Моніторингові дослідження річок басейну р.Дністер

Моніторингові дослідження стану річок басейну р.Дністер в межах національного природного парку  “Подільскі  Товтри”

УДК 504.453 (447.43)

 

Кучинська О.П. зав.науково-дослідною лабораторією екомоніторингу НПП “Подільські Товтри”
Чайка Н.А. провідний фахівець науково-дослідної лабораторії екомоніторингу НПП “Подільські Товтри”
 
Моніторингові дослідження стану річок басейну р.Дністер в межах національного природного парку  “Подільскі  Товтри”
 
            Якість поверхневих водойм формується внаслідок двох основних процесів:
- поступання речовин із зовнішних по відношенню до даного водного об’єкту джерел;
-  змін всередині водойм внаслідок функціонування водних екосистем.
 
Екосистема - це єдиний природний комплекс, утворений живими організмами і середовищем їх існування,  компонентами обміну речовин і енергії.  Таким чином, у водному середовищі співіснують живі організми і нежива природа, а нежива природа є джерелом речовин і енергії,  необхідної для існування біоти.
 
Потрапляючи у водне середовище, речовини стають елементами водних екосистем і включаються в основні процеси, що там відбуваються. Перш за все, це трансформування речовин. Між компонентами водного середовища постійно проходить обмін речовинами і енергією. Цей обмін має циклічний характер різного ступеню замкнутості, що проходить зі зміною речовин під впливом фізичних, хімічних і біологічних факторів.  Вагома частка кожного із факторів залежить від властивостей домішок і особливостей конкретної екосистеми.  При цьому йде поступовий розклад складних речовин до простих, а прості речовини мають тенденцію синтезуватися в складні. В залежності від інтенсивності зовнішньої дії на водну екосистему і характеру процесів проходить або відновлення водної екосистеми до фонового стану (самоочищення) або водна система переходить до іншого стійкого стану, що характеризуватиметься іншими якісними та кількісними показниками. У випадку, коли зовнішня дія буде більшою саморегулюючих можливостей водної екосистеми, це може призвести до порушення  екосистеми. Самоочищення водних екосистем є результатом здібності до саморегулювання. Поповнення речовин із зовнішніх джерел - це дія, якій водна екосистема здатна протидіяти в деяких межах за допомогою внутрішньосистемних механізмів.
 
Усі біохімічні колоообіги в природі діляться на дві групи:
- з резервним фондом в атмосфері (це азот);
- з резервним фондом в земній корі (фосфор).
 
До фізичних механізмів самоочищення відносяться газообмін “атмосфера-вода”, сорбція (поглинання) домішок зваженими речовинами і донними відкладами, адсорбція - сорбують колоїдні частини та органічні речовини. Осідання на дно відбувається під дією сили тяжіння, а змішування - під дією турбулентного руху.
 
Хімічні механізми самоочищення:  фотоліз (фотохімічна дисоціація - розпад частин на більш прості речовини і розпад молекул на іони, фотохімічні реакції під дією світла); гідроліз речовин у водному середовищі.
 
Основними  в самоочищенні є біохімічні процеси. Головним механізмом новоутворення органічних речовин є  все ж таки фотосинтез, допоміжним продуктом якого є кисень, що утворюється за рахунок фотосинтезу у воді. На одному рівні йдуть процеси дихання живих організмів.
 
В одному водному об’єкті існують різні екологічні зони, що відрізняються видами організмів. Це обумовлено зміною умов існування при переміщенні від поверхні до глибини та від прибережних зон до відкритих частин водойми. В зонах, де повільна течія, посилено йдуть  процеси фотосинтезу, утворюються зарослі макрофітів, інтенсивніше проходить утворення осадів та трансформації речовин. Для зон з підвищеними швидкостями характерні процеси інтенсивного перемішування, газообміну та деструкції речовин.
 
Збереження та раціональне використання водних ресурсів, охорона їх від виснаження та забруднення залишається однією із основних проблем екології. Із розширенням господарської діяльності на водозаборах рік все менше залишається ландшафтів, які формуються виключно під впливом природних факторів.
 
Моніторингові дослідження стану водних об’єктів на території НПП “Подільські Товтри” проводяться науково-дослідною лабораторією екомоніторингу з 1997 року.
 
Територія НПП має густу мережу рік, ставів та водосховищ. З південної частини межі парку омиваються повноводною рікою Дністер, а її ліві притоки Збруч, Смотрич, Жванчик, Мукша, Тернава, Студениця, Рудка мандрують подільським товтровим кряжем з півночі на південь. 
 
Аналітичні дослідження фізико-хімічних показників поверхневих водойм проводяться посезонно у 22 створах по всій території НПП відповідно до керівних нормативних документів та стандартизованих методичних матеріалів. Створи для досліджень відібрані на ділянках з найбільш антропогенним впливом та поблизу рекреаційних і заповідних зон.
 
