3-1

Экологическое состояние водоохранных зон Сестрорецкого Разлива и его притоков

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Facebook
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Яндекс

Алексеев Л.П., к.т.н., Задонская О.В., Дворников В.Г., Дубровская К. А., ФГБУ Государственный гидрологический институт

Сестрорецкий Разлив является водохранилищем озерного типа, образованным в начале XVIII века в нижнем течении рек Сестры и Черной. Водоем расположен в восточной части г. Сестрорецк. При нормальном подпорном уровне (НПУ) 8,00 м площадь зеркала Сестрорецкого Разлива равна 10,6 км2. Средняя глубина – 1,6 м. Длина водоема в средней части – 4,5 км, наибольшая ширина – 4,0 км. Береговая линия в основном слабоизрезанная. Наиболее изрезан западный берег, где имеются небольшие заливы и островки. По берегам водохранилища расположено пять пляжей. Площадь водосборного бассейна водоема составляет 566 км2, из них на территории города Санкт-Петербурга находится 100 км2.

В августе 2015 года было выполнено маршрутное обследование водоохранной зоны водохранилища Сестрорецкий Разлив, ширина которой составляет 200 м, а также его притоков — рек Сестра и Черная, ручьев Серебряный, Пасторский, Лесной, Сертоловский, Дранишник, Левашовского канала и ряда ручьев без названия. При маршрутном обследовании водоохранной зоны проводилось описание берегов, гидрографической сети, растительности, почв, а также выявление и описание источников загрязнения: сбросов сточных вод, свалок мусора, разрушений берегов и т. д., а также водозаборов.

Состояние водоохранной зоны водохранилища можно считать удовлетворительным. В ходе обследования в водоохранной зоне водохранилища были выявлены многочисленные незначительные скопления бытового мусора, а также несколько организованных мест сбора мусора. На правом берегу р. Сестры в водоохранной зоне речной части водохранилища у Приморского шоссе находятся две автозаправочные станции — Neste и Лукойл. В целом побережье Сестрорецкого Разлива активно используется населением в целях рекреации. Необходимо отметить, что в пределах населенных пунктов отмечаются многочисленные случаи перекрытия доступа к берегам водного объекта, что является нарушением водного законодательства.

Обследование р. Сестры проводилось от начала зоны выклинивания подпора от Сестрорецкого Разлива (а/д моста в пос. Белоостров) вверх по течению до пос. Ленинское (32 км). На протяжении от пос. Ленинское до устья р. Сестра принимает восемь притоков, в т. ч. ручьи Лесной, Пасторский, Серебряный. При маршрутном обследовании были выявлены многочисленные водозаборные сооружения садоводств, осуществляющих забор речной воды для полива в рамках существующего законодательства. Река Сестра используется в качестве приемника сточных вод, забора воды для полива огородов, в целях рекреации (любительский лов рыбы, отдых).

На момент наблюдения с левого и правого берегов р. Сестры в районе автодорожного моста в пос. Белоостров (ниже железнодорожного моста) были зафиксированы сбросы сточных вод от Октябрьской железной дороги (рис. 1). Также были отмечены сбросы сточных вод от частных домовладений в районе СНТ ЦНИИТС (рис. 2). В дальнейшем в этих точках были отобраны пробы воды на гидрохимический и микробиологический анализ.

Рис. 1. Сброс в р. Сестра в пос. Белоостров

Рис. 1. Сброс в р. Сестра в пос. Белоостров

 

Рисунок 2. Сброс неочищенных вод в садоводстве «Сестроречье».

Рисунок 2. Сброс неочищенных вод в садоводстве «Сестроречье».

Значительную нагрузку на водосбор р. Сестры оказывает сброс неочищенных сточных вод пос. Черная Речка в объеме 1,5–3,0 л/с (рис. 3). На момент обследования сток с неработающих очистных сооружений поселка осуществлялся по канаве на рельеф.

