УДК 504.4.054 DOI: 10.24411/1816-1863-2020-12062
>х ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОМ А. Г. Золкин, к.э.н., доцент, Московский
Государственный областной университет
о ЭФФЕКТИВНОСТИ
х (МГОУ), zag80@mail.ru, Москва, Россия,
* ЯУЗЫ В ГРАНИЦАХ академии естественных наук, ведущий
а научный сотрудник биологического
^ ГОРОДСКОГО факультета МГУ имени М. В. Ломоносова,
х 11ЛМГЛРГ1ГЛй />Е.ПАЛТЫ В. О. Климова, студент, Московский
о МОСКОВСКОМ ОБЛАС>И Государственный областной университет
и (МГОУ), nmaklaud80@gmail.com,
Москва, Россия
О ¡X В рамках комплексного исследования «Оценка результатов реабилитации малых рек Московси кой области на примере реки Яузы в городском округе Мытищи» был проведен качественный ¡^ химический анализ содержания тяжелых металлов и нефтепродуктов в почве (грунте), донных и отложениях и поверхностных водах реки Яузы. В работе приводятся данные о содержании за-х грязнителей в компонентах экосистемы, а также приводятся сравнения этих показателей с дан-^ ными, представленными в инженерно-экологических изысканиях. Были проанализированы с причины как положительной, так и отрицательной динамики загрязнителей, выявлены источники поступления тяжелых металлов в поверхностные воды и донные отложения. По итогам сравнения была сформулирована оценка экологической эффективности проведенных работ по реабилитации и сделаны выводы о соответствии результатов с проектными решениями.
Река Яуза является самым крупным притоком Москвы-реки и имеет общую длину порядка 48 км. Несмотря на большое рекреационное и эколого-просвети-тельское значение, на всем своем протяжении река достаточно серьезно загрязнена. В 2016 году Яуза в границах городского округа Мытищи была включена в Государственную Программу Московской области «Экология и окружающая среда Подмосковья» [1, 2] по реабилитации малых рек, реализация которой должна была позволить восстановить экосистемы водных объектов до естественного состояния, безопасного для человека и окружающей среды [13].
Целью данной работы является оценка экологической эффективности реабилитации реки Яузы в границах городского
округа Мытищи, которая проявляется в улучшении состояния окружающей среды и снижении уровня ее загрязнения по результатам проведенных мероприятий, предусмотренных Государственной Программой.
На начальном этапе реализации д анно-го проекта при инженерно-экологических изысканиях в 2016 году были определены фоновые показатели качества поверхностных вод, почв (грунтов), слагающих берега и русло, донных отложений, грунтов по химическим, санитарно-эпидемиологическим, бактериологическим и радиационным показателям. На исследуемой территории было взято 28 проб поверхностных вод, 28 проб донных отложений и 5 проб почв (грунта).
Рис. 1. Схема расположения точек отбора проб
По результатам анализа проб авторами были отмечены следующие загрязнения компонентов природной среды на территории объекта:
С целью определения состояния водного объекта в настоящее время авторами был проведен выборочный качественный химический анализ поверхностных вод, почвы и донных отложений с точек, соответствующих местам взятия проб при проведении изысканий в 2016 году.
В ходе полевых работ были отобраны 4 образца донных отложений, 4 образца почвы (грунта), 6 образцов проб поверхностных вод и проведено исследование на выявление наличия и оценки содержания тяжелых металлов: марганца (Мп), меди (Си), цинка (2п), хрома (Сг), свинца (РЬ), кадмия (Сё), никеля (N1), кобальта (Со), ртути (И§), мышьяка (Аз), нефтепродуктов (суммарно). Отбор проб проводился в
соответствии с требованиями нормативно-технических документов [3—6].
Для получения данных о загрязнении компонентов окружающей среды авторами были определены наиболее информативные по степени загрязнения и местоположению показатели согласно материалам инженерно-экологических изысканий 2016 года. Для почв были избраны контрольные пробы № ПП1, № ПП2, № ПП3, № ПП5, для донных отложений — ДО5, ДО8, ДО14, ДО17, поверхностных вод — В2, В9, В11, В14, В16, В2. Схема расположения точек отбора проб представлена на рис. 1.
