А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская
Анализ и оценка качества поверхностных вод
Учебное пособие. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.

4. Особенности качества воды в реках Центрально-Черноземного региона (ЦЧР)

4.2. Оценка загрязнения поверхностных вод

4.2.2. Азовский гидрографический район

В бассейне Азовского моря изменение качества поверхностных вод рассмотрим отдельно для бассейнов двух крупных рек: Дона и Северского Донца.

Бассейн р. Дон

В 2003 году водность большинства рек бассейна р. Дон была выше прошлогодней и выше средней многолетней водности (табл. 33).

Таблица 33

Водность, % от средней многолетней, рек бассейна р. Дон

Основными источниками загрязнения поверхностных вод бассейна р. Дон по-прежнему являлись сточные воды предприятий жилищно-коммунального хозяйства, энергетической,  химической, металлургической, сельскохозяйственной, пищевой и других отраслей промышленности, судоходство и маломерный флот.

Наименее загрязненной р. Дон осталась по-прежнему на участке
г. Данков – г. Задонск, но при этом отмечалась тенденция увеличения загрязненности воды, выразившаяся в увеличении УКИЗВ от 1,04 – 2,27 в 2002 г. до 1,76-2,65 в 2003 г. В воде большинства створов на этом участке реки наблюдался некоторый рост содержания нитритного азота до уровня 2 ПДК и соединений железа до 2-4 ПДК, максимальные концентрации достигали 4-7 ПДК и 3-11 ПДК соответственно, наиболее высокие концентрации регистрировались в воде р. Дон ниже г.г. Данков и Лебедянь. Вода реки на участке г. Данков – г. Задонск в 2003 г. оценивалась в основном как «загрязненная» и относилась к 3 классу качества, разряда «а», за исключением воды в створе выше г. Задонск, где значение УКИЗВ было  наименьшим (1,76) и вода относилась ко 2 классу качества – «слабо загрязненная». Среднегодовые концентрации основных загрязняющих веществ были в пределах нормативных требований, за исключением нитритного азота (2 ПДК).

Качество воды р. Дон ниже по течению, на участке г. Воронеж –
с. Новая Калитва несколько хуже, мало изменилось в 2003 г. И варьировало в пределах 2-х разрядов 3-го класса качества от «загрязненной» до «очень загрязненной». Пределы значений УКИЗВ (2,18 – 3,89) мало изменились по сравнению с предыдущим годом (2,07 – 4,07). Характерными загрязняющими веществами воды большинства контрольных створов являлись нитритный азот, соединения меди, железа, в отдельных створах к ним добавлялись нефтепродукты, легкоокисляемые органические вещества (по БПК₅), превышение ПДК по которым наблюдалось в 50-100 % и 60-100 % отобранных проб воды соответственно, среднегодовые концентрации находились в пределах 1-3 ПДК, максимальные – 3-9 ПДК.

Наиболее загрязненной на этом участке была вода реки в контрольном створе г. Воронеж, загрязняемая в основном сточными водами
МП ПУ «Воронежводоканал» и ЖКХ «Голубой Дунай». Характерными загрязняющими веществами являлись соединения меди, легкоокисляемые органические вещества (по БПК₅), нефтепродукты, соединения железа, нитритный азот, повторяемость случаев превышения ПДК которыми составляла 54-100 %, среднегодовые концентрации превышали нормативы в 2-3 раза, максимальные – в 3-9 раз. Наименее загрязненной на этом участке р. Дон была выше г. Павловск, где значения УКИЗВ не превышало 2,18, вода оценивалась как «загрязненная» (3-й класс, разряд «а»). Среднегодовые концентрации основных загрязняющих веществ не превышали ПДК. Не изменился класс качества воды реки у с. Новая Калитва – 3-й класс, разряд «а», но при этом отмечалась тенденция увеличения загрязненности воды нитритным азотом, соединениями железа и меди; увеличились повторяемость превышения ПДК от 40-60 % до 60-80 % и среднегодовые концентрации до 2-3 ПДК, максимальные – до 5-7 ПДК.