  Стан якості поверхневих водойм  нормується діючими нормативними документами для вод рибогосподарських водойм згідно “ Узагальненого переліку гранично-допустимих концентрацій (ГДК) і орієнтовно безпечних рівнів впливу (ОБРВ) шкідливих речовин для води рибогосподарських водойм”,  для вод господарсько-питного та культурно-побутового водокористування згідно СанПіН N4830-88 “Охорона поверхневих вод від забруднення”.
 
Важливою проблемою є охорона малих річок, збереження їх водності і чистоти, від яких залежить стан великих річок (Дністра) і перспектива їх водопостачання.  Дуже важливо запобігти їх прогресуючому обмілінню, замулюванню і забрудненню. Причин цих негативних явищ багато. Це і розрегульованість стоку внаслідок порушення природного співвідношення структури угідь на водозаборах, екологічно необгрунтоване і недоцільне збільшення питомої ваги сільськогосподарських угідь і особливо ріллі, розорювання прибережних захисних смуг і заплав, зниження лісистості територій, осушення перезволожених земель. “Реконструкція” природи порушує природні процеси розподілу атмосферної вологи і надходження її в річки.
 
Причиною того, що річки стають маловодними є не тільки відсутність в окремі роки необхідних для постійного поновлення водою рік об’ємів атмосферної вологи (опадів),  а й нераціональні методи ведення господарства. Внаслідок господарської діяльності порушилась цілісність рослинного і грунтового покриву. Рослинність і грунтовий покрив у непорушеному стані  “законсервували” древні форми рельєфу і тим самим зупиняли можливість розвитку ерозійних процесів.
 
Антропогенне втручання в природу зумовлює посилення процесів змиву і розмиву грунтів. В період весняного сніготанення і випадання зливових дощів в заплави і русла річок з поверхневим стоком потрапляє велика кількість продуктів ерозії грунтів, що призводить до замулювання річок. Мулисті речовини змінюють русло річки, обмежують надходження підземних вод у річку, що призводить до зменшення повноводності та до осушення річок. Найбільш ефективними заходами забезпечення повноводності річок і високої якості води є:
- дотримання вимог природоохоронного законодавства;
- досягнення в структурі угідь збалансованості між орними землями, луками, лісами, водними угіддями.
 
Важливим в цьому плані є також виділення вздовж річок та інших водних об’єктів прибережних захисних смуг з режимом обмеженої господарської діяльності для заліснення або залуження відповідно вимог Водного кодексу України.
 
В результаті неефективної роботи та незадовільного технічного стану очисних споруд  промислових та комунальних підприємств  поверхневі  водойми забруднюються солями амонію, сульфатами, нітритами. Справжнім лихом для водойм є не тільки промисловість але й сільське господарство. Це відходи тваринницьких ферм, до цього часу не вирішена проблема утилізації стічних вод. На всіх берегах річок, струмків, що протікають в межах населених пунктів (сіл, міст), розміщені неорганізовані звалища побутових відходів; засмічені також береги рік - рекреаційні зони. 
 
Все це призводить до стійкого забруднення природних поверхневих вод. Екосистеми виходять з рівноваги і водні середовища, що здатні до самоочищення, не в силах справитися з існуючим антропогенним впливом.
 
Якість води річки Дністер на території НПП “Подільські Товтри” контролюється у двох створах : с.Ісаківці (створ №5) - нижче впадіння р.Збруч в р.Дністер; cмт. Стара Ушиця (створ №7). 
 
За останні шість років перевищень ГДК за вмістом неорганічних солей не виявлено. Концентрація азоту амонійного тільки в 1997 році у створі № 7 відповідала нормативним значенням, в інші роки значення коливались в межах 1,1 - 1,64 ГДК.
 
У створі № 5 перевищень ГДК за вмістом солей не виявлено. Протягом 1999-2002 років у водах створу № 5 р.Дністер спостерігалися перевищення по нітритах в 4- 5,6 разів, що можна пояснити гальмуванням процесу нітрифікації. Оскільки нітрити є кінцевим продуктом біохімічного окислення аміаку  підвищений вміст нітритів свідчить про можливе фекальне забруднення водойм в попередній період.
 
У створі №7 вміст нітритів у 1998 році становив 1,1 ГДК, в інші роки 0,1 - 0,5 ГДК. Очевидно, причиною покращення стала вища температура води у водоймі внаслідок теплішого літа, зміна видового складу біоценозу ріки в бік  збільшення кількості мікроорганізмів-нітрофікаторів. За вмістом неорганічних солей, в тому числі сульфатів та хлоридів; іонів кальцію та магнію перевищення норм не виявлено.
 
Відносно чистими є води рік: Cтудениця (створ №18, урочище Совий яр) та Жванчик (створ №11, с.Жванець). Відхилення показників забруднюючих речовин від нормативних значень не виявлено.
 
У створі №17, с.Сурженці, р.Тернава підвищений вміст солей кальцію та магнію спостерігався в 1999, 2001-2202 роках в 1,1 - 1,3 рази ГДК  та азоту амонійного в 1,1 - 1,8 разів ГДК.
 
Значно забрудненими виявились води р.Жванчик, створ №10 після населеного пункту смт.Чемерівці азотом амонійним в 1997-1998 роках в 2,5 рази більше ГДК , проте в 2000-2002 роках ситуація стабілізувалася.
 
В незадовільному стані знаходяться якісні показники води р.Мукша у створі № 14, с.Лисогірка. Спостерігається збільшений вміст азоту амонійного в 4-5,6 разів ГДК, де частково забруднення поступає з сільськогосподарських угідь, тваринницького комплексу учбового господарства  та індивідуальних господарств населення.
 
У створі № 12, р.Смотрич, с.Голосків спостерігається погіршення стану якості води за вмістом азоту амонійного в 2,4 - 3,3 рази ГДК, азоту нітритного в 1999 та 2001 роках в 1,1 рази ГДК, але в інші роки перевищення норм в цьому створі не спостерігається. В зв’язку з тим, що води р.Смотрич живляться струмками з підвищеною жорсткістю, в цьому створі вміст іонів кальцію та магнію вищий гранично-допустимих концентрацій в 1,1 - 1,2 рази. 
 
 
Висновки: Моніторингові спостереження за якістю поверхневих вод показують, що з досліджуваних річок до слабо забруднених відноситься р.Студениця, до брудних – р.Дністер, р. Збруч, р. Тернава,  до дуже брудних , що свідчить про антропогенний вплив, – р. Мукша, р.Смотрич, р.Жванчик.
 
Для покращення гідробіологічного режиму поверхневих водойм ПЗФ на території НПП “Подільсбкі Товтри” необхідно:
- дотримуватись вимог чинного природоохоронного законодавства;
- не допускати забруднення берегів побутовими відходами; 
- не допускати скиди у річки без водоочисних споруд;
- посилити і відновити захисні водоохоронні смуги із залуженням чи залісненням.  
 
Література:
Літопис Природи НПП “Подільські Товтри” том 6. Кам’янець-Подільський 2003 р
КНД 211.1.0.009-94 ”Гідросфера. Відбір проб для визначення складу та властивостейстічних татехнологічних вод. Основні положення. Введ.28.12.94.К.: Технічний комітет з стандартизації ТК-82, “Охорона навколишнього природного середовища та раціонального використання природних ресурсів України”.
КНД   211.1.4. 023-95 (1995): Методика фотометричного визначення нітрит-іонів з реактивом Грісса в поверхневих та очищених стічних водах.  Введ. 25.04.95. К.: Технічний комітет з стандартизації ТК-82, “Охорона навколишнього природного середовища та раціонального використання природних ресурсів України”.
КНД   211.1.4. 026-95 (1995): Методика турбідіметричного визначення нітратів з саліциловою кислотою у поверхневих та біологічно очищених водах. Введ.25.04.95. К.: Технічний комітет з стандартизації ТК-82, “Охорона навколишнього природного середовища та раціонального використання природних ресурсів України”.
КНД   211.1.4. 030-95 (1995): Методика фотометричного визначення амоній-іонів з реактивом Неслера в стічних водах. Введ.25.04.95. К.: Технічний комітет з стандартизації ТК-82, “Охорона навколишнього природного середовища та раціонального використання природних ресурсів України”.
КНД   211.1.4. 034-95 (1995): Методика фотометричного визначення загального заліза з ортофенонтроліном в поверхневих та стічних водах. Введ.25.04.95. К.: Технічний комітет з стандартизації ТК-82, “Охорона навколишнього природного середовища та раціонального використання природних ресурсів України”.
Унифицированные методы анализа вод / Под. ред. Ю.Ю. Лурье М.: Химия, 1973. 1-276.
 
Аннотация
 
При мониторинговых исследованиях качества поверхностных вод природо-заповедного фонда НПП “Подольские Толтры”  учитывались    такие гидрофизические показатели, как температура, цветность, прозрачность,  электропроводность, и химические показатели - величина рН, жесткость, минерализация (хлориды, сульфаты, азот аммонийный, нитратный, нитритный).
По результатах исследований можна сделать следующие выводы. Качество поверхностных вод малых рек желает быть лучшим. Необходимо предупреждать попадание промышленных загрязняющих веществ в поверхностные водоемы, улучшить санитарно-защитные зоны в долинах рек, проводить комплексные природоохранные мероприятия с целью  сохранения берегов рек от эрозии и и хозяйственно-бытовых загрязнений .
 
Summary.
The authors in this article covered the quality of superficial water examinations which where carried out in the “Podilsky Tovtry” NNP nature-protected fund. The  hydro physical and chemical indexes were taken into consideration. In this work recommendations on water quality improvement in the Dnister river reservoirs are given.