Рисунок 3. Сброс канализационных вод от пос. Черная Речка

Рисунок 3. Сброс канализационных вод от пос. Черная Речка

 

На притоках р. Сестры – ручье Пасторском и ручье б/н (правый приток Серебряного ручья, вытекающий из Мертутьских карьеров) – находятся многочисленные гидротехнические сооружения (запруды, плотины, затворы), запруживающие эти ручьи. Представляется целесообразным провести ревизию всех ГТС и установить ответственных за их содержание.

Водоохранная зона р. Сестры и ее притоков в целом находится в удовлетворительном состоянии. Единственным потенциально опасным источником загрязнения вод Серебряного ручья и р. Сестры можно считать общественный туалет в начале Александровского шоссе, который находится в 20 м от уреза воды Серебряного ручья. Необходимо принять срочные меры по его ликвидации и обезвреживанию отходов.

Обследование реки Черной проводилось от начала зоны выклинивания подпора от Сестрорецкого Разлива (южная окраина пос. Дибуны) вверх по течению до г. Сертолово (14 км). На этом участке река принимает три притока (включая Левашовский канал, который находится уже в зоне подпора). Река Черная используется в качестве приемника сточных вод, забора воды для полива огородов, в целях рекреации (любительский лов рыбы, отдых).

На момент наблюдения был обнаружен периодический сброс сточных вод в ручей Сертоловский (рис. 4) в районе промзоны г. Сертолово (предположительно от КЖБИ).

Рисунок 4. Сброс сточных вод в пос. Сертолово

Рисунок 4. Сброс сточных вод в пос. Сертолово

В районе пересечения реки с Западным скоростным диаметром за границей водоохранной зоны р. Черной, которая составляет 100 м, были обнаружены пруды-отстойники ливневых вод ЗСД (рис. 5). Химический анализ показал наличие в их водах большого количества тяжелых металлов. Нижний пруд гидравлически связан с рекой, и из него могут поступать загрязняющие вещества.

Рисунок 5. Пруд-биоотстойник около ЗСД

Рисунок 5. Пруд-биоотстойник около ЗСД

Водоохранная зона р. Черной и ее притоков в пределах г. Санкт-Петербург находится в удовлетворительном состоянии. Но практически сразу от границы Ленинградской области (Всеволожского района) в водоохранной зоне притоков р. Черной (ручьи Сертоловский и Дранишник) и самой р. Черной обнаружено достаточно много строительного и иного вида мусора. Наиболее значительные свалки мусора обнаружены по берегам Сертоловского ручья в промзоне г. Сертолово и в его устьевой части, по берегам ручья Дранишник ниже военной части.

На реках Сестра и Черная и Водосливном канале на время работ были оборудованы временные гидрологические посты, на которых проводились наблюдения за уровнями, расходами и температурами воды, а также за ледовой обстановкой. Были рассчитаны водные балансы и балансы загрязняющих веществ для водохранилища Сестрорецкий Разлив для лет разной водности.

С августа 2015-го по ноябрь 2016 года проводились регулярные отборы проб воды притоков и Водосливного канала на гидрохимический и микробиологический анализ. Гидрохимический анализ проводился по 25 показателям, включая тяжелые металлы. В целом по результатам химического анализа проб воды из водотоков можно сделать следующие выводы:

— Кислородный режим рек Сестра и Черная, а также Водосливного канала, характеризующего в целом Сестрорецкое водохранилище, является благоприятным во все периоды года. Цветность воды, а также содержание органического вещества (как по БПК5, так и по ХПК) является наименьшей в водах р. Сестры. Максимальные величины легкоокисляемого органического вещества (по БПК5) отмечаются в Водосливном канале, что указывает на то, что происхождение большей части органического вещества в его водах связано с внутриводоемными процессами.

— Высокое значение УЭП в водах р. Черной (в два раза выше, чем в р. Сестре) в период летне-осенней межени указывает как на повышенную долю подземного питания в этот период, так и на достаточно большую долю сточных вод.