Несколько снизилась загрязненность воды р. Дон у г. Воронеж
хлорорганическими пестицидами, обусловленная поверхностным стоком. Количество случаев ЭВЗ уменьшилось от 8 до 2 по ДДТ (0,096 –
0,104 мкг/л) и от 8 до 1 по ДДЭ (0,084 мкг/л) у г. Воронеж. У с. Новая Калитва отмечали 2 случая ЭВЗ по ДДТ (0,091-0,300 мкг/л) и 1 случай ЭВЗ по ДДЭ (0,196 мкг/л).

На рис. 8 представлено распределение загрязняющих веществ по реке Дон в 2002 году.

Рис. 8. Распределение загрязняющих веществ по реке Дон в 2002 году

На качество воды р. Дон в среднем и нижнем течении оказывали влияние транзитный перенос загрязняющих веществ с верховья Дона (Воронежская область) с водой р. Северский Донец и его притоков (территория Украины), сброс недостаточно очищенных и загрязненных сточных вод промпредприятий, предприятий жилищно-коммунальных хозяйств, смыв минеральных удобрений, остаточных количеств пестицидов и органических веществ с сельхозугодий и животноводческих ферм, расположенных по берегам рек бассейна Дона, интенсивное судоходство и развитый маломерный флот.

Качество воды р. Дон в 2003 г. по сравнению с 2002 г. существенно не изменилось, наметилась тенденция снижения загрязненности воды соединениями меди и нефтепродуктами и увеличения – соединениями железа. Уменьшилась повторяемость высоких концентраций нефтепродуктов в 2,1 раза, нитритного азота в 1,7 раза и увеличилась соединений железа в 1,6 раза.

По-прежнему существенное негативное влияние на р. Дон оказывал наиболее крупный ее приток – р. Северский Донец, берущий начало в Белгородской области, протекающий по территории Украины и впадающий в реку Дон на территории Ростовской области. Основными источниками поступления загрязняющих веществ в водные объекты бассейна р. Северский Донец по-прежнему являлись сточные воды предприятий жилищно-коммунального хозяйства, металлургической, сельскохозяйственной, пищевой и других отраслей промышленности. Качество воды р. Северский Донец в 2003 г. существенно не изменилось и в большинстве створов характеризовалось 3-м классом, разрядом «б» (очень загрязненная), в верховье у с. Беломестное и в устье у р.п. Усть-Донецкий – разрядом «а» (загрязненная); ниже г. Каменск-Шахтинский – 4-м классом, разрядом «а» (грязная), значения УКИЗВ менялись в пределах 3,27-3,58, 2,70-2,96, достигая 4,01 ниже г. Каменск-Шахтинский. Характерными загрязняющими веществами воды верховья р. Северский Донец (с. Беломестное – Белгородское водохранилище
г. Белгород) являлись фенолы, нефтепродукты, аммонийный и нитритный азот, повторяемость случаев превышения ПДК которыми составляла 50-92 %, среднегодовые концентрации колебались в основном в диапазоне 2-3 ПДК, нитритного азота – 2-5 ПДК, максимальные составляли 2-8 и 8-13 ПДК соответственно. В большинстве створов на этом участке в 2003 г. отмечались некоторый рост содержания в воде аммонийного азота и снижения нитритного азота, максимальные концентрации которых достигали 6 и 13 ПДК в Белгородском водохранилище в створе
6 км ниже г. Белгород. На рис. 9 представлено распределение загрязняющих веществ в реке Северский Донец вблизи города Белгорода
в 2002 году.

Рис. 9. Распределение загрязняющих веществ в р. Северский Донец в 2002 году
(пункты Беломестное и Белгородское водохранилище)

