И.С. Белюченко
Экология Краснодарского края (Региональная экология)
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2010. - 356 с.

8. Ландшафты

8.4. Проблемы развития ландшафтных систем

8.4.2. Экологическое состояние водных ресурсов

Все воды гидросферы (реки, озера, болота, пруды, водохранилища, подземные и почвенные воды) относятся к водным ресурсам, основным свойством которых является средний многолетний расход воды. Для рек применяется такая характеристика, как норма стока, под которой принимаются средние его значения за многолетний период с одним уровнем хозяйственного использования. Наблюдения за речным стоком степных рек и бассейна реки Кубань показали значительное нарастание стока с севера на юг. С пахотных земель поверхностный сток в северной части края доходит до 35 мм, а на уплотненной пашне (озимые культуры, многолетние травы) - до 45 мм, на юге на пашне - до 45-50 мм, а на уплотненной пашне - до 75 мм.

Использование водных ресурсов, регулирование стока, снижение наводнений, наносящих вред хозяйствам в современных условиях, регулируется сооружением плотин и созданием различных водоемов (водохранилищ, прудов и т.д.). На степных реках построено огромное число плотин, разорвавших их водотоки на мелкие участки. На реке Кубань созданы крупнейшие водохранилища - Краснодарское, Варнавинское, Крюковское и ряд других, предназначенных для технического водоснабжения промышленных и сельскохозяйственных предприятий, находящихся на значительном удалении от крупных водоемов. В числе неизбежных негативных процессов, сопровождающих функционирование водохранилищ, является затопление земель, лесов, разрушение береговых склонов, заиление, подтопление прилегающих территорий, изменение гидрологических и почвенно-гидрологических условий, растительных и животных сообществ. Вследствие всех этих негативных явлений необходимо осуществлять перенос населенных пунктов, различных предприятий, их защиту, переустройство и т.д., что связано с большими экономическими затратами.

В северной части края проточные пруды часто высыхают, их днища зарастают травой и при выпадении осадков вызывают заиление русловой части. Создание дополнительных площадей водных ресурсов (прудов и т.д.) приводит к снижению площади водного зеркала в связи с увеличением речного стока и повышением испарения воды. Большинство степных рек не доходит до Азовского моря. В связи с инфильтрационными потерями в условиях подпора подземных вод в водоносном горизонте нередко наблюдается увеличение общей минерализации. Создание прудов и водохранилищ увеличивает площадь береговых склонов, что усиливает оползневые и просадочные процессы. Все эти явления при создании водоемов, а также другие изменения природной среды указывают на необходимость научной разработки требований по режиму использования водохранилищ для всех пользователей.

На примере Краснодарского водохранилища можно проследить основные положительные и отрицательные экологические последствия создания искусственных водоемов. Водохранилище представляет собой сравнительно мелководный водоем поруслового типа с полным отсутствием регулирующей емкости и поддерживаемым практически постоянно уровнем воды. В бассейне реки Кубань оно является самым крупным. В водохранилище и грунтовых водах проявляется тенденция нарастания минерализации подвижных форм азота и накопления тяжелых металлов в иловых отложениях. В иловой части накапливаются соединения железа, марганца, чему способствуют геохимические условия водохранилища.

Донные отложения водохранилища на глубине 1,5 м представлены песками и супесями, а на глубине свыше 2 м - глинами и илами, в которых содержание соединений марганца и железа доходит до 2,4 г/кг соответственно. Промышленные и городские стоки с верхней части бассейна дают дополнительную нагрузку на уже загрязненные воды, что, естественно, не может оказывать благоприятного влияния в целом на гидросферу водохранилища.

На водные ресурсы края большое влияние оказывает строительство дорог и дорожных сооружений, газо- и нефтепроводов, что может оказать негативное воздействие на годовой сток и расходы воды в отдельных речных системах. Большие изменения в стоке происходят в случаях размещения коммуникационных систем вдоль основного русла реки. В связи с аккумуляций воды перед дорожными трубами сокращается годовой сток за счет усиления испарения с площади подтопления и фильтрации в водоносные слои. На изменение стока влияет также частичное отведение поверхностных вод во временные водохранилища (например, карьеры).

На речные ресурсы в крае большое влияние оказывают агротехнические мероприятия, изменяющие пути стекания воды из верхних частей бассейна в реки и водоемы. Обработка почв существенно снижает поверхностный сток на пахотных землях. Естественные запасы подземных вод в крае являются важнейшим резервом водоснабжения Краснодара и других промышленных и культурных центров края. Большой вред водоснабжению населения наносит загрязнение открытых водоемов и подземных горизонтов промышленными отходами и бытовыми стоками, что, в конечном счете, ведет к общему дефициту воды. Немало источников питьевого водоснабжения, которые не имеют санитарных зон водозащиты, что, естественно, негативно сказывается на их качестве. Основными загрязняющими веществами поверхностных и подземных водоносных горизонтов являются промышленные и бытовые стоки и отходы, стоки и отходы животноводческих ферм, удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

В водохранилищах периодически выявляются высокие дозы содержания аммиака, фосфатов, нефтепродуктов и целого рядя тяжелых металлов. Многие водные поверхностные объекты по загрязненности относятся к умеренно загрязненным с наличием в воде и донных отложениях нефтепродуктов, азота, фосфора, СПАВ, соединений свинца и других тяжелых металлов, фенолов и т.д. Нефтепродукты растворяются слабо и в водоеме они находятся в пленочном состоянии. Скорость разложения нефтепродуктов зависит от температуры воды, наличия в ней кислорода и биогенных веществ, химического состава нефтепродуктов и многих других условий.

