Влияние антропогенных факторов на экологическое состояние водных объектов Нижегородской области

удобрения, причем свекла также характеризовалась большей отзывчивостью. Отмечено, что на яровой пшенице эффективность удобрения в качестве стимулятора повышалась по мере увеличения обеспеченности растений питательными элементами, а на свекле максимальный эффект проявился в контроле. Суммарный эффект по двум культурам (таблица) показал высокую отдачу от предпосевной обработки семян водными растворами «Урожай-С», существенно повысив урожайность как в контроле, так и на фоне удобрений. Следует отметить, что прирост урожая обеспечивается не за счет элементов, вносимых в составе удобрения, где их концентрация весьма незначительна (М - 0,17-0,40%, Р2О5 - 0,030,24%, К2О - 0,02-0,13%), а за счет мобилизации поч-

венных запасов. Так, при внесении в почву «Урожай-С» даже в невысоких дозах существенно возрастает биологическая активность почв, что сопровождается накоплением азота и фосфора в доступной для растений форме.

Таким образом, увеличение урожайности за счет повышенной мобилизации почвенных запасов азота, фосфора и калия, ведет к дефицитному балансу элементов питания в почве, то есть, к постепенному снижению ее плодородия. Опубликованных результатов исследований в указанном направлении к настоящему времени недостаточно, что и предопределяет дальнейшую нашу работу с удобрениями такого типа.

Литература

1. Варламова Л.Д. Эколого-агрохимическая оценка и оптимизация применения в качестве удобрений органосо-держащих отходов производства: автореф. дис. ... д.с.-х.н.: 06.01.04 - Саранск, 2007. - 42 с.

2. Бусоргин В.Г., Титова В.И., Варламова Л.Д.и др. Эффективность применения осадков сточных вод, очищенных от тяжелых металлов, в качестве удобрений под яровые культуры // Удобрения и химические мелиоранты в агроэко-системах: Материалы V научно-практической конференции - М.: МГУ, 1998. - С. 191-194.

3. Титова В.И., Варламова Л.Д. Эколого-агрохимические аспекты использования осадков промышленно-бытовых сточных вод в почвогрунтах для зеленого строительства // Агрохимия. - № 2. - 2006. - С. 44-50.

4. Короленко И.Д. Изучение возможности использования вермикомпостирования для получения агрономически эффективных и безопасных удобрений на основе ОСВ: автореф. дис. ... к.с.-х.н.: 06.01.04, 03.00.16 - М. - Немчинов-ка, 2004. - 20 с.

5. Варламова Л.Д., Сонина Н.А. Оценка агрономической эффективности жидкого органического удобрения «Урожай-С» // Агроэкологические проблемы использования органических удобрений на основе отходов промышленного животноводства: Сб. докл. Межд. научно-практической конференции - М.: РАСХН - ВНИПТИОУ, 2006. - С. 161-163.

УДК 631.432

ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.Ю. Гейгер, к.с.-х.н., В.И. Титова, д.с.-х.н., Е.В. Дабахова, д.с.-х.н., И.В. Садомовская, аспирант

Нижегородская ГСХА, e-mail: gejug@yandex.ru

Представлены исследования качественного состояния подземных вод территорий, находящихся в зоне воздействия предприятий индустриального свино- и птицеводства, результаты анализа эффективности очистки промышленных стоков различных производств, изменение качества поверхностного водоисточника в результате организованного сброса очищенных стоков.

Ключевые слова: подземные воды, речная экосистема, эффективность очистки стоков, самоочищающая способность водоемов, предприятия сельскохозяйственной отрасли.

INFLUENCE OF ANTHROPOGENIC FACTORS ON AN ECOLOGICAL CONDITION OF WATER OBJECTS OF THE NIZHNIY NOVGOROD REGION E.Yu. Geyger, V.I. Titova, E.V. Dabakhova, I.V. Sadоmovskaya

There are presented the results of groundwater qualitative state in the areas, situated in the zone of the industrial enterprises ofpig and poultry production influence, the results of the analysis of efficiency of various industrial sewage' treatment, changes in the quality of surface water sources as a result of discharges of treated sewage.

Keywords: groundwater, river ecosystem, the efficiency of sewage treatment, self-purification capacity of water basins, agricultural enterprises.

В силу своей незащищенности и уязвимости наибольшее внимание в экологических исследованиях уделяют поверхностным водотокам (рекам, водохранилищам, озерам), которые в совокупности обеспечивают более 80% всего водопотребления в нашей стране. Од-

ной из основополагающих причин загрязнения российских водоемов остается сброс неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод: ежегодно в водные объекты страны поступает 32% промышленных и 61% коммунально-бытовых стоков [1]. По данным Департамента

Эффективность работы очистных сооружений предприятий, %

Показатели очистки Свинокомплекс Птицефабрика Молокозавод Спирт-завод Сахарный завод ЖКХ

93 98 49 59 62 69

Р-Р04 39 37 42 53 64 60

бпк5 92 98 98 95 94 75

ХПК 90 94 97 95 87 80

Взвешенные вещества 88 95 93 29 64 72

Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Приволжскому федеральному округу, общий объем организованного сброса сточных вод в поверхностные водные объекты Нижегородской области за 2009 г. составил 1071 млн. м3, третья часть которого - это загрязненные сточные воды. Большое значение в последние годы приобретает и неорганизованный сброс загрязненных вод: твердый и химический сток с полей и животноводческих комплексов, ливневый сток с урбанизированных территорий, продукты переработки берегов, увеличение распаханных территорий и пр.