В 2003 г. по сравнению с 2002 г. качество воды притоков верхнего течения р. Северский Донец (Белгородская область) существенно не изменилось, вода характеризовалась в основном 3-м классом качества разряда «б» (очень загрязненная) в 6 створах контроля (р. Болховец, р. Нежеголь, р.Короча выше и 0,5 км ниже г. Короча, р. Оскол п. Волоконовка, р. Осколец выше и ниже г. Губкин) и 4-м классом разряда «а» (грязная) в
4 створах контроля (р. Нежеголь в 0,7 км выше устья, р. Оскол – 2 контрольных створа, р. Осколец –  г. Старый Оскол), значения УКИЗВ варьировали в диапазоне 2,77 – 3,62 и 3,63 – 3,95 соответственно. Наиболее характерными загрязняющими веществами воды большинства этих притоков были нефтепродукты и нитритный азот, частота случаев превышения ПДК которыми колебалась в пределах 50–100 % и 50–92 % при среднегодовых концентрациях 1,5 – 8 ПДК и 2-8 ПДК, максимальные концентрации достигали 3-20 и 5-17 ПДК соответственно. Почти во всех контрольных створах рек Нежеголь, Оскол и Осколец по нитритному азоту достигался критический уровень загрязненности воды. Наиболее высокая загрязненность воды нефтепродуктами отмечалась в 0,5 км выше устья р. Болховец (в черте г. Белгород), где среднегодовая концентрация составляла 8 ПДК, максимальная достигала 20 ПДК, нарушение нормативов наблюдалось в каждой пробе воды. Наиболее высокой загрязненностью нитритным азотом, как и в предыдущие годы, отличалась вода реки Оскол в контрольных створах г. Старый Оскол, основными источниками загрязнения которой являлись сточные воды Оскольского управления «Водоканал», Стойленского ГОКа и Оскольского металлургического комбината. Среднегодовые концентрации нитритного азота в 8 раз превышали ПДК, максимальные достигали уровня высокого загрязнения – 13 ПДК, повторяемость случаев превышения ПДК составляла 92 %. Нитритный азот являлся критическим показателем загрязненности воды.

На рис. 10 представлено распределение загрязняющих веществ по течению реки Оскол в 2002 году. Отчетливо просматривается влияние крупного промышленного города Старый Оскол на загрязнение реки.

В 2003 году наблюдалось увеличение содержания нитритного азота в воде р. Нежеголь в контрольных створах г. Шебекино до 4-6 ПДК, где в течение года зарегистрировано 3 случая ВЗ (11, 13, 17 ПДК), виновником которых был МУП «Водоканал», ОАО «Биохим». Снижение содержания нитритного азота отмечали в воде р. Осколец у гг. Губкин и Старый Оскол до уровня 2-5 ПДК, максимальные концентрации в 2003 г. не превышали 2-3 ПДК, нарушение нормативов наблюдалось в 50-67 % проб.

В воде рек Оскол и Осколец в черте и ниже г. Старый Оскол содержание легкоокисляемых органических веществ  (по БПК₅) превышало нормативы: среднегодовое – в 2 раза, максимальное – в 3 раза. Река Короча в обоих створах г. Короча с учетом комплекса загрязняющих веществ характеризовалась разрядом «а» 3 класса качества (загрязненная).

Рис. 10. Распределение загрязняющих веществ
 по течению реки Оскол в 2002 году

Вода реки загрязнена в основном нефтепродуктами в среднем до
2 ПДК и нитритным азотом, содержание которого возросло от величин, не превышающих ПДК (2002 г), до уровня 3-4 ПДК. В течение года наблюдались 2 случая высокого загрязнения нитритным азотом – 13 и 17 ПДК, причиной являлись: сброс сточных вод районным производственным предприятием ЖКХ, неорганизованные сбросы, поверхностный сток. Вторым классом (слабозагрязненная) оценивалась вода р. Оскол выше г. Старый Оскол. В воде реки среднегодовое содержание нитритного азота и нефтепродуктов не превышало 2 ПДК, максимальное достигало 5-12 ПДК, частота случаев превышения ПДК составляла 54 и
46 % соответственно.

В 2003 г. по сравнению с 2002 г. качество поверхностных вод бассейна р. Северский Донец существенно не изменилось. Уменьшилась повторяемость высоких концентраций нитритного азота в 2,0 и нитратного азота в 3,1 раза; наметилась тенденция увеличения повторяемости высоких концентраций нефтепродуктов и соединений железа.

К наиболее характерным загрязняющим веществам поверхностных вод бассейна р. Северский Донец в 2003 г. относились нитритный азот, нефтепродукты, сульфаты и соединения меди.