Результаты исследования поверхностных вод объекта для определения концентрации нефтепродуктов представлены в таблице 1.
Согласно полученным данным с начала работ по реабилитации произошло уменьшение суммарного содержания нефтепродуктов, однако в двух пробах из шести наблюдается его увеличение (14ВХ.01 и 16ВХ.01), кроме того, в некоторых пробах (02ВХ.01, 14ВХ.01, 16ВХ.01 и 25ВХ.01) наблюдается превышение ПДК, связанное с нарушениями природоохранного законодательства хозяйствующими субъектами, несоблюдения режимов установленных зон с особыми условиями использования территории. Одной из очевидных причин может являться также расположение стоянок автомобильного транспорта в непосредственной близости к руслу реки, что приводит к попаданию в воды Яузы
г> л
О г>
ОГ> -I 03
о ~о о ш
г> ^
со О X
и а О СР
и о с
и Ф т X
поверхностных стоков, загрязненных переработанными продуктами от использования автомобилей. Также нефтепродукты попадают в русло реки с водостоков автомобильных мостов.
В таблице 2 представлены результаты исследования поверхностных вод на содержание железа и марганца.
Анализ изменений показал отсутствие улучшений по результатам проведения работ по реабилитации. Напротив, во всех исследуемых точках отмечается значительное увеличение концентраций железа, которое может поступать в воды со сточными водами из водовыпусков.
В 5 пробах из 6 09ВХ.01, 11ВХ.01, 14ВХ.01, 16ВХ.01 и 25ВЗ.01 показатели содержания марганца превышают ПДК, несмотря на то что многие значения, кроме 16ВХ.01, ниже результатов 2016 года [12]. Марганец поступает в воды реки в
процессе разложения водных животных и растительных организмов, а также при несанкционированных сбросах.
Донные отложения являются важным компонентом водных экосистем. Наносы обладают большой сорбционной емкостью и при перемещении по течению в русле реки накапливают в себе многие химические элементы. По причине отсутствия нормируемых значений для донных отложений авторами было произведено их сравнение с предельно допустимой концентрацией нефтепродуктов в почве [8]. Результаты анализа представлены в таблице 3.
По результатам анализа содержания нефтепродуктов в донных отложениях авторами отмечено отсутствие положительной динамики по всей протяженности реки и сформулированы возможные причины:
Таблица 1
Результаты лабораторных исследований по содержанию нефтепродуктов в поверхностных водах р. Яузы
№№ проб Содержание нефтепродуктов в поверхностных водах р. Яузы, мг/дм3 Разница между показателями 2019 и 2016 годов А, мг/дм3 ПДК, мг/дм3
Таблица 2
Результаты лабораторных исследований по содержанию железа и марганца в поверхностных водах р. Яузы
№№ проб Содержание Ре (железа) в поверхностных водах р. Яузы, мг/дм3 А, мг/дм3 Содержание Мп (марганца) в поверхностных водах р. Яузы, мг/дм3 А, мг/дм3
ПДК 0,3 — 0,1 —
донные отложения спустились ниже и осели на участках с небольшой глубиной.
Содержание нефтепродуктов в донных отложениях в точках, расположенных выше по течению (14БХ.01, 17БХ.01), значительно превышает допустимый уровень, в одной пробе (05БХ.01) отмечается положительная динамика, что в целом не может считаться удовлетворительным результатом.
При анализе изменений показателей тяжелых металлов в донных отложениях,
представленных в таблице 4, отмечается повсеместное уменьшение загрязняющих веществ. Данный факт позволяет сделать вывод о том, что изъятие, обезвоживание и утилизация части донных отложений из русла Яузы при проведении реабилитации, положительно повлиял на экологическое состояние данного компонента водной экосистемы [10].
По результатам анализа ни один из показателей содержания тяжелых металлов в донных отложениях не превысил допустимые значения, что указывает на уменьшение объемов поступления загрязняющих веществ в верхнем течении Яузы.
В таблице 5 приведены результаты лабораторных исследований по содержанию нефтепродуктов в почве (грунте).
