Оценка влияния природных условий и хозяйственной деятельности на качество воды в реках юго-восточной части Калининградской области

В статье оценена степень воздействия природно-хозяйственных факторов на качество воды в бассейне реки Анграпы Калининградской области. На водотоках Анграпе, Писсе, Красной и Русской определены по четыре пункта гидрохимического и гидрологического мониторинга, начиная с верховьев и завершая приустьевыми частями, за исключением реки Анграпы, где первый пункт мониторинга располагается на удалении от верховьев, рядом с государственной границей. Исследования рек проведены посезонно в течение двух гидрологических лет начиная с осени 2022 г. и заканчивая летом 2024-го. Результаты химических анализов проб воды использовались для расчета ИЗВ и УКИЗВ, которые были экстраполированы на определенные участки. В дальнейшем полученные результаты сопоставлены с дифференцированными природно-хозяйственными условиями бассейна. В бассейне реки Анграпы природно-хозяйственные условия, территориально выраженные следующим образом: сельское хозяйство – 40%, лесистость – 36%, урбанизация – 3%, озерность – 5%, другое – 16%. Качество воды по УКИЗВ за 2022–2024 гг. варьирует от 3б – очень загрязненная до 4в – очень грязная. Уровень загрязнения растет от истока к устью, чему сопутствует уменьшение лесных и рост сельскохозяйственных зон, а также аккумуляция химических веществ вниз по течению водотоков. Основными показателями, не соответствующими нормам ПДК, стали нефтепродукты, железо, растворенный кислород, ХПК, БПК5, фосфаты, аммоний, нитриты. Исходя из этого нами выделены следующие потенциальные источники загрязнения: сельское хозяйство, урбанизированные территории, подземные воды с высоким содержания железа, природные циклы водной и береговой растительности. Выявлены корреляции между УКИЗВ и долей сельскохозяйственных земель (r = 0,70) и лесов (r = –0,81), однако природа этих связей требует уточнения. Влияние водности на качество воды варьирует в зависимости от реки и гидрологических сезонов, что требует дополнительных исследований и данных с гидропостов.

1. Ахмедова Н.Р., Наумов В.А. Динамика модуля годового стока в бассейне реки Писса // Вестник ИШ ДВФУ. 2022. № 2(51). С. 105–111.

2. Балдаков Н.А., Кудишин А.В. Автоматизация расчета характеристик водосборного бассейна для решения задач моделирования поверхностного стока // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2019. Т. 4. № 1. С. 83–89. DOI: 10.33764/2618-981X-2019-4-1-83-89.

3. Баринова Г.М. Калининградская область. Климат. Калининград: Янтарный сказ, 2002. 196 с.

4. Берникова Т.А., Тылик К.В., Цветкова Н.Н. Физико-географическая характеристика реки Красной – памятника природы гидрологического профиля Калининградской области // Известия КГТУ. 2019. № 52. С. 11–23.

5. Великанов Н.Л., Наумов В.А., Маркова Л.В. и др. Результаты натурных исследований малых водотоков на мелиорированных землях региона // Вода: химия и экология. 2013. № 7. С. 18–26.

6. Глущенко А.И. Экологическое состояние и качество подземных вод Калининградского скважинного водозабора // Вестник Балтийского федерального ун-та им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки. 2008. № 1. С. 28.

7. Государственный доклад «Об экологической обстановке в Калининградской области в 2021 году». Калининград: ВИА Калининград, 2022. С. 48–49.

8. Джамалов Р.Г., Мироненко А.А., Мягкова К.Г. и др. Пространственно-временной анализ гидрохимического состава и загрязнения вод в бассейне Северной Двины // Водные ресурсы. 2019. Т. 46. № 2. С. 149–160.

9. Дмитриева В.А., Нефедова Е.Г. Гидроэкологическая роль лесных насаждений в формировании режима водных ресурсов // Лесотехнический журнал. 2015. Т. 5. № 3(19). С. 22–33. DOI: 10.12737/14150.

10. Домнин Д.А., Домнина А.Ю., Попова И.Ю. Анализ состояния биогенной нагрузки в бассейнах рек муниципального уровня с учетом удерживающей роли прудов // Астраханский вестник экологического образования. 2021. № 1(61). С. 160–168. DOI: 10.36698/2304-5957-2021-20-1-160-168.

11. Зотов С.И. Моделирование состояния геосистем. Калининград: Изд-во Калининград. гос. ун-та, 2001. 237 с.

12. Зотов С.И., Спирин Ю.А., Таран В.С. Оценка химического загрязнения и качества вод рек юго-восточной части Калининградской области // Известия РАН. Серия географическая. 2024. Т. 88. № 4. С. 554–567. DOI: 10.31857/S2587556624040086.