По качеству вода притоков верхнего и среднего течения р. Дон в 2003 г., как и в предыдущие годы, была разнообразной и варьировала в широком диапазоне – от 2-го класса (слабозагрязненная) до разряда «а» 4 класса (грязная), но при этом наблюдалась тенденция ухудшения качества воды. Изменения в пределах одного разряда в сторону ухудшения произошли в 50 % створов, в сторону улучшения – в 4 % и практически не изменился класс качества в 46 % створов. Комплексная оценка качества воды притоков верхнего и среднего течения р. Дон свидетельствовала, что в 2003 г. преобладали воды 3-го класса качества разрядов «а» и «б» – 76 %  створов (в 2002 г. – 62 %), в 2 раза уменьшилось число створов 2 класса качества – 14 % (28 % – в 2002 г.); увеличилось число створов 4 класса разряда «а» до 10 % (в 2002 г. – 2 %).

В 2003 г. 1-м классом качества не была оценена вода ни в одном створе притоков Дона (в 2002 г. – в 4-х створах). Несколько менее загрязненной, оцениваемой 2-м классом качества (слабозагрязненная) была вода р. Сосна выше и ниже г. Елец; р. Воронеж выше г. Липецк;
р. Становая Ряса выше г. Чаплыгин; вдхр. Матырского выше г. Грязи;
р. Матыра у с. Крутое; р. Хопер к юго-западу от г. Борисоглебск, значения УКИЗВ варьировали в диапазоне 0,89-1,98. В воде практически всех этих створов (за исключением р. Хопер), в основном за счет  смыва загрязняющих веществ в период весеннего половодья, отмечался рост содержания соединений железа до уровня 2-4 ПДК при максимальных концентрациях 5-16 ПДК и росте повторяемости случаев превышения ПДК от полного отсутствия до 56-100 %. В воде большинства створов было повышено содержание нитритного азота в среднем до 2 ПДК. Наибольшее значение УКИЗВ (1,98) определялось для воды р. Сосна ниже г. Елец, загрязняемой в основном сточными водами МУП «Елецводоканал», где соединения железа определялись в каждой пробе, нитритный азот – в 95 % проб, максимальные концентрации достигали 11 и 17 ПДК соответственно.

В 2003 г. 4-м классом разряда «а» (грязная) оценивалась вода
р. Черная Калитва ниже г. Россошь; вдхр. Воронежское 2,5 км ниже
г. Воронеж. Значения УКИЗВ колебались в диапазоне 4,11-4,69. Количество загрязняющих веществ и показателей качества воды возросло от
5-8 до 8-10.

Наиболее высокое значение УКИЗВ (4,69) определялось для воды Воронежского водохранилища в створе 2,5 км ниже г. Воронеж.
В 2003 г. в водохранилище возросло количество загрязняющих веществ от 8 до 10 из 15 учитываемых в комплексной оценке. Наблюдался рост в воде аммонийного азота и фенолов от значений ниже ПДК до 2-6 ПДК (максимальные концентрации достигали 7-9 ПДК) и рост повторяемости случаев превышения ПДК от 29-40 % до 71-100 %. По-прежнему осталась характерной для воды водохранилища загрязненность легкоокисляемыми органическими веществами (по БПК₅), нефтепродуктами и соединенями меди, среднегодовые концентрации которых составляли 2,5 и 4 ПДК, максимальные достигали 3,10 и 6 ПДК соответственно при повторяемости случаев превышения ПДК 86-100 %. Загрязненность воды водохранилища синтетическими поверхностно активными веществами перешла из устойчивой в характерную, повторяемость случаев превышения ПДК достигала 71 %, среднегодовая концентрация не превышала 2 ПДК. В 86 % проб обнаруживали соединения свинца, максимальная концентрация которого не превышала 22 ПДК. Основными источниками загрязнения воды Воронежского водохранилища являлись сточные воды АООТ «Воронежсинтезкаучук», АООТ «Воронежшина», объем загрязненных сточных вод которых в 2003 г. составлял 58903 и
4665 тыс м³/год.

