,21 0,17 0,53 0,43 -0,22 -0,38 0,30
фториды 0,35 -0,07 -0,51 0,64 -0,06 -0,74 0,42 0,87 -0,14 0,56 0,52 -0,62 -0,74 0,00
СПАВ -0,08 0,14 -0,51 -0,05 0,66 0,36 -0,21 0,13 -0,16 0,22 0,01 0,27 0,13 -0,15
9
пок-тель Sn Sb Ba La Ce Sm Eu Tb Hf Au Hg Pb Th U
О2, мг/дм
3 -0,27 0,48 0,61 0,55 0,03 0,18 0,15 0,60 0,40 -0,35 -0,35 0,37 0,05 0,54
О2, % нас -0,36 0,49 0,27 0,33 -0,18 -0,03 -0,19 0,36 0,12 -0,19 -0,17 0,27 -0,13 0,31
взв. в-ва -0,20 0,62 0,27 0,49 -0,29 -0,11 0,07 0,38 0,22 0,04 -0,70 0,25 -0,30 0,73
рН -0,06 -0,08 0,20 0,09 0,42 0,33 0,18 0,18 0,19 -0,47 -0,03 -0,62 0,09 -0,06
мин-ция 0,27 -0,14 -0,13 0,08 0,12 0,06 0,34 -0,13 0,14 0,01 0,26 -0,65 -0,05 0,08
жесткость 0,26 0,42 0,59 0,66 0,23 0,40 0,68 0,56 0,58 -0,53 -0,54 -0,52 0,18 0,65
щел-сть 0,54 0,74 0,73 0,80 0,63 0,76 0,68 0,80 0,62 -0,82 -0,85 -0,13 0,80 0,32
БПК -0,11 -0,77 -0,61 -0,51 -0,10 -0,32 -0,51 -0,63 -0,22 0,63 0,92 0,41 -0,13 -0,80
окисл-ть -0,30 -0,38 -0,47 -0,34 -0,36 -0,47 -0,26 -0,59 -0,26 0,28 0,43 -0,42 -0,70 -0,26
нитраты 0,70 -0,08 0,27 0,35 0,11 0,24 0,67 0,04 0,41 -0,06 0,12 -0,01 0,29 0,13
нитриты -0,26 0,68 -0,20 -0,17 -0,27 -0,06 -0,33 -0,02 -0,40 0,28 -0,44 -0,09 -0,09 0,59
амм.азот -0,20 0,71 -0,25 -0,37 -0,35 -0,06 -0,48 -0,08 -0,54 0,30 -0,40 -0,06 0,12 0,49
фосфаты -0,18 0,27 0,39 -0,27 0,66 0,69 0,10 0,43 -0,19 -0,40 -0,71 0,04 0,70 0,31
кальций 0,25 0,36 0,04 -0,22 -0,21 -0,04 0,10 0,20 -0,27 0,04 -0,31 0,27 0,37 0,40
магний -0,13 0,58 0,25 -0,42 -0,12 0,11 -0,10 0,17 -0,44 -0,25 -0,40 0,01 0,44 0,46
хлориды -0,23 0,48 0,20 0,12 -0,24 -0,16 0,07 0,15 -0,04 0,04 -0,53 0,22 -0,11 0,59
сульфаты -0,16 -0,63 -0,33 -0,02 -0,40 -0,64 -0,24 -0,22 0,18 0,53 0,57 0,32 -0,46 -0,32
железо -0,18 0,71 0,20 0,08 -0,09 0,05 -0,01 0,37 -0,23 -0,12 -0,72 0,23 0,04 0,59
фториды 0,66 0,55 0,81 0,65 0,72 0,86 0,85 0,70 0,84 -0,60 -0,56 -0,03 0,97 0,76
СПАВ 0,16 -0,10 -0,33 -0,31 0,01 0,02 -0,12 -0,26 -0,20 0,31 0,36 -0,30 0,01 -0,04
269
предположить отсутствие единых источников их поступления.
Для показателя мутности, минерализации, рН, окисляемости, нитритов,
аммонийного азота, хлоридов и СПАВ характерно малое число связанных по-
казателей микроэлементного состава. Отсутствие надежной связи микроэле-
ментного состава с содержанием взвешенных веществ и минерализацией, по-
видимому, связано с отсутствием наблюдений в осенне-зимний период. Анало-
гичное заключение может быть сделано и для восстановленных форм азота.
Высокая корреляционная связь наблюдается для фторидов и элементов
группы железа, лантанидов и актинидов. Такая особенность связана со склон-
ностью перечисленных групп элементов участвовать в реакциях комплексо-
образования. При этом лантаниды и актиниды обладают способностью обра-
зовывать особенно прочные комплексы, обладающие высоким зарядом и, сле-
довательно, склонные к адсорбции на взвешенных частицах. Это позволяет
определить фторидные комплексы, как одну из возможных форм поступле-
ния перечисленных элементов в поверхностные воды Крыма и Черное море.