Нефть разлагается в воде медленно – в течение полугода и больше. Наличие высших растений существенно ускоряет самоочищение речного стока. Удаление повышенных концентраций цинка, меди, свинца определяется химическим составом воды, количеством взвешенных в ней органических и минеральных веществ. Тяжелые металлы полностью из водоема не удаляются, они лишь меняют скорость и форму миграции. Наблюдения, проведенные нами за степными реками и рекой Кубань, показали, что за последние 10 лет в поверхностных водах заметно возросли концентрации азота, углерода, нефти, тяжелых металлов. В связи с применением на полях большого количества фосфорных удобрений в степных реках Кубани в воде накопилось много фосфора, показателем которого является заметная эвтрофикация водоемов.

Бытовые стоки и отходы нередко являются источниками загрязнения грунтовых вод азотными соединениями, несвойственной для них микрофлорой, что сопровождается появлением сероводорода; наиболее опасными как для поверхностных вод, так и для грунтовых считаются отходы свиноводческих ферм, представляющие собой, как правило, жидкие стоки.

В поймах и долинах рек использование стоков и ядохимикатов совершенно неприемлемо, при этом в долинах рек формируются кластеры химического загрязнения грунтовых вод до глубины 10 м. На состояние грунтовых вод неблагоприятное влияние оказывают выбросы в атмосферу промышленных предприятий (металлургические предприятия, ТЭЦ, а также автотранспорт). Инфильтрационные стоки сельскохозяйственного и промышленного производств являются источниками формирования техногенных гидрохимических зон, определяемых распространением смешанных химических типов вод.

В подземных водах из загрязняющих веществ встречаются нефтепродукты, азотные соединения, хлориды тяжелых металлов. Важное значение для оценки масштабов загрязнения подземных вод имеет выявление экологического уровня концентрации в них микроэлементов. Основная часть микроэлементов, которая попадает в воду, техногенного происхождения, линейного или очагового. В формировании геохимической обстановки, благоприятной для миграции тяжелых металлов, основная роль принадлежит техногенно-антропогенной нагрузке на почвы и приповерхностные горизонты.

Большую проблему, требующую основательного изучения и анализа, представляют практически все речные системы края (бассейн реки Кубань, причерноморские и степные реки), которые сегодня сильно загрязнены. В бассейны рек края поступает значительное количество загрязняющих веществ от промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также со сточными водами из городов и станиц. Увеличивается сброс загрязняющих веществ с канализационными стоками, а также с ливневыми водами, несущими с собой органику, азот и другие биогены, нефтепродукты, тяжелые металлы, пестициды и т.д. Качество воды на многих участках реки Кубань (города Армавир, Кропоткин, Усть-Лабинск, Краснодар, Славянск-на-Кубани), а также в реках Челбас (станица Каневская), Бейсуг (станицы Березанская, Брюховецкая, Бриньковская), Ея (станицы Кущевская, Старощербиновская) не соответствует сегодня принятым нормативам для водных объектов хозяйственно-питьевого, санитарно-бытового и рыбохозяйственного пользования.

Нередко концентрации загрязняющих веществ (например, нефтепродуктов) в поверхностных водах превышают допустимые нормы. Уровень БПК₅ от 1 до 10 ПДК обнаружен в 47 % исследованных проб по всему течению реки Кубань в пределах края, а в её дельте – до 70 %; уровень ХПК от 1 до 10 ПДК обнаружен в 64 % образцов; высоким уровнем ХПК отличаются водные образцы Краснодарского водохранилища и нижнего течения реки Кубань. В 95 % водных образцов, отобранных в реке Кубань, обнаружено высокое содержание фенолов, много марганца, железа, нефтепродуктов, широко представлены различные типы пестицидов (ГХБ и ДДТ обнаружены практически во всех пробах - 100 и 99,5 % соответственно, а ГХЦГ – в 71 % проб).

Интенсивное жилищное и промышленное строительство в городах и населенных пунктах края, которое ведется в настоящее время, не обеспечено соответствующими природоохранными инфраструктурами (системами канализации, очистными сооружениями, полигонами для захоронения бытовых и промышленных отходов), часть коллекторов перегружена, и хозфекальные и загрязненные ливневые стоки попадают без очистки в водные объекты. Сложившееся положение на водоемах в значительной степени связано с недостаточной эффективностью действующих комплексов по очистке сточных вод. Из 184 комплексов лишь 37 % осуществляют очистку сточных вод до нормативного уровня. Из 36 глубоководных выпусков 60 % находится в неудовлетворительном техническом состоянии.