На рис. 11 показана частота случаев превышения ПДК отдельных  загрязняющих веществ по р. Воронеж в 2002 году.

Рис. 11. Распределение загрязняющих веществ по р. Воронеж,
Воронежскому водохранилищу в 2002 году

Характерными загрязняющими веществами воды р. Черная Калитва, загрязняемой сточными водами АООТ «Минудобрения» в объеме 2500 тыс. м³/год, по-прежнему являлись легкоокисляемые органические вещества (по БПК₅), нефтепродукты, нитритный азот, сульфаты, соединения железа и меди, среднегодовые концентрации которых находились в пределах 2-3 ПДК, максимальные – 2-7 ПДК, повторяемость случаев превышения ПДК составляла 80 – 100 %. Комплексная оценка качества воды р. Сосна ниже г. Ливны, загрязняемой сточными водами МП «Водоканал», АООТ «Этанол», ЗАО «Ливныпромсахар» и АООТ «Промприбор», свидетельствовала об ухудшении качества воды, что выражалось в увеличении УКИЗВ от 2,09 до 4,26. Количество загрязняющих веществ также возросло от 5 до 9 из 13-14 учитываемых в комплексной оценке. Характерными загрязняющими веществами являлись нитритный азот, легкоокисляемые органические вещества (по БПК₅) и нефтепродукты, среднегодовые концентрации которых составляли 1-2 ПДК, максимальные не превышали 2-4 ПДК, повторяемость превышения ПДК составляла 50-100 %. Эпизодический характер носила загрязненность воды низкого уровня аммонийным азотом, соединениями меди и в единичных пробах обнаруживались фенолы, число случаев превышения ПДК составляло 33 и 17 %, среднегодовые концентрации были ниже (фенолы) или на уровне ПДК, за исключением соединений меди (6 ПДК).

Воды остальных притоков верхнего и среднего течения р. Дон по качеству характеризовались 3-м классом, разрядом «а» (загрязненная) – 40 % створов: р. Сосна в черте г. Елец; р. Воронеж в черте и ниже г. Липецк; р. Лесной Воронеж у г. Мичуринск; р. Становая Ряса ниже г. Чаплыгин; Матырское водхр.  ниже г. Грязи, г. Липецк; р. Тихая Сосна выше г. Острогожск; р. Битюг в 3 км к востоку от р.п. Анна, выше г. Бобров; р. Хопер ниже г. Балашов, ниже г. Борисоглебск, в черте г. Новохоперск; р. Ворона у г. Кирсанов, г. Уварово; р. Савала у г. Жердевка) и разрядом «б» (очень загрязненная) – 36 % створов: р. Красивая Меча у г. Ефремов; р. Сосна выше г. Ливны; р. Труды с. Крутое; Воронежское вдхр. выше и в 7,5 км ниже г. Воронеж; р. Тихая Сосна у г. Алексеевка, ниже г. Острогожск; р. Битюг в 4 км к юго-востоку от р.п. Анна, ниже
г. Бобров; р. Черная Калитва выше г. Россошь; р. Хопер выше г. Балашов; р. Ворона у г. Борисоглебск, значения УКИЗВ варьировали в пределах 2,02 – 2,95 и 2,86-3,90 соответственно.

Вода большинства притоков загрязнена нитритным азотом и соединениями железа на уровне 2-4 и 1-5 ПДК соответственно, максимальные концентрации достигали: нитритного азота – 8 ПДК в воде р. Ворона выше г. Кирсанов; соединений железа – 17 ПДК в воде Матырского вдхр. ниже г. Грязи. Загрязненность воды притоков р. Дон этими ингредиентами в большинстве случаев была характерной, в отдельных створах – устойчивой. При этом отмечался небольшой рост содержания железа в воде р. Матыра, вдхр. Матырское, р. Становая Ряса, р. Сосна в черте г. Елец, р. Воронеж в черте и ниже г. Липецк (до 3-5 ПДК); нитритного азота – в воде р. Лесной Воронеж выше г. Мичуринск, р. Ворона на участке г. Кирсанов – г. Уварово (до 3-4 ПДК). По нитритному азоту достигался критический уровень загрязненности воды в большинстве створов р. Ворона.

