О роли неточечных источников в загрязнении водных объектов
Хозяйственная деятельность, которая ведется на территориях, как непосредственно прилегающих к рекам и водоемам, так и просто находящихся в пределах их водосборов, часто оказывает негативное влияние на состояние водных экосистем. Загрязняющие вещества могут попадать в водные объекты, например, со сбросами сточных вод очистных сооружений или промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Нагрузка от источников такого типа в нормальных (безаварийных) условиях работы сравнительно постоянна по объемам сбросов (расходу) и концентрациям загрязняющих веществ в них. И величина нагрузки в единицу времени, и спектр загрязняющих веществ в сбросах определяются технологическими циклами предприятий, а потому известны с той или иной степенью достоверности. Пространственная локализация таких источников, называемых точечными, тоже является достаточно определенной, что дает принципиальную возможность их контроля (мониторинга).
С ужесточением природоохранного законодательства и совершенствованием технологий производства во многих развитых странах мира загрязнение водных объектов от точечных источников стало отходить на второй план по сравнению с тем вкладом, который вносит рассредоточенное по водосборной территории (диффузное) загрязнение - так называемые неточечные источники. Нередко оказывается, что общая картина загрязнения рек, озер, водохранилищ сформирована именно неточечными источниками. Так, специальные исследования, проведенные по р. Дунаю, показали, что в загрязнении этой главной водной артерии Центральной Европы рассредоточенные источники играют немалую роль: 60% общей нагрузки по азоту и 44% - по фосфору обусловлено неточечными источниками [Environmental..., 1994].
Широкомасштабное изучение на государственном уровне проблемы диффузного загрязнения водных объектов в Соединенных Штатах Америки было инициировано принятием Конгрессом США в 1987 г. новой редакции федерального «Закона о чистой воде» (Clean Water Act), в котором сбору информации по неточечным источникам отводилось особое место. Исследования
показали, что на тех озерах и водохранилищах США, качество воды в которых не удовлетворяет принятым национальным стандартам, в 76% случаев определяющим фактором загрязнения были неточечные источники. Аналогичная картина была обнаружена и по другим водным объектам: 65% рек и 45% эстуариев с неудовлетворительным качеством вод были этим «обязаны» в основном диффузному загрязнению [Cunningham, 1988].
Ограничение экологически вредных выбросов предприятий и все более глубокая обработка сточных вод на очистных сооружениях были главными направлениями водоохранной политики в нашей стране в 1970-1980-е годы. Эта политика, к сожалению, не привела к существенному улучшению качества поверхностных вод. Объясняется такое положение дел, в том числе, значительными нагрузками на поверхностные воды от рассредоточенных источников. Почти очевидно, что экологический мониторинг территорий в нашей стране находится на более низком уровне, чем, например, в США или Европе, но даже в странах с развитым природоохранным законодательством, как это видно из приведенных выше цифр, диффузное загрязнение водоемов весьма значительно. Поэтому, имея даже самые общие представления о способах хранения и применения минеральных удобрений и ядохимикатов в нашем сельском хозяйстве или о культуре работы с нефтепродуктами в автохозяйствах, можно предположить, что поверхностный сток с водосборов в российские реки и водоемы загрязнен весьма и весьма сильно.
Однако данные, которые имеются сегодня по нашей стране, не позволяют сделать надежного заключения о вкладе неточечных источников в загрязнение водных объектов России.
Более того, по мнению одного из ведущих отечественных специалистов в области водных ресурсов академика М. Г. Хубларяна, директора Института водных проблем РАН, в России до сих пор сохраняется явно ущербная, экологически опасная структура отчетности по водопользованию, когда «невозможно получить исчерпывающее представление, откуда и как загрязняющие вещества поступают в водные объекты. Фактически не учитываются рассредоточенные источники загрязнения (сток с различных территорий, выпадение из атмосферы, загрязнение от водного транспорта и рекреаций), а также особо опасные аварийные и залповые сбросы. В этих условиях водоохрана, ориентированная главным образом на очистку стоков коммунально-бытовых и промышленных предприятий, даже при огромных финансовых затратах не может обеспечить заметного улучшения качества воды».
Точечные и неточечные источники: определения
Для дальнейшего рассмотрения проблемы диффузного загрязнения водных экосистем следует перейти теперь от интуитивных представлений о точечных и неточечных источниках к более строгим определениям этих понятий.
Согласно классическим работам [Novotny and Chesters, 1981; Novotny, 1988], отнесение источников загрязняющих веществ к одному или другому типу дблжно проводить по следующим признакам:
- Точечные источники относительно стабильны по расходу и концентрации сбрасываемых в окружающую среду загрязняющих веществ. Диапазон, в котором могут изменяться их характеристики, меньше одного порядка величины. Количество сбрасываемых таким источником загрязнений не связано (либо связано чрезвычайно слабо) с изменением метеорологических факторов. Источники являются «идентифицируемыми точками».
- Неточечные источники большей частью весьма динамичны, но изменения в их характеристиках происходят через произвольные, перемежающиеся интервалы. Причем «выходные параметры» источников могут изменяться на несколько порядков величины. Величина нагрузки от источника тесно связана с метеорологическими условиями, в особенности — с осадками. Часто источники не могут быть идентифицированы или определены явно.
В соответствии с такой классификацией, отнесение источника к тому или другому типу не всегда зависит от пути, которым загрязнение попадает в реку. Так, например, смыв дорожной пыли с городской территории в результате ливня необходимо рассматривать как рассредоточенное загрязнение даже в том случае, когда большая часть стока, пройдя через системы ливневой канализации, достигает водоема по каналам очистных сооружений [Behrendt, 1993]. Поэтому, когда говорят о неточечных источниках, под этим термином подразумевают, прежде всего, сами территории водосборных бассейнов, с которых в тех или иных гидрологических условиях возможно поступление загрязняющих веществ в водные объекты.
