Поступление загрязняющих веществ со сточными водами через эстуарии в залив петра Великого

Известия ТИНРО

2011 Том 167

УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ПРОМЫСЛОВЫХ ОБЪЕКТОВ

УДК 628.394:574

А.С. Бажова, Л.В. Нигматулина, О.Н. Лукьянова*

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4

ПОСТУПЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ СО СТОЧНЫМИ ВОДАМИ ЧЕРЕЗ ЭСТУАРИИ В ЗАЛИВ ПЕТРА ВЕЛИКОГО

Рассчитан количественный и качественный состав сточных вод, поступающих в эстуарные зоны рек Барабашевка, Раздольная (Амурский залив), Артемов-ка, Шкотовка, Суходол (Уссурийский залив). Установлена доля загрязняющих веществ, попадающих в заливы через эстуарии исследованных рек, от общей массы сброса, поступающей в Амурский и Уссурийский заливы (зал. Петра Великого). Представлено соотношение объема сточных вод, поступающих в реки без очистки и недостаточно очищенными. Максимальная концентрация загрязняющих веществ отмечена в сточных водах, попадающих в р. Раздольную, минимальная — в р. Барабашевка.

Ключевые слова: сточные воды, загрязняющие вещества, эстуарии, зал. Петра Великого.

Vazhova A.S., Nigmatulina L.V., Lukyanova O.N. Input of pollutants with wastewater in Peter the Great Bay through the estuaries // Izv. TINRO. — 2011. — Vol. 167. — P. 128-134.

Quantitative and qualitative composition of wastewater and total amount of pollutants released into estuaries of the Barabashevka, Razdolnaya, Artemovka, Shkotovka, and Sukhodol rivers flowing into the Amur and Ussuri Bays (Peter the Great Bay, Japan Sea) are calculated. Percentage of pollutants amount entering through each river from the total amount of pollutants released into the Amur and Ussuri Bays is estimated, as well as the portion of untreated sewage for each river. The largest amount of wastewater is released into the Razdolnaya: 14.567  106 m3/year, the minimum volume — to the Sukhodol: 0.005  106 m3/year. The amount of pollutants discharged into the Amur Bay with waters of the Razdolnaya is estimated as 20,173 t/year, whereas only 5 t/year is discharged into the Ussuri Bay with waters of the Sukhodol. Mean concentrations of pollutants in wastewater are: 1.38kg/m3 for the Razdolnaya, 1.05 kg/m3 for the Sukhodol, 1.05kg/m3 for the Shkotovka, and 0.28kg/m3 for the Barabashevka. The whole volume of the wastewater discharged into the Sukhodol is untreated; on the contrary, the Artemovka has the largest portion of treated sewage.

Key words: wastewater, pollutant, estuary, Peter the Great Bay.

* Бажова Анна Сергеевна, младший научный сотрудник, e-mail: annavazhova@ mail.ru; Нигматулина Людмила Владимировна, кандидат биологических наук, научный сотрудник, e-mail: lvnigm@mail.ru; Лукьянова Ольга Николаевна, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: onlukyanova@tinro.ru.

Введение

Эстуарные системы являются основными зонами взаимодействия континентальных и морских вод. Интенсивность биологических и физико-химических процессов в эстуариях существенно выше, чем на прибрежных или примыкающих к ним акваториях океанов и морей. Выполняя функцию маргинального фильтра, устьевые области являются эффективными аккумуляторами загрязняющего материала и поэтому играют значительную роль в оценке антропогенной нагрузки (Лисицын, 2004). Анализ информации о наличии и характере загрязнения, поступающего в эстуарии со сбросами сточных вод (СВ) от береговых источников, является важным звеном в совокупности мероприятий по охране водных ресурсов.

Целью данной работы является оценка поступления загрязняющих веществ (ЗВ) со сточными водами в эстуарные зоны рек Раздольная, Барабашевка, Арте-мовка, Шкотовка и Суходол (водосборный бассейн зал. Петра Великого).

Материалы и методы

Материалами для определения объемов СВ и массы ЗВ, поступающих с ними, послужили данные государственной статистической отчетности об использовании воды (форма 2ТП-водхоз) за 2005 г. В период с 2004 г. по настоящее время объемы ежегодного сброса СВ существенно не различаются. Нами проанализированы данные о количественном и качественном составе СВ 16 предприятий, расположенных в пределах водосборного бассейна рек Раздольная и Бара-башевка и 6 предприятий, сбрасывающих сточные воды в реки Артемовка, Шко-товка и Суходол (рис. 1).

Рис. 1. Карта-схема исследованных эстуариев Fig. 1. Scheme of the investigated estuaries

Поскольку данные государственной статистической отчетности не всегда содержат полный набор показателей, качественный состав сточных вод корректировался расчетным методом по литературным и справочным данным, принимая во внимание технологический цикл предприятий, а также вид очистки сточных вод (Укрупненные формы ..., 1978; Канализация ..., 1981; Веницианов, 2003).