Сравнение показателей выявило нестабильность в изменении значений. Причины этого схожи с динамикой показателей
Таблица 3
Результаты лабораторных исследований по содержанию нефтепродуктов
в донных отложениях
ы О х а г> л О г>
ОГ> -I 03
о ~о о ш
г> ^
№№ проб Содержание нефтепродуктов в .донных отложениях р. Яузы, мг/кг А, мг/кг X О ш
ПДК/ОДК 1000 —
Таблица 4
Результаты лабораторных исследований по содержанию тяжелых металлов в донных отложениях в р. Яузе
Содержание Cd (кадмия) в донных отложениях р. Яузы, мг/кг Содержание ^ (меди) в донных отложениях р. Яузы, мг/кг
№№ проб 2016 год ( до реабилитации) 2019 год (по результатам реабилитации) А, мг/кг 2016 год (до реабилитации) 2019 год (по результатам реабилитации) А, мг/кг
ПДК/ОДК 0,5 — 33,0 —
ПДК/ОДК 20,0 — 1000 —
со О X
и а О СР
поверхностных вод и описаны выше. Проба 01АХ.01 была отобрана с территории, подвергшейся рекультивации. Этим объясняется уменьшение концентрации нефтепродуктов на территории, расположенной вблизи МКАД.
Большое значение для загрязнения почвы имеет ее гранулометрический состав. Исходя из данных, полученных при работе с пробами, можно сказать, что почва района исследований представлена супесью, которая характеризуется активным вымыванием веществ. Поэтому причина увеличения концентрации нефтепродуктов в пробе 02АХ.01 может быть связана с локальными выбросами загрязнителей на данной территории.
Улучшению состояния почвы способствовала рекультивация нарушенных земель и проведение мелиоративных работ. Данная деятельность не только улучшила эстетическую составляющую некоторых участков берегов, но и уменьшила концентрацию загрязняющих веществ на определенных территориях. Однако отмечается деградация растительного покрова на образовавшихся в русле реки островках.
В таблицах 6 и 7 рассмотрены изменения концентраций загрязнителей в почве.
По результатам анализа авторами отмечено заметное увеличение содержания мышьяка в пробах почв и превышение ПДК в 4 пробах, что может быть связано
и о с
со Ф Ю ч;
и Ф т X
Таблица 5
Результаты лабораторных исследований по содержанию нефтепродуктов
в почве (грунте)
Содержание нефтепродуктов в почве (грунте) р. Яузы, мг/кг
№№ проб 2016 год (до реабилитации) 2019 год (по результатам реабилитации) А, мг/кг
ПДК 1000 —
Таблица 6
Результаты лабораторных исследований по содержанию тяжелых металлов
в почве (грунте) в р. Яузе
Содержание Pb (свинца) в почве (грунте) р. Яузы, мг/кг Содержание Cd (кадмия) в почве (грунте) р. Яузы, мг/кг
№№ проб 2016 год (до реабилитации) 2019 год (по результатам реабилитации) А, мг/кг 2016 год (до реабилитации) 2019 год (по результатам реабилитации) А, мг/кг
ПДК 32,0 — 0,5 —
ПДК/ОДК 55,0 — 2,0 —
Таблица 7
Результаты лабораторных исследований по содержанию тяжелых металлов
в почве (грунте)
Содержание Cu (меди) в почве (грунте) р. Яузы, мг/кг Содержание Ni (никеля) в почве (грунте) р. Яузы, мг/кг
№№ проб 2016 год (до реабилитации) 2019 год (по результатам реабилитации А, мг/кг 2016 год (до реабилитации) 2019 год (по результатам реабилитации А, мг/кг
ПДК 33,0 — 20,0 —
ПДК 1500 —
с использованием гербицидов и инсектицидов в прибрежной зоне.
Отмечается уменьшение содержания цинка в двух пробах (01АХ.01, 03АХ.01), марганца в двух пробах (01АХ.01, 03АХ.01), никеля во всех пробах. Наибольшее суммарное количество показателей с повышенным содержанием тяжелых металлов выявлено в пробах 02АХ.01 (3 из 7 значений) и 05АХ.01 (6 из 7 значений).