— Содержание взвесей в воде рек внутри года распределено крайне неравномерно. Наибольшие концентрации в притоках отмечаются в период весеннего половодья. В Водосливном канале, который характеризует в целом водохранилище Сестрорецкий Разлив, наибольшее количество взвесей наблюдается в летний период вследствие ветрового перемешивания водных масс и большой биологической продуктивности водоема.

— С содержанием взвешенных веществ очень хорошо коррелирует содержание валового и неорганического фосфора. При этом их средние значения в р. Сестре составляют 0,063 и 0,040 мг/дм3, в р. Черной – 0,077 и 0,052 мг/дм3, соответственно. Доля неорганического фосфора в общем фосфоре изменялась от 41 до 96% и была минимальной в половодья и паводки и максимальной в теплое время года.

— Содержание валового азота в р. Сестре в среднем составило 0,96 мг/дм3, в р. Черной оно было несколько выше – 1,09 мг/дм3. Доля нитратов от общего содержания азота в р. Сестре составляла 54%, доля аммонийного азота 10%. В р. Сестре и в Водосливном канале все измеренные концентрации форм азота находились в пределах рыбохозяйственных нормативов. В р. Черной были превышены ПДК по азоту аммонийному (в ноябре и январе) и по нитритам (в августе–сентябре 2015-го и в мае–июне 2016 года).

— Содержание нефтяных углеводородов во всех водных объектах было достаточно велико. Средние концентрации фенолов в реках Сестра и Черная и Водосливном канале превышали рыбохозяйственный норматив (0,001 мг/дм3).

Кроме описанных выше элементов проводился анализ проб воды поверхностных водных объектов на 10 металлов. По пяти металлам (Cd, As, Ni, Pb и Cr) концентрации практически всегда были ниже предела обнаружения. Традиционно высоким для рек Северо-Запада является содержание в воде железа общего и марганца. Даже средние за год концентрации железа превышали рыбохозяйственный норматив (0,1 мг/дм3) в р. Сестре и р. Черной в 18 раз, в Водосливном канале в 15 раз. Аналогичная ситуация наблюдается по марганцу. Здесь были зафиксированы 14-кратное, 19-кратное и 15-кратное превышение средних годовых значений, соответственно. Наибольшие значения концентраций марганца наблюдались в р. Черной и Водосливном канале. Не стоит забывать, что данные вещества являются веществами двойного генезиса и имеют высокий региональный природный фон.

Цинк в концентрациях выше предела обнаружения был зафиксирован менее чем в половине проб воды. При этом максимальные его концентрации в реках Сестра, Черная и Водосливном канале составляли 4,7, 6,6 и 4,7 ПДКр/х, соответственно.

Концентрации меди доходили до 0,0022–0,0037 мг/дм3 и составляли в среднем в р. Сестре 0,0016 мг/дм3, в р. Черной 0,0022 мг/дм3, в Водосливном канале 0,0015 мг/дм3. Таким образом, значения рыбохозяйственных нормативов по меди было превышено как в притоках, так и в Водосливном канале.

Оценка экологического состояния водотоков по УКИЗВ (удельный комбинаторный индекс загрязненности воды) дана на рис. 6, 7.

По 15 обязательным показателям вода р. Сестры в период августа 2015-го–ноября 2016 года оценивалась как «грязная» (класс качества 4 «а»), УКИЗВ составил 4,38. Комплексность загрязнения в течение года изменялась от 27 до 47%. Характерными загрязняющими веществами являлись органические вещества (по ХПК), фенолы, нефтепродукты, железо, медь и марганец. Характерная загрязненность высокого уровня отмечалась по марганцу, среднего – по ХПК и железу. Железо и марганец относились к критическим показателям загрязнения. В 16 пробах были отмечены уровни загрязнения марганцем, соответствующие ВЗ. В отдельные месяцы класс качества воды р. Сестры изменялся от «очень загрязненной» (3 «б») до «грязной» (4 «б»), УКИЗВ изменялся от 2,42 до 4,35.