Результаты и их обсуждение

Города Владивосток и Уссурийск являются основными источниками загрязнения Амурского залива. При этом значительная часть стоков западной части г. Владивосток сбрасывается непосредственно в залив, а СВ г. Уссурийск выносятся р. Раздольной.

В Уссурийский залив сбрасываются сточные воды г. Владивосток (северозападное побережье залива) и сточные воды г. Артем — в бухту Муравьиную через реки Шкотовка и Артемовка. Сточные воды населенных пунктов восточного побережья залива поступают в бухту Суходол (через реки Суходол, Петровка, Смолянинка), в бухты Андреева и Большой Камень.

Наибольший объем СВ попадает в р. Раздольную (рис. 2), что объясняется присутствием многочисленных источников промышленных и коммунально-бытовых сбросов, расположенных на ее берегах (г. Уссурийск, с. Михайловка) и обширным водосборным бассейном реки (табл. 1). Минимальный объем СВ рассчитан для р. Суходол, он меньше объема СВ, сбрасываемых в р. Раздольную в 3000 раз.

100000

о

2

I-

£0

О

2

Ф

£

ю

О

10000

1000

100

10

Раздольная Барабашевка Артемовка

Реки

Шкотовка

Суходол

Рис. 2. Объем сточных вод, сброшенных береговыми источниками в реки в 2005 г. Fig. 2. Volumes of wastewater discharged into the rivers in 2005

Таблица 1

Характеристики исследованных рек

Table 1

Rivers description

Показатель Барабашевка Раздольная (Прим. край) Артемовка Шкотовка Суходол

Длина реки, км 61 191 73 59 49,7

Площадь водосборного

бассейна, км2 576 6 820 1 460 714 617

Аналогичная закономерность отмечена и для количества ЗВ. Максимальная масса ЗВ поступает в Амурский залив с водами р. Раздольной; наименьшая — в

Уссурийский залив со стоком р. Суходол (рис. 3, см. рис. 2), что пропорционально объему сточных вод, сбрасываемых в воды этих рек.

100000

10000

CQ

со

о

ш

о

1000

100

10

Раздольная Барабашевка Артемовка

Реки

Шкотовка

Суходол

1

Рис. 3. Количество загрязняющих веществ, сброшенных со сточными водами в 2005 г.

Fig. 3. Total amounts of pollutants discharged into the rivers with wastewater in

2005

В 2005 г. общий объем СВ, поступивших в Амурский залив со стороны РФ, составил 58 816 тыс. м3, а суммарное количество ЗВ — 49 133 т. В Уссурийский залив попало 16 437 тыс. м3 СВ и 1797 т ЗВ (Нигматулина, 2008). Доля сточных вод, поступивших в Уссурийский залив через реки Суходол, Артемовка, Шкотовка, составила 3 % общего объема СВ, выпущенных в залив, тогда как количество ЗВ, вынесенное этими реками, достигло 19,4 % общей массы сброса ЗВ, попавших в Уссурийский залив. В Амурском заливе это соотношение было несколько иным. Практически половина (41,8 %) всего количества ЗВ поступила в залив со стоком двух рек — Раздольная и Барабашевка, в то время как отношение вынесенных ими СВ к общему объему СВ составило 27 %. Объем СВ, поступивших в р. Раздольную, достигает 14 567 тыс. м3 (24,5 % общего объема СВ, попадающих в Амурский залив), тогда как количество ЗВ равно 20173 т (41 % суммарного количества ЗВ).

Сточные воды, выпускаемые в залив через исследованные реки, по степени очистки относятся к двум видам: без очистки и недостаточно очищенные. В реки Шкотовка и Суходол СВ попадают фактически без очистки. В р. Раздольной СВ, подвергаемые очистке, составляют чуть менее 20 %, в р. Барабашевка — менее 10 %. Наиболее очищенными являются выпуски в р. Артемовка — более 80 % общего объема СВ (рис. 4).

Загрязняющие вещества, поступающие со СВ, были объединены нами в 8 основных групп: органические вещества по БПК полн. (биохимическое потребление кислорода, которое позволяет определить количество кислорода, расходуемого в процессе полного бактериального разложения органического вещества), взвешенные вещества минеральной природы и антропогенного влияния, биогенные вещества (^6щ, Nm, Ро6щ), сульфаты, хлориды, жиры, синтетические поверхностно-активные вещества, металлы (Al, Fe, Cu, Zn, Pb, Ni, Cr) (рис. 5).