По содержанию микроэлементов воды Чернореченского водохранилища
отвечают требованиям всех отечественных и международных нормативов.
Верхняя граница доверительного интервала концентраций всех изученных
микроэлементов (табл.2), также не превышает установленных нормативов.
Выводы. Оценка гидрохимического режима, загрязнения и микроэле-
ментного состава вод Чернореченского водохранилища, выполненная на
основании многолетнего мониторинга, показала:
1. Генетически воды водохранилища относятся к гидрокарбонатным
водам, со смешанным питанием. Характерным для таких вод является бли-
зость значений щелочности и жесткости при низком содержании главных
анионов (хлоридов и сульфатов).
2. Наиболее высокая сезонная изменчивость показателей гидрохими-
ческого режима характерна для элементов, участвующих в годовом биоло-
гическом цикле (растворенный кислород, связанные формы азота и фосфо-
ра, кальций, магний, железо) или характеризующих его (БПК, окисляе-
мость, щелочность).
3. Для воды Чернореченского водохранилища характерно уменьшение
соотношения Ca/Mg, что свидетельствует об изменении приходных статей в
водном балансе водохранилища и об увеличении доли подземных вод.
4. По большинству показателей качество воды водохранилища отвеча-
ет требованиям нормативов, действующих в Украине и международным
стандартам. Значения показателей, превышающих нормативы, характерны
для взвешенных веществ, БПК и нефтепродуктов). Кроме того, по окисляе-
мости, содержанию аммонийного азота и железа, существует высокая веро-
ятность ухудшения качества воды в отдельные сезоны года.
5. Наиболее высокие показатели изменчивости качества наблюдаются
в весенний период, при приеме паводковых вод, и в августе, в период ин-
тенсивного цветения.
6. Содержание микроэлементов имеет достоверные связи с параметра-
ми гидрохимического режима и загрязнения, что свидетельствует о природ-
ном происхождении компонентов микроэлементного состава.
270
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Соколов А.А. Гидрография СССР.– Л.: Гидрометеоиздат, 1952.– 280 с.
2. Описание состояния окружающей среды г.Евпатории // http://www.ulrmc.org.ua/
services/yevpatoriya/Report.
3. Ильин Ю.П., Рябинин А.И., Салтыкова Л.В., Мальченко Ю.А. Содержание и измен-
чивость тяжелых металлов и других микроэлементов в поверхностных и подзем-
ных водах Крыма // Гидрология, гидрохимия, гидроэкология– 2003.– 2.– С.54-60.
4. Водные ресурсы Севастополя // http://www.ecosecurity.iuf.net/water.html.
5. Комплексная программа охраны окружающей природной среды, рационального
использования природных ресурсов и экологической безопасности г.Севастоп-
оля на период до 2010 г.– Севастополь, 2001.– 317 с.
6. Рябинин А.И., Мальченко Ю.А., Салтыкова Л.В. и др. Содержание микроэле-
ментов в морских водах у побережья южного Крыма в 1991 – 2000 гг. // Мор-
ской гидрофизический журнал.– 2003.– 5.– С.310-320.
7. СанПиН 4630-88 Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от
загрязнения. Утверждены главным Государственным санитарным врачом
СССР 4.07.1988 г.
8. ДСанПiН Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого госпо-
дарсько-питного водопостачання. Затверджено наказом Міністерства охорони
здоров'я України від 23.12.96 № 383.
9. СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству
воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.
Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Утверждены главным
Государственным санитарным врачом РФ 26.01.2001 г.
10. ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических ве-
ществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового
водопользования. Утверждены главным Государственным санитарным врачом
РФ 27.04.03 г.
11. Перечень лимитирующих показателей питьевой воды // http://www.akvacikl.
com.ua/normativ.htm
12. Кист А.А. Феноменология биогеохимии и бионеорганической химии.– Таш-
кент: Фан, 1987.– 236 с.
13. Артеменко В.М., Бадюков Д.Д., Иванов В.А., Кондратьев С.И. и др. Гидролого-
гидрохимические особенности вод Чернореченского водохранилища в летний
период // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и ком-
плексное использование ресурсов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизи-
ка, 2003.– вып.8.– С.67-74.
14. Алекин О.А. Общая гидрохимия (химия природных вод).– Л.: Гидрометеороло-
гическое издательство, 1948.– 208 с.
15. Романенко В.Д., Жукинський В.М., Оксіюк О.П. та ін. Методика екологічної
оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями.– Киев: СИМВОЛ-
Т, 1998.– 28 с.
16. Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции элементов в пресных поверхно-
стных водах.– Л.: Гидрометеоиздат, 1986.– 270 с.
