Сравнительный анализ пространственно-временной изменчивости загрязнения рек юго-восточной части Калининградской области по осенним гидрологическим сезонам

DOI: 10.35595/2414-9179-2024-1-30-112-127

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

Ю.А. Спирин

Институт географии РАН, лаборатория гидрологии,
ул. Вавилова, д. 37, Москва, Россия, 117312,
E-mail: spirin.yuriy@rambler.ru

С.И. Зотов

Балтийский федеральный университет имени И. Канта, Высшая школа живых систем,
ул. Университетская, д. 2, Калининград, Россия, 236041,
E-mail: zotov.prof@gmail.com

В.С. Таран

Балтийский федеральный университет имени И. Канта, Высшая школа живых систем,
ул. Университетская, д. 2, Калининград, Россия, 236041,
E-mail: ronya.volkova@yandex.ru

С.А. Янковский

Балтийский федеральный университет имени И. Канта, Высшая школа живых систем,
ул. Университетская, д. 2, Калининград, Россия, 236041,
E-mail: yankov-sky@mail.ru

Аннотация

Объектом нашего исследования стал бассейн реки Анграпы, обладающий трансграничным статусом и состоящий в основном из малых рек первой и высшей категории рыбохозяйственного значения. С целью объективной оценки загрязненности водосбора выбраны реки, которые смогли бы его в должной мере охарактеризовать: Писса, Красная, Русская и непосредственно сама р. Анграпа. На момент 1 марта 2024 г. проведены шесть последовательных сезонных полевых выездов, начиная с осени 2022 г. и заканчивая зимой 2024 г. В обозначенный период наибольшая загрязненность водотоков зафиксирована осенью 2022 г., поэтому внимания заслуживает вопрос динамики сложившейся ситуации. С этой целью был проведен сравнительный анализ химического состава и индекса загрязнения воды осенью 2022 г. и 2023 г. на предмет динамики загрязняющих веществ. Для каждого водотока определены 4 точки от верховья до устья, в которых измерены гидрологические параметры и отобраны пробы воды для химических анализов. Рассчитаны кратности превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) по большому перечню химических элементов, определен индекс загрязнения воды (ИЗВ) и соответствующий ему класс качества воды в исследуемых реках. Проведено картографирование и выявлена пространственная дифференциация ИЗВ и кратностей превышения ПДК различных показателей. В дальнейшем полученные результаты были сопоставлены между собой, что сформировало понимание о пространственно-временной изменчивости рассматриваемых характеристик и факторов, влияющих на них. Исследование показало, что увеличение водности осенью 2023 г. по отношению к осени 2022 г. благоприятно сказалось на качестве воды. Выявленное пространственное загрязнение складывается традиционным образом — качество воды от истока к устью ухудшается с рядом особенностей. В качестве основных загрязнителей осенью 2023 г. выделены: нефтепродукты, железо, БПК5, растворенный кислород. Другие загрязнители оказывают влияние локально, и не так широко распространены этой осенью по всему бассейну, к ним относятся: аммоний, хлориды, фосфаты и ХПК.

Ключ. слова

динамика загрязнения водотоков, бассейн реки Анграпы, гидрохимический анализ, качество вод, картографирование загрязнения рек