На кафедре агрохимии и агроэкологии НГСХА более 10 лет проводят исследования на территориях в зоне воздействия предприятий крупного свиноводства (ОАО «Ильиногорское») и птицеводства (ОАО «Агрофирма «Птицефабрика Сеймовская»), предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности (молокозавод ОАО «Янтарь», ОАО «Арзамасспирт», ОАО «Нижего-родсахар»), аграрных предприятий разного уровня, а также муниципального предприятия «Коммунальщик» (ЖКХ п. Пильна), сбрасывающих стоки в поверхностные водные источники (р. Ока, р. Пьяна). На всех вышеперечисленных объектах (кроме аграрных предприятий) имеются системы биологической очистки стоков, эффективность работы которых оценивали, сравнивая концентрации загрязняющих веществ в очищенном и неочищенном стоках (таблица).

Как свидетельствуют результаты [2-4], по болынин-ству показателей степень очистки достаточно высока -более 70%, что в подавляющем большинстве случаев объясняется высокой концентрацией загрязняющих веществ в подаваемых на очистку стоках, превышающей в разы соответствующие установленные технологическим регламентом работы очистных сооружений нормативы. В отношении такого трудноудаляемого компонента, как фосфаты следует отметить, что очистные сооружения

предприятий, перерабатывающих растениеводческую продукцию (спирт- и сахарный заводы), а также обезвреживающие коммунально-бытовые стоки (ЖКХ), более эффективны по сравнению с аналогичным показателем предприятий индустриального животноводства и птицеводства, где эффективность очистки ниже 40%.

Анализ воздействия стоков предприятий на качество поверхностного водоема (участок р. Пьяна протяженностью более 350 км) осуществляли, сопоставляя качество воды в двух равноудаленных (500 м) створах от изучаемых источников загрязнения (всего 5 источников). При этом сравнение гидрохимических показателей створов реки между собой позволяет сделать выводы о накоплении токсикантов в воде. Установлено [4, 5], что сброс стоков всех без исключения предприятий приводит к увеличению концентраций содержащихся в воде биогенных элементов (аммиачный и нитратный азот, фосфаты), органических веществ (нефтепродукты, ПАВы, обобщенные показатели БПК5 и ХПК), а также неорганических компонентов (хлориды, сульфаты и показатели содержания взвешенных веществ и сухого остатка). При этом качество воды реки стабильно становилось неудовлетворительным относительно рыбохозяйственных нормативов по показателям БПК5, ХПК и содержанию взвешенных веществ. В отношении аммиачного и нитратного азота выявлена тесная корреляционная зависимость между их содержанием в сбрасываемых сточных водах и природной воде ниже расположенного участка.

Сопоставляя содержание ингредиентов в створах реки, последовательно расположенных по ее течению, можно оценить такой показатель, как самоочищающая способность водоема. Так, в течение 2006-2007 гг. количество фосфатов по створам в среднем составляло 0,07 мг/дм3, а к 2008 г. оно увеличилось до 0,10 мг/дм3 (рисунок).

л 0,4

г

ч

"и 0,3

г

0,2 0,1 0

1а

1б

2а 2б 3а 3б 4а 4б 5а 5б

створ

1=12006 1=1 2007 1=1 2008 -•- в среднем за 3 года -ПДК (

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Изменение уровня содержания фосфат-иона в р. Пьяна

6

1

2

Оценивая динамику содержания Р-РО4 по руслу реки, было выявлено неуклонное снижение данного показателя в ее поверхностных водах на участках, следующих ниже по течению спуска сточных вод. Даже в 2007 г., когда сброс стоков сахарного завода привел к увеличению количества Р-РО4 в контрольном створе (№ 8) по сравнению с фоновым (№ 7) в 11,6 раза, то уже через 20 км ниже по течению р. Пьяна концентрация этого вещества снизилась более чем в 6 раз и установилась на уровне 0,3 ПДК, что свидетельствует о наличии в исследуемой речной экосистеме достаточно эффективных механизмов самоочищения.