17. Мур Дж.В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах.– М.: Мир,
1987.– 288 с.
Материал поступил в редакцию 0 6 .0 5 .20 0 5 г .
После доработки 2 4 .0 5 .20 0 5 г .
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56995 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1726-9903 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-02T10:01:29Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Морський гідрофізичний інститут НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Артеменко, В.М. Ильин, Ю.П. Кучеренко, В.С. Рябинин, А.И. Боброва С.А., С.А. Гуцалюк, А.Н. Мальченко, Ю.А. Салтыкова, Л.В. 2014-03-02T16:37:42Z 2014-03-02T16:37:42Z 2005 Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. / В.М. Артеменко, Ю.П. Ильин, В.С. Кучеренко, А.И. Рябинин, С.А. Боброва, А.Н. Гуцалюк, Ю.А. Мальченко, Л.В. Салтыкова // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 129-149. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 1726-9903 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56995 544.02:504.45 Рассмотрены особенности сезонной динамики гидрохимического режима и состояния загрязнения вод Чернореченского водохранилища г.Севастополя. Показано, что для всех рассмотренных показателей характерен выраженный сезонный ход, связанный с преобладанием в приходной статье баланса дождевых или грунтовых вод, а также с годовым биологическим циклом. Установлены закономерности связи гидрохимического режима с микроэлементным составом вод. Peculiarities of seasonal dynamics of hydrochemical conditions and water pollution situation of the Chernaya river reservoir in Sevastopol are considered. It is shown that the observed seasonal trend is typical for all the considered parameters and it is connected with the predominance of rain and ground waters as well as with annual biological cycle. The regularities of the connection between hydrochemical conditions and microelement water composition are defined. ru Морський гідрофізичний інститут НАН України Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. Hydrochemical Conditions and Microelement Composition of water in the Chernorechensky reservoir in 1991-2004 Article published earlier |
| spellingShingle | Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. Артеменко, В.М. Ильин, Ю.П. Кучеренко, В.С. Рябинин, А.И. Боброва С.А., С.А. Гуцалюк, А.Н. Мальченко, Ю.А. Салтыкова, Л.В. Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| title | Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. |
| title_alt | Hydrochemical Conditions and Microelement Composition of water in the Chernorechensky reservoir in 1991-2004 |
| title_full | Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. |
| title_fullStr | Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. |
| title_full_unstemmed | Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. |
| title_short | Гидрохимический режим и микроэлементный состав вод Чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. |
| title_sort | гидрохимический режим и микроэлементный состав вод чернореченского водохранилища в 1991-2004 гг. |
| topic | Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| topic_facet | Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56995 |
| work_keys_str_mv | AT artemenkovm gidrohimičeskiirežimimikroélementnyisostavvodčernorečenskogovodohraniliŝav19912004gg AT ilʹinûp gidrohimičeskiirežimimikroélementnyisostavvodčernorečenskogovodohraniliŝav19912004gg AT kučerenkovs gidrohimičeskiirežimimikroélementnyisostavvodčernorečenskogovodohraniliŝav19912004gg AT râbininai gidrohimičeskiirežimimikroélementnyisostavvodčernorečenskogovodohraniliŝav19912004gg AT bobrovasasa gidrohimičeskiirežimimikroélementnyisostavvodčernorečenskogovodohraniliŝav19912004gg AT gucalûkan gidrohimičeskiirežimimikroélementnyisostavvodčernorečenskogovodohraniliŝav19912004gg AT malʹčenkoûa gidrohimičeskiirežimimikroélementnyisostavvodčernorečenskogovodohraniliŝav19912004gg AT saltykovalv gidrohimičeskiirežimimikroélementnyisostavvodčernorečenskogovodohraniliŝav19912004gg AT artemenkovm hydrochemicalconditionsandmicroelementcompositionofwaterinthechernorechenskyreservoirin19912004 AT ilʹinûp hydrochemicalconditionsandmicroelementcompositionofwaterinthechernorechenskyreservoirin19912004 AT kučerenkovs hydrochemicalconditionsandmicroelementcompositionofwaterinthechernorechenskyreservoirin19912004 AT râbininai hydrochemicalconditionsandmicroelementcompositionofwaterinthechernorechenskyreservoirin19912004 AT bobrovasasa hydrochemicalconditionsandmicroelementcompositionofwaterinthechernorechenskyreservoirin19912004 AT gucalûkan hydrochemicalconditionsandmicroelementcompositionofwaterinthechernorechenskyreservoirin19912004 AT malʹčenkoûa hydrochemicalconditionsandmicroelementcompositionofwaterinthechernorechenskyreservoirin19912004 AT saltykovalv hydrochemicalconditionsandmicroelementcompositionofwaterinthechernorechenskyreservoirin19912004 |