13. Зотов С.И., Спирин Ю.А., Таран В.С. и др. Гидрологические особенности и геоэкологическое состояние малых водотоков польдерных территорий Калининградской области // Географический вестник. 2021. № 3(58). С. 92–106. DOI: 10.17072/2079-7877-2021-3-92-106.

14. Кирейчева Л.В., Лентяева Е.А. Влияние сельскохозяйственного производства на загрязнение водных объектов // Природообустройство. 2020. № 5. С. 18–26. DOI: 10.26897/1997-6011/2020-5-18-27.

15. Литвин В.М. Рельеф и геоморфологическое районирование // Калининградская область. Очерки природы. Калининград: Янтарный сказ, 1999. С. 36–53.

16. Нагорнова Н.Н., Берникова Т.А., Цупикова Н.А. Гидрогеохимическая характеристика малых рек Калининградской области // Вестник Балтийского федерального ун-та им. И. Канта. 2011. № 7. С. 160–166.

17. Основные гидрологические характеристики (за 1976– 1985 гг. и весь период наблюдений). Т. 4: Прибалтийский район. Вып. 3. Литовская ССР и Калининградская обл. РСФСР. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.

18. Спирин Ю.А., Зотов С.И., Таран В.С. и др. Оценка пространственных особенностей загрязнения рек юговосточной части Калининградской области // ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2023. Т. 29. № 1. С. 186–200. DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-186-200.

19. Спирин Ю.А., Зотов С.И., Таран В.С. и др. Сравнительный анализ пространственно-временной изменчивости загрязнения рек юго-восточной части Калининградской области по осенним гидрологическим сезонам // ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2024. Т. 30. № 1. С. 112–127. DOI: 10.35595/2414-9179-2024-1-30-112-127.

20. Тылик К.В. Гидроэкологические особенности реки Красной – памятника природы гидрологического профиля Калининградской области // Известия КГТУ. 2021. № 61. С. 39–50. DOI: 10.46845/1997-3071-2021-61-39-50.

21. Цупикова Н.А., Берникова Т.А., Кривопускова Е.В. и др. Экологическое состояние реки Неман в пределах Калининградской области // Известия КГТУ. 2018. № 50. С. 66–78.

22. Шамонина Т.В., Нелюбина Е.А. Анализ водного использования бассейна реки Писсы // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2017. № 2. С. 1–8.

23. Domnin D., Chubarenko B., Lewandowski A. Vistula Lagoon catchment: Atlas of water use. Moscow, Exlibris Press, 2015.

24. Lämmchen М., Klasmeier J., Hernandez-Leal L. et al. Spatial Modelling of Micro-pollutants in a Strongly Regulated Cross-border Lowland Catchment, Environmental Processes, 2021, vol. 8, p. 973–992.

25. Mayer P., Reynolds S., McCutchen M. et al. Meta-Analysis of Nitrogen Removal in Riparian Buffers, Journal of Environmental Quality, 2007, vol. 36, p. 1172–1180, DOI: 10.2134/jeq2006.0462.

26. Shah N., Baillie B., Bishop K. et al. The Effects of Forest Management on Water Quality, Forest Ecology and Management, 2022, vol. 522, p. 1–21, DOI: 10.1016/j. foreco.2022.120397.

27. Sweeney B.W., Newbold J.D. Streamside Forest Buffer Width Needed to Protect Stream Water Quality, Habitat, and Organisms: A Literature Review, Journal of the American Water Resources Association, 2014, vol. 50, no. 3, p. 560–584, DOI: 10.1111/jawr.12203.

28. Атлас Варминско-Мазурского воеводства. URL: https://atlas.warmia.mazury.pl/ (дата обращения 20.12.2024).

29. Генеральные планы муниципальных образований. URL: https://mingrad.gov39.ru/ (дата обращения 20.12.2024).

30. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства: СП 11-103-97: Одобрен Департаментом развития научно-технической политики и проектно-изыскательских работ Госстроя России (письмо от 10.07.97 № 9-1-1/69). URL: http://docs.cntd.ru/document/901704792 (дата обращения 10.03.24).

31. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения (с изменениями на 10 марта 2020 года): Зарегистрировано в Министерстве юстиции Российской Федерации 13 января 2017 года, регистрационный № 45203. URL: http://docs.cntd.ru/document/420389120 (дата обращения 10.05.24).

32. РД 52.24.643-2002 Методические указания. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200039667 (дата обращения 10.05.24).

33. OpenStreetMap. URL: www.openstreetmap.org (дата обращения 20.12.2024).