Исследование качества поверхностных вод проводилось нами как в зоне воздействия отдельных производств, имеющих организованный спуск стоков, так и в зоне деятельности сельскохозяйственных предприятий, не относящихся к канализируемым источникам загрязнения. Примером последнего может служить АПП им. Кирова, расположенное в Перевозском р-не Нижегородской области, чьи пахотные угодья располагаются по обоим берегам р. Пьяна. Анализ качества водного объекта, находящегося в зоне воздействия рассматриваемого источника загрязнения, показал, что оно было неудовлетворительным по обобщенным показателям БПК5 (1,3 ПДК), ХПК (1,1 ПДК) и содержанию взвешенных веществ (1,7 ПДК). Сопоставляя усредненные значения концентраций загрязняющих веществ в точках, расположенных выше и ниже по течению от границ АПП им. Кирова, установлено, что в нижнем створе количественное содержание ингредиентов в 1,4-2,3 раза превышало значения фонового (расположенного вне зоны воздействия предприятия) участка реки.

Исследование качества подземных вод, имеющих мощный защитный барьер в виде почвенного слоя и подстилающих горных пород, на сегодняшний день не менее актуально, чем поверхностных водоисточников. Общеизвестно, что внесение мелиорантов и средств защиты растений в необдуманных дозах, систематическое применение навоза (помета) и прочих органических отходов на одних и тех же площадях (особенно в зонах воздействия крупных животноводческих и птицеводческих производств) приводит к изменению химического состава грунтовых вод. В свою очередь подземные воды, являясь либо непосредственным источником водоснабжения, либо формируя состав поверхностных вод озер и рек, могут оказывать влияние на здоровье населения.

Изучение влияния крупного свиноводческого комплекса Нижегородской области (ОАО «Ильиногорское») на качество подземных вод проводили на основании данных по хозяйственно-питьевым водам Ильиногор-ского водозабора, расположенного от источника загрязнения выше по водотоку грунтовых вод, а также по пробам воды, отобранным из колодцев, используемых для нецентрализованного водоснабжения деревень, находящихся ниже водотока грунтовых вод. В воде наблюдательных скважин, расположенных на периферии водозабора вблизи свиноводческого комплекса, содержание солевого аммония и фосфатов было выше аналогичных показателей центральных скважин [2, 3]. Очевидно, что создавшаяся депрессионная воронка водозабора подтягивает к данным скважинам грунтовые воды, загрязненные как самим комплексом, так и периодическим внесением на поля запахивания повышенных доз органических удобрений. Также по исследуемым загрязнителям выявлена четкая взаимосвязь между водами первого от поверхности водоносного четвертичного аллювиального горизонта и напорными водами нижнеказанской карбонатной серии: увеличение содержания ингредиента в грунтовых водах влечет аналогичные изменения в напорных, что свидетельствует о глубине техногенного загрязнения. Результаты гидрохимического исследования колодезной воды показали, что содержание нитратного азота в ней чаще всего варьировало в диапазоне 1,5-4,4 ПДК, а суммарного азота - 1,2-3,5 ПДК.

Многолетний анализ вод эксплуатируемых водоносных горизонтов водозаборов и колодцев, находящихся в зоне воздействия ОАО «Птицефабрика «Сеймовская» [6], показал, что химический состав подземных вод достаточно стабильный. Отрицательного влияния применения высоких доз птичьего помета на качественный состав подземных вод не выявлено, так как содержание нитратов, нитритов и других соединений биогенных элементов находится на уровне фонового и значительно ниже ПДК.

Таким образом, результаты оценки качества водных экосистем, а также гидрологической составляющей агроландшафтов, свидетельствуют о значительном воздействии на нее сельскохозяйственной отрасли, что обусловливает актуальность дальнейших исследований в этой области.

Литература

1. Крючихина Е.М. и др. Совершенствование технологий очистки сточных вод // Экология производства. - 2005.

- Т. 14. - № 9. - С.46-50.

2. Гейгер Е.Ю. Действие жидкого свиного навоза на продуктивность агрофитоценоза и состояние экосистемы в зоне влияния крупного свинокомплекса: дисс. к.с.-х.н.: 03.00.16, 06.01.04 - Саранск, 2003. - 324 с.

3. Караксин В.Б. Влияние предприятия промышленного свиноводства на компоненты окружающей среды и оптимизация функционирования региональной экосистемы: дисс. д.с.-х.н.: 03.00.16 - Москва, 2003. - 414 с.

4. Распопина А.М. Влияние агротехногенных факторов на состояние речной экосистемы в условиях правобережья Нижегородской области »): дисс. к.с.-х.н.: 03.00.16 - Брянск, 2009. - 212 с.

5. Гейгер Е.Ю., Титова В.И., Распопина А.М. Оценка антропогенного влияния на изменчивость органических показателей в речной воде // Плодородие. - 2009. - № 6. - С. 49-51.

6. Сорокина Н.А. Оценка влияния функционирования предприятия промышленного птицеводства на компоненты окружающей природной среды (на примере ОАО «Агрофирма «Птицефабрика Сеймовская») дисс. к.с.-х.н.: 03.00.16

- Саранск, 2003. - 183 с.