Рисунок 6. Качество воды в притоках Сестрорецкого Разлива по УКИЗВ, август 2015-го – ноябрь 2016 года

Рисунок 6. Качество воды в притоках Сестрорецкого Разлива по УКИЗВ, август 2015-го – ноябрь 2016 года

Вода р. Черной была более загрязненной и оценивалась как «грязная» (класс качества 4 «б»), УКИЗВ 5,30. Комплексность загрязнения составляла 40–60%. В отличие от р. Сестры к характерным загрязняющим веществам относились еще и легкоокисляемые органические вещества (по БПК5). Характерная загрязненность высокого уровня отмечалась по марганцу, среднего — по четырем показателям (ХПК, нефтепродукты, железо общее, медь). Критические показатели загрязнения не отличались от р. Сестры. В 17 пробах были отмечены случаи ВЗ по марганцу. Качество воды р. Черной в отдельные месяцы находилось в пределах 4-го класса (разряды «а» и «б») – грязная вода. УКИЗВ изменялся от 3,70 до 5,24.

По микробиологическим показателям в реках Сестра и Черная обнаружено превышение санитарно-гигиенических нормативов для водных объектов, используемых для рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест. В р. Сестре загрязнение по ОКБ зафиксировано в 67% случаев, по ТКБ – в 89%. В р. Черной 94% проб превысило нормативы по этим показателям. По содержанию колифагов нормативы в воде обоих притоков были превышены не более чем в половине случаев. Возбудители кишечных инфекций и жизнеспособные яйца гельминтов ни в одной из проб обнаружены не были.

Рис. 7. Качество воды в Водосливном канале по УКИЗВ, август 2015-го – ноябрь 2016 года

Рис. 7. Качество воды в Водосливном канале по УКИЗВ, август 2015-го – ноябрь 2016 года

В целом реки Сестра и Черная являются достаточно загрязненными на фоне других рек г. Санкт-Петербурга и Северо-Запада. Река Черная загрязнена в большей степени, и качество ее воды ниже, чем в р. Сестре.

Вода Водосливного канала в период августа 2015-го – ноября 2016 года оценивалась как «грязная» (класс качества 4 «а»), УКИЗВ составил 4,58. Комплексность загрязнения в течение года изменялась от 33 до 53%. Характерными загрязняющими веществами являлись органические вещества (по БПК5 и ХПК), фенолы, нефтепродукты, железо, медь и марганец. Характерная загрязненность высокого уровня отмечалась по марганцу. По остальным характерным показателям уровень загрязненности был низким или средним. При этом железо и марганец относились к критическим показателям загрязнения. В 67% проб были отмечены уровни загрязнения марганцем, соответствующие ВЗ. В отдельные месяцы вода Водосливного канала оценивалась от «очень загрязненной» (класс качества 3 «б») до «грязной» (класс качества 4 «б»), УКИЗВ изменялся от 2,86 до 4,91.

Вода Водосливного канала в микробиологическом отношении является слабо загрязненной. Превышения санитарно-гигиенических нормативов для водных объектов, используемых для рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест [6.2] в ней зафиксированы только в одной–трех пробах из девяти. Максимальная кратность превышения по ОКБ составляет 2,9, по ТКБ – 2,3, по колифагам – 1,3. Наибольшее загрязнение отмечалось в июне–июле 2016 года.

 

Источники загрязнений

Из обнаруженных при маршрутных обследованиях сбросов сточных вод, а также из притоков рек Сестра, Черная и Сестрорецкого Разлива, которые потенциально могли содержать загрязняющие вещества, производились отборы проб воды на гидрохимический и микробиологический анализ (30 пунктов в августе–сентябре 2015-го и 20 пунктов в сентябре–октябре 2016 года).

Среди 30 обследованных источников загрязнений и притоков (рис. 8, 9) встречались как достаточно чистые водные объекты, так и сбросы неочищенных сточных вод, в том числе и не стоящих на государственном учете. Разделение всех водных объектов на три различные группы было выполнено с помощью УКИЗВ (удельного комбинаторного индекса загрязненности воды). Анализ полученных данных о качестве воды в источниках загрязнения позволил разделить их на три группы: 1) слабо загрязненные воды, 2) загрязненные воды и 3) сточные и сильно загрязненные воды. В первую группу вошли водные объекты, класс качества воды которых оценивается как 2 (слабо загрязненная) или 3 «а» (загрязненная). Ко второй группе отнесены водные объекты с классом качества воды от 3 «б» (очень загрязненная) до 4 «б» (грязная). К третьей группе отнесены источники с классом качества воды от 4 «в» (очень грязная) до 5 (экстремально грязная).