В реках Амурского залива суммарное количество биогенных веществ в СВ составляло 5-11 %, тогда как в реках Уссурийского залива количество биогенов в составе СВ в среднем было равно 32 %. Это обусловлено большим коли-

80

34 60 s'

О)

.fl

g 40 20

0 -I--------------1--------------1---------------1--------------1--------------1

Раздольная Барабашевка Артемовка Шкотовка Суходол

без очистки  недостаточно очищенные

Рис. 4. Соотношение объема сточных вод (%) разного типа (без очистки и недостаточно очищенных), поступающих в реки

Fig. 4. Portion of untreated wastewater for certain rivers, %

чеством земель, расположенных на водосборной территории рек бассейна Уссурийского залива, пущенных в сельскохозяйственный оборот (Regional overview ..., 2006). Также отмечено различие между содержанием ВВ (часть нераство-ренных примесей сточных вод, которая задерживается стандартным бумажным беззольным фильтром при фильтровании пробы сточной жидкости), выносимых в заливы с СВ: если в СВ, сбрасываемых в реки, впадающие в Амурский залив, их доля составила 32-35 %, то в СВ, сбрасываемых в реки, впадающие в Уссурийский залив, этот показатель изменялся в пределах 20-24 %. Это может быть связано с различной хозяйственной деятельностью предприятий, расположенных на берегах этих рек (КГУП «Приморский Водоканал», ООО «Теплоэнерго», МУП Жилищно-коммунальное и дорожное хозяйство, ОАО «При-морнефтепродукт», ООО «Приморский сахар», ФГУ «Барабашевский лососевый рыбоводный завод»).

Рассчитанные объемы сточных вод и количество загрязняющих веществ позволили определить среднюю концентрацию ЗВ в СВ, сброшенных в исследованные реки (табл. 2).

Таблица 2

Средняя концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, сброшенных в реки в 2005 г.

Table 2

Mean concentration of pollutants in wastewater discharged into certain rivers in 2005

Река Объем сточных вод, тыс. м3/ год Расчетное кол-во ЗВ, т/год Средняя концентрация, кг/м3

Раздольная 14566,62 20173,2 1,38

Барабашевка 1293,90 367,8 0,28

Артемовка 442,30 308,8 0,70

Шкотовка 33,00 34,6 1,05

Суходол 4,68 4,9 1,05

Максимальная концентрация ЗВ отмечена в СВ р. Раздольной, минимальная — в СВ р. Барабашевка.

Заключение

Наибольший объем СВ в 2005 г. попал в р. Раздольную — 14567 тыс. м3, минимальный — в р. Суходол — 5 тыс. м3. Максимальная масса ЗВ поступила в

132

жиры

сульфаты 2,6% 17,2%

к.

СПАВ

0,7%

хлориды

6,2% “

биогены

5,5%

сульфаты

8,2%

СПАВ

0,9%

БПК полн

38,1%

Артемовка

сульфаты

12,9%

Шкотовка

Суходол

сульфаты

жиры

биогены

32,5%

8,6% 3,8% Г о.З%

1,0%

3,3%

32,5%

26,6%

23,9%

Рис. 5. Содержание основных групп загрязняющих веществ, поступающих со сточными водами в эстуарные зоны (%) в 2005 г.: ВВ — взвешенные вещества; СПАВ — синтетические поверхностно-активные вещества

Fig. 5. Contents of the main groups of pollutants in wastewater released in certain rivers (%) in 2005. ВВ — suspended matter; СПАВ — synthetic surface-active substances

Амурский залив с водами р. Раздольной (20173 т), наименьшая (5 т) — в Уссурийский залив со стоком р. Суходол, что пропорционально объемам СВ, сбрасываемых в эти реки.

Максимальная концентрация ЗВ отмечена в СВ, выпущенных в р. Раздольную (1,38 кг/м3), минимальная — в р. Барабашевка (0,28 кг/м3).

Наиболее очищенными являются выпуски СВ в р. Артемовка, а в реки Шкотовка и Суходол СВ попадают фактически без очистки.

Таким образом, эстуарные зоны принимают значительный объем СВ и ЗВ от береговых источников. В процессе осаждения ЗВ аккумулируются в донных осадках эстуариев и могут оказывать негативное воздействие на водные организмы (Лукьянова, 2010).

Список литературы

Веницианов Е.В. Экологический мониторинг: шаг за шагом : монография. — М. : РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2003. — 252 с.

Канализация населенных мест промышленных предприятий. Справочник проектировщика / под общ. ред. В.Н. Самохина. — М. : Стройиздат, 1981. — 639 с

Лисицын А.П. Потоки осадочного вещества, природные фильтры и осадочные системы “живого океана” // Геология и геофизика. — 2004. — Т. 45, № 1. — С. 15-48.

Лукьянова О.Н., Ирейкина С.А., Черняев А.П. и др. Экотоксикологическая оценка некоторых эстуарных зон южного Приморья // Изв. ТИНРО. — 2010. — Т. 162. — С. 214-224.

Нигматулина Л.В. Сравнительная оценка поступления загрязняющих веществ со сточными водами на акваторию Амурского и Уссурийского заливов (Японское море) // Современное состояние водных биоресурсов : мат-лы науч. конф., посвящ. 70-летию С.М. Коновалова. — Владивосток : ТиНрО-центр, 2008. — С. 595-599.

Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. — М. : Стройиздат, 1978. — 590 с.

Regional overview on river and direct inputs of contaminants into the marine and coastal environment in NOWPAP region : NOWPAP POMRAC. Tech. rep. — Vladivostok, 2006. — № 4. — 64 p.

Поступила в редакцию 1.06.11 г.