Краевой центр сбрасывает в реку Кубань в виде открытых ливневых стоков без очистки свыше 20 млн. м³ в год из-за недостаточной мощности очистных сооружений и проблем с канализацией. Весьма существенное влияние на загрязнение водных систем оказывают такие города, как Армавир, Лабинск, Кропоткин, Славянск-на-Кубани, Тихорецк, Тимашевск, Усть-Лабинск, Крымск, Белореченск и ряд других. Промышленные предприятия края сбрасывают сточные воды, загрязненные нефтепродуктами, тяжелыми металлами, СПАВ, фенолами и другими опасными веществами; многие предприятия не имеют эффективных сооружений по очистке стоков от загрязнителей и напрямую сбрасывают их в водные системы, оказывая негативное воздействие на живые организмы.

Водные ресурсы по территории края размещены весьма неравномерно. Река Кубань и её бассейн являются основными источниками водоснабжения хозяйствующих субъектов на значительной территории края. В северной части края определенную роль в водоснабжении играют реки Бейсуг, Кирпили, Челбас, Ея. В южной части края основными водными источниками являются горные притоки реки Кубань и целый каскад причерноморских рек, стекающих с южных склонов Кавказского хребта.

Большую проблему, требующую основательного изучения и анализа, представляют речные системы края и в первую очередь бассейн реки Кубань, причерноморские и степные реки, воду которых всего 50-60 лет назад использовали на питьевые цели, а сегодня они сильно загрязнены.

Значительные трудности создает жилищно-коммунальное хозяйство городов и станиц, сбрасывающих сточные воды (нередко неочищенные) в мелкие и крупные водоемы. Доля сброса загрязненных сточных вод от жилищно-коммунального хозяйства превышает 30 %, нефтехимической промышленности – 23 %, сельскохозяйственного производства - до 21 %.

Существенным источником загрязнения поверхностных вод являются сбросы рисовых чеков с высоким содержанием остаточных пестицидов, используемых при выращивании риса. В настоящее время в реки и лиманы ежегодно с рисовых чеков сбрасывается до 1,5 млн. м³ воды, загрязненной пестицидами, тяжелыми металлами, а также биогенами (азот, фосфор, калий) и почвенной органикой. Исследованиями НИИ ПЭЭ установлено, что в отдельные периоды года содержание хлорорганических пестицидов в низовьях реки Кубань доходит до 0,001, а в некоторых случаях – до 0,04 мг/дм³. В грунтовых водах (до 10 м глубиной) степной части края обнаружено до 20 пестицидов, включая ДДТ и его метаболиты, гексахлоран, гептахлор, дилор, 2,4-Д и др. Загрязнение водоемов края обусловило снижение в последнее десятилетие объемов воспроизводства и падение уловов ценных рыб. В настоящее время водоемы рек края находятся в кризисном состоянии; в составе их ихтиофауны в основном преобладают малоценные и сорные виды рыб.

Геологами края установлены очаги и участки загрязнения пресных подземных вод в пределах месторождений нефти, в природно-хозяйственных зонах рисосеяния и виноградарства. В процессе проведения геоэкологических исследований разных лет было выявлено загрязнение грунтовых вод, опасное для питьевого и хозяйственно-бытового использования. Например, в поселке Северная Озерейка было установлено загрязнение бытового колодца кадмием до 5 ПДК, цинком - до 1,9 ПДК, нефтепродуктами - 3,3 ПДК; в водозаборной скважине поселка Большие Хутора: кадмием - до 2 ПДК, нефтепродуктами - 4 ПДК; в Абинском районе в поселке Ахтырский в колодцах были обнаружены нитриты - до 10 ПДК, нитраты – около 1,5 ПДК, а также превышение ПДК по цинку, мышьяку и марганцу, нефтепродуктам и фенолам. В Крымском районе в поселке Новоукраинский в колодцах по улицам Пушкина и Ворошилова содержание нефтепродуктов и фенолов в исследованных пробах оказалось выше ПДК, в поселке Шептальский в колодце по улице Миронова обнаружено высокое содержание нефтепродуктов, нитритов, мышьяка, фенолов. Опасно загрязнение грунтовых вод горных отводов Анастасиевско-Троицкого нефтяного месторождения и Троицкого йодного завода, расположенных в пределах зоны влияния на подземные воды Троицкого питьевого водозабора для городов Новороссийск, Крымск и Геленджик. Ухудшение качества грунтовых вод северных сухих территорий края приводит к ухудшению качества почв и их засолению; повышение минерализации грунтовых вод обусловливает увеличение степени их агрессивного влияния на строительные сооружения и коммуникации.

Морская вода Азовского и Черного морей загрязняется речным стоком, охватывающим основные территории водосбора реки Кубань, степных и Черноморских горных рек. Значительное увеличение эвтрофикации прибрежных систем (особенно это касается Черноморского побережья) вызывают сточные воды коммунальных и промышленных предприятий городов Темрюк, Анапа, Новороссийск, Геленджик, Туапсе, Сочи. Разрабатывается проект по снижению загрязнения Черного и Азовского морей сточными водами сельскохозяйственных предприятий (в основном растениеводства и животноводства) при участии Всемирного банка развития и реконструкции.