К первой группе в 2015 году было отнесено 11 источников воды. Ко второй, наиболее многочисленной группе, отнесены 13 водных объектов. В данной группе обнаружено превышение рыбохозяйственных норм по кислороду, БПК5, азоту аммонийному и нитратному, нефтепродуктам, ртути и высокое содержание валового фосфора. Кроме того, содержание веществ с повышенным природным фоном гораздо выше, чем в первой группе. В целом во вторую группу вошли водные объекты со средней и достаточно высокой степенью загрязнения. Наиболее грязными из них являются ручей Дранишник, протока из карьеров южнее Дибунов, Сертоловский ручей и правый приток ручья б/н (бассейн р. Сестры).

К третьей группе относятся сбросы сточных вод: в р. Сестру – от Октябрьской ж/д в пос. Белоостров, с частной территории напротив коттеджного пос. Ахматово; в ручей Сертоловский – от школы №1; на рельеф – от неработающих очистных сооружений пос. Черная Речка, а также пруд-отстойник от ЗСД. Превышение нормативов в воде данной группы объектов наблюдается по 80–100% показателей. Наибольшие превышения по максимальному количеству показателей зафиксированы в сточных водах пос. Черная Речка. Максимальная кратность превышения ПДК рыбохозяйственных для различных показателей составила: БПК5 – 59 раз, фенолы – 391 раз, НУВ – 41 раз, нитриты – 10 раз, азот аммонийный – 120 раз, железо – 19 раз, медь – 3,4 раза, цинк – 34 раза, марганец – 52 раза, ртуть – 6 раз.

В 2016 году пробы отбирались из 17 наиболее загрязненных водных объектов, а также были добавлены три точки: в среднем течении ручья Пасторский, небольшой сброс сточных вод в садоводстве ЦНИИТС и второй (дальний от р. Черной) пруд-отстойник ЗСД.

В этот раз к третьей группе были отнесены не только сбросы в пос. Белоостров и пос. Черная Речка и пруды-отстойники от ЗСД, но также загрязненные ручьи (в основном ниже сбросов сточных вод): ручей Сертоловский (в трех точках), ручей Дранишник и протока из карьеров в Дибунах. Превышение нормативов в воде данной группы объектов наблюдается по 44–72% показателей. Наибольшие превышения по максимальному количеству показателей зафиксированы в ручье Сертоловский ниже эпизодически действующего сброса, который работал на момент отбора пробы, в ближайшем к р. Черной пруде-отстойнике ЗСД и в сточных водах пос. Черная Речка. Максимальная кратность превышения ПДК рыбохозяйственных для различных показателей составила: БПК5 – 24 раза, фенолы – 102–125 раз, НУВ – 20 раз, нитриты – 2 раза, азот аммонийный – 53–56 раз, железо общее – 30 раз, медь – 167 раз, цинк – 7 раз, марганец – 108–228 раз, ртуть – 132–199 раз.

Рисунок 8. УКИЗВ источников загрязнения в бассейне Сестрорецкого Разлива, август 2015 года. Наиболее загрязненными являются сбросы сточных вод в пос. Белоостров (точки 1 и 2), пруд-отстойник ЗСД (т. 20), сброс в садоводстве «Аврора» (т. 21), сточные воды пос. Черная Речка (т. 28)

Рисунок 8. УКИЗВ источников загрязнения в бассейне Сестрорецкого Разлива, август 2015 года. Наиболее загрязненными являются сбросы сточных вод в пос. Белоостров (точки 1 и 2), пруд-отстойник ЗСД (т. 20), сброс в садоводстве «Аврора» (т. 21), сточные воды пос. Черная Речка (т. 28)