Стабильной положительной динамики по отношению к показателям 2016 года нет, кроме показателей никеля. Это связано с постоянно увеличивающейся антропогенной нагрузкой на природные системы и близостью с часто используемыми автомобильными дорогами.
По итогам проведенных исследований авторами систематизированы основные тенденции изменения компонентов среды:
CD Г) TS Q
CD ы О х
тз о s
ОГ> -I 03
О ТЗ О m
Г) -I оз О
и а О СР
U Ф т X
вания. Заболачиваемость Яузы обусловлена, прежде всего, нарушениями естественного стока реки, вызванным спрямлением и обвалованием русла на отдельных его участках, что в полной м ере не д ает естественному стоку разгружаться.
Проблема загрязнения малых рек является актуальной для Московской области, поэтому осуществление программ по их реабилитации очень важно для улучшения экологического благополучия региона. Проведенный анализ содержания загрязняющих веществ в исследуемом объекте, а также состояние живых организмов и прибрежной растительности подтверждает факт того, что результаты реабилитации реки Яузы на сегодня еще не достигнуты и работы следует продолжить.
Для достижения наилучших результатов авторы предлагают рассмотреть комплексные методы очистки воды при осуществлении дальнейших работ по реабилитации: более тщательно изучить услоБиблиографический список
вия формирования стока; восстановить глубину и морфологию дна; провести мероприятия для уменьшения и предотвращения попадания загрязнений со сточными водами; произвести благоустройство и укрепление береговой зоны, устройство русловых биоплато. При проведении реабилитации важно активизировать процессы самоочищения [14, 15]. Для этого могут быть устроены биоплато, биофильтры, установка систем аэрации. Помимо очистки и регулирования стока необходимо создание очистных систем на впадающих водотоках, озеленение поймы, берегоук-репление и другие мероприятия, способствующие повышению эффективности реабилитации [16, 17].
Также рекомендуется сокращение количества водовыпусков и стоков ливневой канализации и проведение мероприятий, направленных на устранение стоянок автомобильного транспорта и иных объектов, влияющих на загрязнение реки, в са-нитарно-защитной зоне Яузы.
ECO-EFFICIENCY ASSESSMENT OF THE YAUZA RIVER REHABILITATION IN THE BOUNDARIES OF THE MYTISHCHI CITY IN THE MOSCOW REGION
A. G. Zolkin, PhD (Economics), assoc. professor, Moscow State Regional University, zag80@mail.ru, Moscow, Russia,
Kamnev A. N., PhD (Biology), Dr. Habil, member of the Russian Academy of Natural Sciences, leading Researcher, Faculty of Biology, Moscow State University Lomonosov, dr.kamnev@mail.ru, Moscow, Russia,
Klimova V. O., student of the Faculty of Geography and Ecology of Moscow State Regional University, nmaklaud80@gmail.com, Moscow, Russia
References
О -i X x
CD Г) TS Q
CD ы О х
ОГ> -I 03
О ТЗ О Ш
Г) -I оз О
O 8. PND F 16.1:2.3:3.11—98. Kolichestvennyj himicheskij analiz pochv. Metodika vypolneniya izmerenij sodO erzhaniya metallov v tverdyh obektah metodom spektrometrii s induktivno-svyazannoj plazmoj [PND F
u 16.1:2.3:3.11—98. Quantitative chemical analysis of soils. Inductively coupled plasma spectrometry methO od for measuring the metal content in solid objects], available at: https://files.stroyinf.ru/Index2/1/
O 12. Inzhenerno-ekologicheskie izyskaniya i rabochaya dokumentaciya. Kompaniya "MON-kompani" [Envi-J ronmental engineering surveys and working documentation] // Electronic resource. — URL: https://myÖ tyshi.ru/upload/iblock/65a/Razdel-1.-PZ-ispr-nov.pdf, access data: 06.06.2020 [in Russian].
O 13. Tehnicheskoe zadanie Kompaniya "MON-kompani ", 2016 [Terms of Reference Company "MON-Com-pany", 2016] // Electronic resource. — URL: https://mytyshi.ru/upload/iblock/c84/51.L16_IEI.pdf, ac-^ cess data: 06.06.2020 [in Russian].