Список литературы

  1. Ахмедова Н.Р., Великанов Н.Л., Наумов В.А. Оценка качества воды малых водотоков Калининградской области. Вода: химия и экология, 2015. № 10. С. 19–24.
  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. Валл Е.В., Ахмедова Н.Р. Эколого-гидрохимические исследования малых водотоков Калининградской области. Вестник науки и образования Северо-Запада России, 2021. Т. 7. № 4. С. 33–37.
  4. Глущенко А.И. Экологическое состояние и качество подземных вод Калининградского скважинного водозабора. Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер.: Естественные и медицинские науки, 2008. № 1. С. 28.
  5. Джамалов Р.Г., Мироненко А.А., Мягкова К.Г., Решетняк О.С., Сафронова Т.И. Пространственно-временной анализ гидрохимического состава и загрязнения вод в бассейне Северной Двины. Водные ресурсы, 2019. Т. 46. № 2. С. 149–160. DOI: 10.31857/S0321-0596462149-160.
  6. Ермолаев О.П., Мальцев К.А., Мухарамова С.С., Хомяков П.В. Картографическая модель бассейновых геосистем малых рек водосбора реки Лены. Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки, 2018. Т. 160. № 1. С. 126–144.
  7. Зотов С.И., Спирин Ю.А., Таран В.С., Королева Ю.В. 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.
  8. Зотов С.И., Спирин Ю.А. Оценка геоэкологического состояния малых водотоков польдерных земель: методический подход и картографическое обеспечение. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Материалы Междунар. конф., 2022. Т. 28. Ч. 2. С. 597–613. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-597-613.
  9. Нагорнова Н.Н. Геоэкологическая оценка состояния малых водотоков Калининградской области: дис. … канд. геогр. наук. Калининград, 2012. С. 8–19.
  10. Нагорнова Н.Н., Берникова Т.А., Цупикова Н.А. Гидрогеохимическая характеристика малых рек Калининградской области. Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер.: Естественные и медицинские науки, 2011. № 7. С. 160–166.
  11. Нагорнова Н.Н., Берникова Т.А., Цупикова Н.А. Формирование гидрологических особенностей малых рек в физико-географических условиях Калининградской области на примере р. Прохладной. Вестн. РУДН. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности», 2014. № 4. С. 70–77.
  12. Наумов В.А. Внутригодовое распределение стока рек Калининградской области в 2020 году. Вестник науки и образования Северо-Запада России, 2022. Т. 8. № 3. С. 35–44.
  13. Наумов В.А., Ахмедова Н.Р. Инженерные изыскания в бассейне реки Преголи. Калининград: Калининградский государственный технический университет, 2017. 183 с.
  14. Спирин Ю.А., Зотов С.И., Таран В.С., Королева Ю.В. Оценка пространственных особенностей загрязнения рек Юго-Восточной части Калининградской области. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Материалы Междунар. конф., 2023. Т. 29. Ч. 1. С. 186–200. DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-186-200.
  15. Спирин Ю.А. Анализ внутригодового распределения стока рек Славского района Калининградской области. Региональные геосистемы, 2020. Т. 44, № 2. С. 231–242. DOI: 10.18413/2712-7443-2020-44-2-231-242.
  16. Чумаченко А.Н. Хворостухин Д.П., Морозова В.А. Построение гидрологическикорректной цифровой модели рельефа (на примере Саратовской области). Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Науки о Земле, 2018. Т. 18. № 2. С. 104–109. DOI: 10.18500/1819-7663-2018-18-2-104-109.
  17. Lämmchen M., Klasmeier J., Hernandez-Leal L., Berlekamp J. Spatial Modelling of Micro-pollutants in a Strongly Regulated Cross-border Lowland Catchment. Environmental Processes, 2021. V. 8. P. 973–992. DOI: 10.1007/s40710-021-00530-2.
  18. Lata L. Catchment Delineation for Vjosa River WEAP Model, using QGIS Software. Journal of International Environmental Application and Science, 2020. V. 15 (4). P. 203–215.
  19. Tang J.Y, Cao P.P, Xu C, Liu M.S. Effects of aquatic plants during their decay and decomposition on water quality. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao. 2013. V. 24 (1). P. 83–90.
  20. Xiong H. Study on the release of carbon, nitrogen and phosphorus from the decomposition of aquatic plants. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019. V. 384. P. 1–4. DOI: 10.1088/1755-1315/384/1/012093.

Для цитирования: Спирин Ю.А., Зотов С.И., Таран В.С., Янковский С.А. Сравнительный анализ пространственно-временной изменчивости загрязнения рек юго-восточной части Калининградской области по осенним гидрологическим сезонам. ИнтерКарто. ИнтерГИС. M.: Географический факультет МГУ, 2024. Т. 30. Ч. 1. С. 112–127. DOI: 10.35595/2414-9179-2024-1-30-112-127

For citation: Spirin Yu.A., Zotov S.I., Taran V.S., Yankovsky S.A. Comparative analysis of spatio-temporal variability of rivers pollution in the southeastern part of the Kaliningrad region by autumn hydrological seasons. InterCarto. InterGIS. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2024. V. 30. Part 1. P. 112–127. DOI: 10.35595/2414-9179-2024-1-30-112-127 (in Russian)