Наибольшая загрязненность воды нефтепродуктами и синтетическими поверхностно активными веществами была характерна для рек Ворона, Савала, Лесной Воронеж, для которых нарушение нормативов по содержанию этих ингредиентов фиксировалось во всех пробах воды, среднегодовые концентрации при этом не превышали 3-4 и 2 ПДК соответственно.

В 2003 году вода р. Хопер у г. Борисоглебск характеризовалась, как и в предыдущие годы, повышенным содержанием соединений меди в среднем до 2-3 ПДК (максимальное достигало 7 ПДК в черте г. Новохоперск), повторяемость случаев превышения ПДК составляла 40-60 %.

Вода р. Тихая Сосна загрязнялась сточными водами государственного межотраслевого предприятия ЖКХ в объеме 2863 тыс. м³/год. В 2003 году, как и в предыдущие годы, критического уровня по степени устойчивости загрязненность воды достигала по нитритному азоту, среднегодовая концентрация которого почти не изменилась и составляла 3-5 ПДК, максимальные разовые концентрации были выше, чем в 2002 г., и достигали
11-16 ПДК. В 2003 г. в результате увеличения расхода воды и снижения содержания железа (от 0,5 до 0,2 т) в сточных водах ГМУП ВКХ г. Алексеевка несколько снизилась загрязненность воды р. Тихая Сосна соединениями железа до величин, не превышающих нормативы. Мало изменилось содержание в воде реки фенолов и нефтепродуктов и составляло 1-2 ПДК, максимальные концентрации не превышали 2-3 ПДК. Ниже по течению у
г. Острогожск фенолы в воде не обнаруживались, в более загрязненном контрольном створе (ниже города) превышало нормативы среднегодовое и максимальное содержание нитритного азота в 2 и 10 раз, соединений меди в 3 и 6 раз, повторяемость случаев превышения ПДК составляла 85 и 77 % соответственно.

Уровень загрязненности воды нефтепродуктами несколько возрос в р. Ворона в черте г. Борисоглебск (до 3 ПДК); снизился в р. Аткара ниже г. Аткарск (до 2 ПДК); мало изменился в р. Труды, р. Битюг и вдхр. Воронежское, в 7 км ниже г. Воронеж (2-3 ПДК).

В последние годы наблюдалась хроническая загрязненность воды Воронежского водохранилища хлорорганическими пестицидами; во всех створах регистрировали случаи экстремально высокого загрязнения ДДТ 0,055 – 0,449 мкг/л и ДДЭ 0,111 – 0,197 мкг/л. Случаи ЭВЗ хлорорганическими пестицидами отмечались в воде р. Хопер в фоновом створе г. Борисоглебск и в черте г. Новохоперск: ДДТ – 0,371 и 0,073 – 0,117 мкг/л, ДДЭ – 0,114 мкг/л, причиной явился поверхностный сток.

На рис. 12 и 13 показано изменение качества поверхностных вод Белгородской, Липецкой и Воронежской областей за период 1996–2002 гг.

6

Рис. 12. Изменение качества поверхностных вод Белгородской области
(бас. Днепра, Дона, Северского Донца)

Рис. 13. Изменение качества поверхностных вод рек бассейна Дона
на территории Липецкой (а) и Воронежской (б) областей

В целом реки Белгородской области более загрязнены по сравнению с реками соседних областей Черноземья. На рис.12, видно, что средние концентрации загрязняющих веществ превышают 2 ПДК по большинству определяемых ингредиентов, а для тяжелых металлов и нефтепродуктов, азота нитритного достигают в отдельные годы
5 ПДК. 

Как положительный момент следует отметить, что по критериям «недостаточно очищенные сточные воды» и «объем сброса загрязненных сточных вод без очистки» Белгородская область имеет положительную тенденцию к снижению, что определяет ее наиболее благополучную ситуацию в сопоставлении с соседними регионами, что наглядно подтверждает анализ данных табл. 34.

Таблица 34

Сброс недостаточно очищенных
и загрязненных сточных вод без очистки в субъектах ЦФО в 2003 году