13 января 2009

Экологическая оценка водных путей Московского региона

2007-4-35.jpg Схема расположения пунктов контроля водных путей Московского региона 2007-4-35.jpg

Московский регион – высоко урбанизированный. Здесь расположены более 2000 предприятий, использующих радиоактивные источники и вещества, представляющих угрозу радиационного и токсичного загрязнения окружающей среды. Оценить уровень техногенного воздействия и степень загрязнения окружающей среды позволяют исследования водных артерий региона.

Основным источником водоснабжения Москов­ского региона служат поверхностные воды. Водо­обеспечение столицы осуществляется в основном за счет Москворецкого (34 %) и Волжского (58 %) источников. Водоемы и водотоки мегаполиса образуют единую коллекторно-речную сеть, которая представляет собой водно-техническую систему, обеспечивающую регулирование и отвод поверхностных вод и грунтового стока, с общим водоприемником – Москвой-рекой.

Программа исследований акватории реки Москвы в границах и за пределами города включает сеть гидропостов наблюдений. С 1997 года для мониторинга водных путей используется мобильный комплекс радиационного контроля на базе теплохода «Радон», оснащенный оборудованием для отбора проб и экспрессной оценки радиационного состояния окружающей среды.

Ежегодно на более 100 пунктах контроля отбирают пробы воды и донных отложений, с помощью дозиметрических приборов измеряют радиационные параметры. Оборудование мобильного комплекса позволяет брать пробы воды большого объема (до 400 л), благодаря чему можно определить низкие фоновые активности основных техногенных и природных радионуклидов.

Мобильный комплекс радиационного контроля

 

Маршруты теплохода охватывают реки Москву и Оку, канал им. Москвы с каскадом водохранилищ, включая Иваньковское и Угличское (см. схему). Наибольшее внимание уделяется реке Москве и ее притокам, которые отражают экологическое состояние водной среды столицы.

Исследования ведутся в навигационный период – с мая по октябрь. Точки контроля приурочены к рекреационным зонам (Серебряный бор и другие), зонам водозабора (Рублево, Пироговское и Учинское водохранилища), а также к местам расположения радиационно-опасных объектов. На участках, выделенных по комплексу признаков повышенного радиационного риска, выполняются детализированные работы, включающие исследование береговой полосы.

Качество поверхностных вод

 

Этот показатель отражает степень загрязнения окружающей среды в целом. Такие объекты являются сборником всех поверхностных смывов, в том числе атмосферных, приемниками сточных вод, аккумуляторами и транспортерами загрязняющих веществ.

Исследования показывают, что величина максимальной эффективной дозы γ-излучения (МЭД ГИ) над поверхностью воды в основном изменяется в пределах 0,04 – 0,08 мкЗв/ч, что соответствует природному фону. Минимальные значения, соответствующие мощности дозы космического излучения (для наших широт 0,03 мкЗв/ч), зафиксированы над зеркалом водоема на значительном удалении от берегов (более 200м от берега). Максимальные значения не превышают 0,4 мкЗв/ч и обусловлены, как правило, особенностями геометрии измерений, когда теплоход проходит шлюзы и под мостами.

Результаты исследований проб воды, проведенных в 2001–2006 годах, показали, что реакция среды (pH) в летний период остается слабо щелочной, изменяясь в пределах 7,5 – 8,5 при среднем значении 8,2±0,2. Количество взвешенных веществ в среднем составляет 4 мг/л.

В поверхностных водах Московского региона низкое содержание радионуклидов, что характерно для большинства поверхностных вод европейской части России, не подверженной радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. В воде присутствуют природные 40К, 232Th, 226Ra и техногенные 137Cs и 90Sr.

Максимальные содержания 90Sr (0,0067Бк/л), 226Ra (0,005 Бк/л) и 228Ra (0,0011 Бк/л) отмечены в водохранилищах канала им. Москвы (Икшинское, Пестовское и Химкинское). Наибольшим содержанием 137Cs (0,0017 Бк/л) характеризуется участок реки Москвы в черте города. При этом уровень активности радионуклидов на два-три порядка ниже гигиенических нормативов для питьевой воды.

В воде реки не обнаружено токсичных химических веществ в содержаниях, превышающих ПДК для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования ГН 2.1.5.1315-03. Среднее содержание элементов, присутствующих в воде, как правило, менее 0,2 ПДК. Среднее значение суммарного показателя содержания элементов первого и второго классов опасности (Ксум), нормируемых по санитарно-токсикологическому признаку вредности, менее единицы.

В целом качество поверхностных вод по содержанию токсичных элементов соответствует требованиям, предъявляемым к воде объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, а по величине радиационных параметров удовлетворяет нормам радиационной безопасности для питьевой воды.

Загрязнение донных отложений

 

Донные отложения, являясь депонирующей средой, служат индикатором долговременного техногенного воздействия. Измерение их радиационных параметров, показало присутствие (во всех пробах) природных 40K, 226Ra, 232Th, в отдельных образцах зафиксирован техногенный 137Cs активностью более 2 Бк/кг (см. таблицу). Средние значения удельной активности радионуклидов близки к аналогичным показателям для природных радионуклидов в почве Московского региона (для 40K – 200–700Бк/кг, 226Ra – 10–30 Бк/кг, 232Th – 10–30 Бк/кг). Среднее содержание 137Cs также находится на уровне фоновых значений для почв Москвы (4–5 Бк/кг), обусловленных глобальными выпадениями.

За весь период наблюдений средние значения активности радионуклидов в донных отложениях водных путей Московского региона изменялись незначительно, оставаясь в пределах погрешности измерения (<50%).
Величина удельной активности радионуклидов в донных отложениях главным образом определяется механическим составом отложений и гидродинамическими условиями их образования. Так, удельная активность 137Cs в илистых донных отложениях в четыре раза выше, чем в песчаных; для природных радионуклидов это соотношение в среднем составляет 2,5:1.

В качестве критерия оценки содержания токсичных химических элементов, присутствующих в значимых количествах в донных отложениях, в виду отсутствия федеральных норм и критериев загрязненности, использован региональный норматив «Нормы и критерии оценки загрязненности донных отложений в водных объектах Санкт-Петербурга». В соответствие с данным нормативом донные отложения в районе поселка Рублева, что выше города Москвы по течению реки, классифицированы как «чистые».

Для определения степени химического загрязнения донных отложений, используя критерий оценки степени химического загрязнения почв, рассчитали суммарный показатель загрязнения (Zc):

где Ci – содержание элемента в пробе;
Cфi – фоновое содержание элемента (соответствующее показателю для донных отложений в районе Рублева);
Kсi –  коэффициент техногенной концентрации химического элемента;
n – число элементов в пробе с Kсi>2.
В сравнении с качеством донных отложений в районе Рублева величина Zc по течению реки в черте города в среднем не превышает 16, что по критерию для почв соответствует категории загрязнения «допустимая».
В целом радиационные параметры донных отложений судоходных путей Московского региона находятся на уровне аналогичных параметров для почв. Содержание токсичных элементов в донных отложениях реки Москвы характеризует степень загрязнения как «допустимая».


***

 

Экологическая оценка позволила характеризовать современное состояние водных путей Московского региона по радиационным параметрам и содержанию токсичных элементов. Показано, что качество воды удовлетворяет требованиям, предъявляемым к водным объектам хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Получен ценный фактический материал, необходимый для дальнейших исследований динамики накопления и распространения радионуклидов и токсичных элементов в объектах окружающей среды.