Рисунок 9. УКИЗВ источников загрязнения в бассейне Сестрорецкого Разлива, сентябрь 2016 года. Наиболее загрязненными являются сбросы сточных вод в пос. Белоостров (точки 6 и 7), пруд-отстойник ЗСД (т. 5), сточные воды пос. Черная Речка (т. 10), Сертоловский ручей ниже сброса из промзоны (т. 11 и т. 18)

Рисунок 9. УКИЗВ источников загрязнения в бассейне Сестрорецкого Разлива, сентябрь 2016 года. Наиболее загрязненными являются сбросы сточных вод в пос. Белоостров (точки 6 и 7), пруд-отстойник ЗСД (т. 5), сточные воды пос. Черная Речка (т. 10), Сертоловский ручей ниже сброса из промзоны (т. 11 и т. 18)

По данным микробиологических анализов 2015-го и 2016 года наиболее опасными по санитарно-гигиеническим признакам являются три сброса сточных вод: в пос. Белоостров и в пос. Черная Речка, а также Сертоловский ручей в промзоне г. Сертолово ниже эпизодически действующего сброса сточных вод (в период сброса сточных вод выше – по-видимому, от КЖБИ г. Сертолово). В двух пробах были обнаружены сальмонеллы группы B и C.

 

Рекомендации

  1. Одной из важнейших проблем экологического состояния водохранилища является поступление загрязненных вод рек Сестра и Черная. Источниками антропогенного загрязнения воды этих рек являются сбросы сточных вод пос. Черная Речка, Октябрьской железной дороги, КЖБИ (г. Сертолово), а также поступление диффузного загрязнения от многочисленных коттеджных поселков и садоводств. Большое опасение, в том числе и у сотрудников государственного заказника «Сестрорецкое болото», вызывают расположенные в непосредственной близости от р. Черной отстойники ливневых вод ЗСД. Поэтому одной из первых мер по улучшению экологического состояния водохранилища должно быть создание локальных очистных сооружений на вышеуказанных точечных сбросах или переключение этих сбросов в централизованную систему канализации.
  2. Водоохранная зона р. Черной и Сертоловского ручья в Ленинградской области довольно сильно замусорена. Необходимо провести уборку их водоохранной зоны.
  3. Необходим надежный учет поступления загрязняющих веществ в водохранилище. Для этого необходимо организовать постоянное наблюдение за качеством воды в устьях рек Сестра и Черная.
  4. Оценка нагрузки и поступления загрязняющих веществ в водохранилище невозможна без учета стока воды по рекам Сестра и Черная. Необходимо организовать постоянные автоматизированные гидрологические посты в устьях этих рек.
  5. Для определения природных фоновых концентраций химический веществ, содержание которых в данном регионе традиционно высоко (ХПК, железо, марганец, фенолы), необходимо организовать контрольный створ на р. Сестра выше пос. Ленинское.
  6. В соответствии с требованиями ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений» на гидротехнических сооружениях должны производиться систематические инструментальные и визуальные натурные наблюдения, а также контроль параметров внешних воздействий и нагрузок. В проекте ПТЭБ Сестрорецкого водохранилища указано: «Для организации контроля технического состояния водохранилища ведётся Журнал технического состояния Сестрорецкого водохранилища, в который заносят результаты наблюдений за: уровнем и температурой воды; стоком в створе водосливной плотины и в створе водосбросного сооружения на реке Малая Сестра; ледовыми и опасными гидрометеорологическим явлениями… Результаты наблюдений за состоянием водохранилища через 3–5 лет эксплуатации обобщаются».

В связи с этим необходимо наладить гидрологические наблюдения на плотине Гаусмана. Для этого измерение уровней воды следует проводить ежедневно в два срока. Следует провести тарировку затворов плотины Водосливного канала с целью получения постоянных и достоверных сведений о расходах воды через плотину. По возможности организовать наблюдения за температурой воды для уточнения расчетов испарения с поверхности водоема.

Создать комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *