Каспийское море - Загрязнение

2.4. Комплексная экспедиция на Северном Каспии

В 2002 г. была проведена Комплексная экспедиция Росгидромета на акватории Северного Каспия и в устьевых областях Волги, Терека и Сулака при участии ГОИН (Москва), Дагестанского ЦГМС (Махачкала), РЦ "Мониторинг Арктики" (Санкт-Петербург) и КаспМНИЦ (Астрахань).

1). В дельте и отмелой зоне взморья Волги в период с 13 по 30 августа силами ГОИН за счет средств гранта Минпромнауки были выполнены работы, включающие, в числе прочих, определение в 27 пунктах гидрохимических показателей и в 15 пунктах концентраций загрязняющих веществ (тяжелых металлов и нефтяных углеводородов) в воде и донных отложениях; биотестирование донных отложений.

2). На акватории Северного Каспия морская экспедиция была проведена в период с 23 октября по 5 ноября силами ДагЦГМС, ГОИН, РЦ "Мониторинг Арктики" на средства целевого финансирования Росгидромета. Кроме стандартных метеорологических и гидрологических наблюдений на 64 станциях, также был выполнен анализ содержания загрязняющих веществ в воде и донных отложениях на 21 станциях, проведен анализ содержания загрязняющих веществ (тяжелые металлы и нефтяные углеводороды) в морских аэрозолях по всему пути следования НИС "Метан".

3). Экспедиция в устьевых областях рек Терек и Сулак была проведена в октябре силами ГОИН и ДагЦГМС на средства экспедиционного гранта РФФИ. Кроме стандартных гидрологических работ было выполнено определение содержания загрязняющих веществ в донных отложениях и воде на 26 станциях.

Содержание алифатических НУ в воде в устьевой области р. Волги изменялось от 0 до 40 мкг/л и на всех станциях было меньше ПДК. Средняя величина составила 14,33 мкг/л. На шести станциях концентрации нефтяных углеводородов были ниже предела обнаружения использованного метода анализа (5 мкг/л).

В донных отложениях в устьевой области Волги алифатические углеводороды были найдены в пробах со всех станций, а их концентрации колебались в пределах от 3 до 58 мкг/г донных отложений, составляя в среднем 15,19 мкг/г. Полиароматические углеводороды отмечены также на всех станциях, кроме одной, однако их содержание не превышало 15 мкг/г донных отложений, в среднем - 4,66 мкг/г. Соотношение алифатических и ароматических НУ, рассчитанное по результатам экспедиционных исследований ГОИН в 2002 г., составило приблизительно 3:1, что, по-видимому, является обычным для устья Волги и Северного Каспия. Нарушение указанного соотношения часто наблюдается при избыточном содержании НУ. В отдельных случаях отмечались нарушения нормального ряда н-алканов или изменения соотношения пристан:фитан в совокупности с присутствием значительной фракции эфиров фталевой кислоты. Это может указывать на биодеградацию или биогенное происхождение НУ, определяемых по стандартной методике с помощью ИК- или спектрофлуориметрии. В устье Волги нарушение соотношения алифатических и ароматических НУ было отмечено на трех станциях.

Содержание в воде элементов, относящихся к группе тяжелых металлов (ТМ), то есть всех равновесных и адсорбированных форм ТМ, не превышало или было много ниже ПДК для двухвалентных катионов или кислородсодержащих ионов. Средняя концентрация свинца составила 39,7 мкг/л (диапазон разброса значений - от 31,9 до 63,5 мкг/л); кадмия - 1,1 мкг/л (0,18 - 7,79 мкг/л; однако только два значения - 2,78 и 7,79, были выше единицы); меди - 84,7 мкг/л (77,0 - 112,3 мкг/л); никеля - 18,2 мкг/л (15,3 - 22,2 мкг/л); марганца - 47,3 мкг/л (6,0 - 108,4 мкг/л); хрома - 52,8 мкг/л (19,4 - 99,8 мкг/л). Значения концентрации в воде свинца, никеля и кадмия на всех исследуемых станциях очень близкие, что указывает на фоновое содержание этих элементов в устье Волги. Попарный корреляционный анализ не выявил зависимостей в распределении ТМ на исследуемой акватории.

В процессе исследования токсичности донных отложений в дельте Волги было проведено биотестирование с типичным каспийским рачком Arthemia salina. В экпериментах не удалось обнаружить никаких корреляций между гибелью A.salina и содержанием любого из определяемых ЗВ. Это объясняется низким содержанием ЗВ, которое не приводит к гибели рачков сверх нормы нижнего предела обнаружения токсичности среды при биотестировании (~20%).

Для оценки пространственной изменчивости загрязненности вод и донных отложений на исследуемой акватории выделены районы осреднения, включающие в себя вековые разрезы и станции наблюдений (рис.2.1).

Фенолы. В водах обследованных районов содержание восьми из десяти соединений группы фенолов было ниже чувствительности метода анализа (0,5 мкг/л). В 100% проб воды обнаружены фенол и сумма 2- и 4-метилфенолов.

В поверхностных водах концентрация фенола изменялась от 0,5 до 13,5 мкг/л (средняя 6,0 мкг/л), сумма 2- и 4-метилфенолов составила от 0,9 до 5,2 мкг/л (средняя 2,5 мкг/л). В придонных водах концентрация фенолов изменялась от 3,3 до 9,2 мкг/л (средняя 5,6 мкг/л), сумма 2- и 4-метилфенолов составила от 1,1 до 4,2 мкг/л (средняя 2,1 мкг/л).

Суммарная концентрация фенолов в поверхностных водах на акватории Северного Каспия и северо-западной прибрежной зоны Среднего Каспия изменялась в пределах от 0,5 до 17,8 мкг/л, в придонных водах от 5,2 до 11,5 мкг/л. Наиболее загрязнены фенолами воды поверхностного слоя западной части Северного Каспия (район 4), где среднее содержание суммарных фенолов составило 14,0 мкг/л, и восточной части Северного Каспия (район 1) со средним содержанием фенолов 11,4 мкг/л. В придонных слоях наибольшее загрязнение фенолами наблюдалось в прибрежной северо-западной части Среднего Каспия (район 5), где среднее их содержание составило 8,5 мкг/л, и в западном районе Северного Каспия (район 4) со средним содержанием 7,9 мкг/л.

Рис.2.1.

Рис.2.1. Районы осреднения информации по загрязняющим веществам: 1 - восточная часть Северного Каспия, 2 - район водообмена между восточной и центральной частью Северного Каспия, 3 - центральная часть Северного Каспия, 4 - западная часть Северного Каспия, 5 - северо-западная шельфовая зона Среднего Каспия.

Из всех определявшихся в донных отложениях фенолов были обнаружены только фенол, 2-метилфенол и 4-метилфенол (два последних определялись совместно), причём они присутствовали во всех пробах. Наиболее высокие уровни суммарного содержания фенолов зафиксированы в западной части Северного Каспия (район 4) - 678 мкг/кг, а также в центральной части (район 3) - 555 мкг/кг. Значительно ниже уровни в восточной части Северного Каспия: в районе 1 среднее содержание составило 193 мкг/кг, в районе 2 - 244 мкг/кг. Максимальное суммарное содержание фенолов обнаружено у порта Махачкала (район 5) 929 мкг/кг; минимальное - на дополнительном разрезе (район 1) 183 мкг/кг. Максимальное содержание фенола было зафиксировано в районе 4 (разрез III-а) 644 мкг/кг, минимальное в районе 1 - 120 мкг/кг. Максимальное суммарное содержание 2- и 4-метилфенолов зафиксировано у п. Махачкала 320 мкг/кг, минимальное на II разрезе - 37,3 мкг/кг.

Детергенты. Содержание детергентов во всех пробах воды на акватории Северного Каспия было ниже предела обнаружения (<0,025 мг/л).

Суммарное содержание нефтяных углеводородов. В водах обследованной акватории Северного Каспия в поверхностном слое НУ зафиксированы в 76 % проб; их концентрация изменялась от <2,0 до 31,4 мкг/л, среднее значение - 10,2 мкг/л. В придонных водах НУ были зафиксированы в 65 % отобранных проб, их содержание изменялось в пределах от <2,0 до 16,5 мкг/л, среднее значение составило 6,8 мкг/л. В период обследования (осень) пространственная изменчивость содержания НУ характеризовалась относительно повышенными значениями в поверхностных (13,1 мкг/л) и придонных (9,5 мкг/л) водах западной части Северного Каспия (район 4) и незначительными - в восточной части Северного Каспия (районы 1 и 2), где по всей водной толще содержание НУ изменялось от 0 до 2,5 мкг/л. В прибрежном районе Среднего Каспия (район 5) содержание НУ в поверхностном слое изменялось от <2,0 до 25,8 мкг/л, в придонном слое изменялось от <2,0 до 4,3 мкг/л. Максимум (31,4 мкг/л) не превышал ПДК и был зафиксирован в поверхностных водах западной части Северного Каспия на разрезе III-a.

В донных отложениях Северного Каспия пространственное распределение нефтяных углеводородов характеризуется однородностью и низкими концентрациями. Среднее содержание НУ составляет 4,8 мг/кг; максимальное значение (7,67 мг/кг) отмечено в районе 4, минимальное (2,47 мг/кг) - в районе 3. Значительно выше содержание НУ в северо-западной части Среднего Каспия; среднее содержание НУ по району 5 составляет 28,2 мг/кг, а максимальное зафиксировано в Нефтегавани порта Махачкала (41,2 мг/кг).

Летучие ароматические углеводороды (ЛАУ). Содержание ЛАУ в водах хозяйственно-бытового и рыбохозяйственного назначения нормируется и составляет для бензола, толуола и 1,2,4-три-метилбензола (псевдокумол) - 500 мкг/л, для ксилола 50 мкг/л, для изопропилбензола (кумол) - 100 мкг/л и для этилбензола - 1 мкг/л. Во всех проанализированных пробах воды содержание определяемых ЛАУ находились намного ниже ПДК: максимальная обнаруженная концентрация бензола (20 мкг/л) составила 0,4 ПДК, а максимальная концентрация этилбензола - 0,19 ПДК.

В обследованных водах в 73 % всех проб обнаружен бензол, в 12 % толуол, в 18 % этилбензол, в 27 % сумма мета- и пара-ксилола, в 39 % проб - орто-ксилол, в 33 % изопропилбензол и в 48 % - 1,2,4-три-метилбензол (псевдокумол).

В поверхностных водах максимальные концентрации бензола (20,1 мкг/л), суммы мета- и пара-ксилола (0,13 мкг/л), орто-ксилола (0,20 мкг/л), кумола (0,13 мкг/л) и 1,2,4-три-метилбензола (0,76 мкг/л) зафиксированы в западной части на вековом разрезе III (район 4), а толуола (0,37 мкг/л) - в центральной части на разрезе III-a (район 3). В придонных водах максимальная концентрация бензола (4,13 мкг/л) наблюдалась в центральной части Северного Каспия (район 3), а толуола (0,15 мкг/л), этилбензола (0,19 мкг/л), суммы мета- и пара-ксилола (0,21 мкг/л), орто-ксилола (0,27 мкг/л), кумола (0,19 мкг/л) и псевдокумола (0,85 мкг/л) в западной части Северного Каспия (район 4).

Загрязнение донных отложений Северного Каспия ЛАУ характеризуется низкими значениями концентраций и представлено в основном бензолом (71 % проб), а также в небольшой степени толуолом (24 %) и этилбензолом (14 %); ксилолы и кумолы практически не встречаются. Загрязнение бензолом и толуолом донных отложений у Дагестанского побережья выше, чем в других районах. Так, среднее содержание бензола и толуола в донных отложениях Среднего Каспия составило 17,7 и 1,6 мкг/кг соответственно, а в донных отложениях Северного Каспия - 10,7 и 0,7 мкг/кг. Максимальная концентрация бензола отмечена на взморье р. Сулак (39,2 мкг/кг); толуола - в районе порта Махачкала (11,9 мкг/кг).

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). В водах обследованных районов содержание десяти из 21 приоритетного соединения группы ПАУ было ниже чувствительности метода анализа. Наиболее часто в пробах воды обнаруживался нафталин, 2-метилнафталин, фенантрен, бенз(б)флуорантен и бенз(к)флуорантен, реже - флуорен, антрацен, флуорантен, бифенил, пирен, хризен. Для нафталина ПДК составляет 4000 нг/л, для фенантрена - 40 000 нг/л, для бенз(а)пирена - 5 нг/л. Во всех проанализированных пробах воды концентрации определяемых ПАУ находились намного ниже ПДК. Так, максимальная обнаруженная концентрация нафталина не превышала 0,1 ПДК (187 нг/л), фенантрена - 0,001 ПДК (41,0 нг/л). Наиболее токсичное соединение группы ПАУ - бенз(а)пирен - в пробах воды не обнаружено.

Суммарное содержание ПАУ в поверхностном слое обследованной акватории составляло 24,4 - 90,9 нг/л (среднее - 45,8 нг/л); в придонном слое 20,0 234 нг/л (среднее 78,7 нг/л). Относительно повышенные средние уровни суммы ПАУ в поверхностных водах отмечались в центральной части Северного Каспия (57,3 нг/л, район 3), а в придонных водах - в северо-западной части Среднего Каспия (92,0 нг/л, район 5). Пониженное содержание ПАУ по всей водной толще наблюдалось в районе 2 (разрез II).

В поверхностных водах максимальные концентрации нафталина (46,5 нг/л), бифенила (11,6 нг/л), бенз(б)флуорантена (2,0 нг/л) обнаружены в центральной части Северного Каспия (район 3); хризена (0,86 нг/л) - в западной части (район 4). В восточной части Северного Каспия (районы 1 и 2) обнаружены максимальные значения 2-метилнафталина (33,9 нг/л), фенантрена (41,0 нг/л) и антрацена (0,37 нг/л). Максимальные значения флуорена (3,6 нг/л), пирена (2,2 нг/л), бенз(б)флуорантена (2,0 нг/л) и бенз(к)флуорантена (1,3 нг/л) обнаружены в прибрежном районе Среднего Каспия у порта Махачкала (район 5).

В придонных водах максимальные концентрации нафталина (187 нг/л), бифенила (12,7 нг/л), 2-метилнафталина (19,1 нг/л) и хризена (0,97 нг/л) зафиксированы в северо-западном прибрежном районе Среднего Каспия у мыса Лопатин (район 5); фенантрена (23,2 нг/л), антрацена (0,30 нг/л), пирена (1,6 нг/л) и без(б)флуорантена (1,6 нг/л) - в центральной и западной части Северного Каспия (районы 3 и 4); 2-метилнафталина (19,8 нг/л) в восточной части Северного Каспия (район 1), а бенз(к)флуорантена (0,50 нг/л) у порта Махачкала.

Наиболее токсичное соединение ПАУ бенз(а)пирен было обнаружено только в донных отложениях северо-западной части Среднего Каспия, в районе п. Махачкала и взморьях рек Сулак и Терек; при этом наибольшие концентрации зафиксированы на взморье р. Сулак (1,6 мкг/кг) и в п. Махачкала (1,5 мкг/кг).

Суммарное содержание ПАУ в донных отложениях Северного Каспия характеризуется однородностью и низкими значениями 0-24,3 мкг/кг. Максимальное среднее содержание ПАУ отмечено в районе 4 и составляет 6,7 мкг/кг, а минимальное - в районе 2 и составляет 0,6 мкг/кг. В северо-западной части Среднего Каспия у побережья Дагестана (район 5) максимальное суммарное содержание ПАУ зафиксировано на взморье р. Сулак (108 мкг/кг), а минимальное у м. Лопатин (18 мкг/кг); среднее содержание ПАУ составляет по всему району 69,0 мкг/кг.

Хлорорганические соединения (ХОС). Водная толща. Средние значения содержания ХОС в поверхностных и придонных водах были близкими. Из всех определяемых ХОС регулярно фиксировались хлорорганические пестициды (ХОП) групп ГХЦГ и ДДТ, а также полихлорированные бифенилы (ПХБ).

По сравнению с многолетними фоновыми уровнями отмечались повышенные концентрации пестицидов группы ГХЦХ. В среднем их вклад в суммарное содержание ХОС составил 92 %, в некоторых пробах он достигал 100 %.

Уровни суммарного содержания ГХЦГ в водах обследованных районов моря в 81 % проб находились ниже ПДК (10 нг/л). Превышение ПДК в 1,02-3,6 раза было отмечено в поверхностных водах на пяти станциях (24 % проб): на четырех прибрежных станциях, расположенных на участке от г. Махачкалы до о-ва Чечень (район 5), и на взморье Волги у островов Новинских (разрез II). В придонных водах превышение в 1,21 ПДК зафиксировано на станции, расположенной у мыса Лопатин. Повышенные средние значения содержания пестицидов группы ГХЦГ (13,9 нг/л) и ДДТ (1,6 нг/л) отмечены в северо-западной части Среднего Каспия, пониженные (ГХЦГ 3,9 и ДДТ 0,3 нг/л) в восточном районе Северного Каспия.

В поверхностных водах максимальные концентрации пестицидов группы ГХЦГ (*-ГХЦГ - 21,0 нг/л, ??-ГХЦГ - 1,72 нг/л, ?-?ГХЦГ - 12,9 нг/л) наблюдались на взморье р. Терек; группы ДДТ (4,4 ДДЕ - 0,65 нг/л, 2,4 ДДД - 1,09 нг/л, 4,4 ДДД - 1,18 нг/л, 2,4 ДДТ - 1,26 нг/л и 4,4 ДДТ - 0,65 нг/л) - в прибрежной зоне у г. Махачкала; пентахлорбензола (0,21 нг/л) - в центральной части разреза о. Чечень - п-ов Мангышлак; гексахлорбензола (0,32 нг/л) - в поверхностных водах устьевого взморья р. Сулак.

В придонных водах максимальные концентрации *-ГХЦГ (6,93 нг/л) и ?-?ГХЦГ (3,13 нг/л) наблюдались у мыса Лопатин; группы ДДТ (4,4 ДДЕ - 0,23 нг/л, 2,4 ДДД - 0,27 нг/л, и 4,4 ДДД - 0,16 нг/л) - у г. Махачкала в Нефтегавани; 4,4 ДДТ (0,47 нг/л) - в районе взморья р. Терек; пентахлорбензола (0,22 нг/л) - в центральной части разреза о. Чечень - п-ов Мангышлак. Относительно высокое среднее суммарное содержание ГХЦГ в придонных водах (5,2 нг/л) отмечено в западной части Северного Каспия (район 4), а относительно низкое в восточной его части. Повышенные средние значения содержания суммы пестицидов группы ДДТ зафиксированы в придонных водах северо-западной части Среднего Каспия (0,3 нг/л).

Из полихлорированных бифенилов (ПХБ) наиболее часто встречались конгенеры #18, #28, #31, #52, #105 и #118. Максимальные значения суммарного содержания ПХБ зафиксированы в поверхностных водах взморья р. Терек (7,33 нг/л). Наиболее загрязнены ПХБ поверхностные и придонные воды района 5, где средние значения составили 1,8 нг/л в поверхностном слое и 0,8 нг/л в придонном, а наименее загрязнены воды района 3: средние значения в поверхностном слое 0,3 нг/л, в придонном - 0,1 нг/л.

Хлорорганические соединения (ХОС). Донные отложения. В донных отложениях наиболее часто встречаются соединения группы ГХЦГ - в 67 % проб, гексахлорбензол - в 86 % проб и ДДТ и его метаболиты (ДДД и ДДЕ) - в 71 % проб. Средние уровни содержания соединений группы ГХЦГ в донных отложениях Северного Каспия изменяются от 0 (район 2) до 0,05 мкг/кг (район 4), среднее содержание для всего Северного Каспия составляет 0,02 мкг/кг, для Дагестанского побережья Среднего Каспия (район 5) - 0,23 мкг/кг. Максимальное содержание ГХЦГ зафиксировано на взморье р. Сулак - 0,40 мкг/кг.

Среднее значение содержания соединений группы ДДТ в донных отложениях Северного Каспия изменяются от 0,03 мкг/кг (район 2) до 0,13 мкг/кг (район 1); в целом для Северного Каспия эта величина составляет 0,07 мкг/кг, а в прибрежье Дагестана (район 5) - 0,77 мкг/кг. Максимальное содержание соединений группы ДДТ (1,55 мкг/кг) зафиксировано на взморье р. Сулак.

Из 18 определявшихся в донных отложениях конгенеров ПХБ были обнаружены только 11. Из них ##128 и 180 были обнаружены в 14-19 % проб, ## 52, 99, 101,138, 153 - в 62-71 % проб, ##28, 31, 105, 118 - в 76-86 % проб. Уровни загрязнения ПХБ донных отложений Северного Каспия значительно ниже, чем донных отложений Среднего Каспия, но состав индивидуальных загрязнителей одинаков. Наибольшее среднее содержание ПХБ (7 Dutch) в донных отложениях Северного Каспия зафиксированы в районе 1 (0,19 мкг/кг), наименьшее в районе 2 (0,09 мкг/кг). Среднее значение суммарного содержания 7 "голландских" конгенеров (## 28, 52, 101, 118, 138, 153, 180) для всего Северного Каспия составляет 0,12 мкг/кг, а для прибрежья Среднего Каспия - 0,67 мкг/кг. Максимальное содержание ПХБ (7 Dutch) 1,31 мкг/кг отмечено в районе порта Махачкала, минимальное на выходе Белинского канала (район 3) менее 0,01 мкг/кг.

Тяжелые металлы (ТМ). В поверхностных водах концентрации всех контролируемых ТМ на обследованной акватории моря не превышали значений, характерных для регионального фона Северного Каспия (табл.2.3). Превышения ПДК наблюдались только для меди и цинка. В 24 % проб воды в поверхностном слое и в 27 % проб воды в придонном слое концентрации меди превышали ПДК, однако незначителено (до 1,24 ПДК). Для цинка превышение ПДК в придонном слое было отмечено в 9 % проб (до 1,06 ПДК). Наибольшие концентрации железа, марганца, кобальта, хрома и в поверхностных и в придонных водах отмечены в восточной части Северного Каспия (район 1); там же наибольшие средние значения цинка, меди, никеля и ртути у поверхности, а свинца и кадмия в придонном слое. Наименьшие средние значения содержания всех элементов в воде обоих слоев приурочены либо к средней части Северного Каспия (район 3), либо к Дагестанскому побережью (район 5).

В донных отложениях, в отличие от водной толщи, содержание тяжелых металлов в Северном Каспии достаточно низкое, а минимумы средних по району значений обычно приурочены к районам 2 или 3. Максимальные концентрации почти всех элементов найдены в прибрежной северо-западной части Среднего Каспия от порта Махачкала до мыса Лопатин. Так, значения содержания железа, марганца, цинка здесь отличаются от соответствующих значений в Северном Каспии почти на порядок; значения содержания меди, свинца, кадмия, хрома, ртути и мышьяка отличаются в несколько раз, и только значения содержания никеля и кобальта в северо-западной части Среднего Каспия и в Северном Каспии примерно одинаковы. Максимумы содержания железа, марганца, цинка, меди, свинца, кадмия и ртути в донных отложениях зафиксированы у порта Махачкала, никеля и кобальта в районе 3, а хрома и мышьяка - на взморье р. Сулак.

Содержание тяжелых металлов в поверхностных водах (верхняя строка, мкг/л), в придонных водах (средняя строка, мкг/л) и донных отложениях (нижняя строка, мг/кг) Северного Каспия осенью 2002 г.

По результатам исследований содержания загрязняющих веществ в водах Северного и Среднего Каспия осенью 2002 г. была проведена оценка экологического состояния акватории. Полученная характеристика устойчивости и уровня загрязненности вод выполнена на основе повторяемости случаев превышения ПДК и кратности превышения ПДК. Характеристикой устойчивости загрязненности вод является доля проб (в процентах), в которых обнаружено достижение или превышение ПДК. Анализ полученной информации с точки зрения повторяемости случаев превышения ПДК и кратности превышения ПДК по отдельным ингредиентам показал, что поверхностные воды акватории Северного Каспия отличаются характерной загрязненностью высокого уровня по суммарному содержанию фенолов, неустойчивой загрязненностью среднего уровня по сумме ГХЦГ, низким уровнем загрязнения по меди.

Придонные воды акватории характеризуются загрязненностью высокого уровня по суммарному содержанию фенолов; неустойчивой загрязненностью низкого уровня по содержанию меди и суммы ГХЦГ, единичной загрязненностью низкого уровня по содержанию цинка. По остальным контролируемым параметрам загрязненность вод осенью 2002 г. не выявлена.

Существующие уровни антропогенной нагрузки на акваторию Северного Каспия определяются различными источниками загрязнения: в первую очередь, это вынос загрязняющих веществ с водами рек Волги и Урала; атмосферный перенос от среднеудаленных источников; сброс коммунально-бытовых и промышленных сточных вод населенных пунктов и предприятий на побережье моря. Наиболее значимыми загрязняющими веществами для вод Северного Каспия являются фенолы, медь, цинк и ХОП. В формировании полей концентраций меди, цинка и ХОП в воде основную роль играют техногенные факторы. Для фенолов, кроме техногенных сбросов в воды района, весьма существенным является их поступление из придонных источников, таких как нефтесодержащие донные осадки, природные сифонирующие скважины, скопления отмирающего планктона и т.д. На содержание меди в морской воде, по-видимому, также влияют как природные, так и техногенные факторы.

В целом, заметных отличий в уровнях содержания ЗВ в поверхностных и придонных водах в период осенней съемки 2002 г. отмечено не было. Это хорошо согласуется с данными гидрологического зондирования, выявившего вертикальную однородность столба воды.

Суммарное содержание НУ в водах устья и устьевого взморья р. Терек изменялось от 0 до 0,12 мг/л, при этом основная часть значений располагалась в диапазоне между 1 и 2 ПДК (рис.2.2). Содержание НУ в донных отложениях варьировало между 0 и 135 мкг/г д.о. Максимальные величины были найдены на станциях с характерным гранулометрическим составом - тип "песчанистый ил".

Рисунок 2.2

Рис. 2.2. Содержание НУ в воде (открытые кружки) и донных отложениях (черные кружки) устья и устьевого взморья р. Терек. Левая ось ординат - содержание НУ в донных отложениях, правая - в воде. Указано значение ПДК для рыбохозяйственных водоемов.

В донных отложениях в устье р. Терек в элементном соотношении (элементный профиль) ТМ преобладают V (2-35 мкг/г донных отложений), Cr (2-145 мкг/г) и Ni (15-145 мкг/г), далее следуют Сu (3-24 мкг/г) и Pb (1-16 мкг/г), а замыкает ряд по уменьшению содержания Cd (0,02-0,43 мкг/г). Содержание меди сравнимо с содержанием свинца, что вызвано общим пониженным содержанием меди по сравнению с устьями и устьевыми взморьями других рек. Отдельные станции выделяются как по суммарному содержанию ТМ, так и по содержанию хрома и свинца. Следует отметить тенденцию к накоплению ЗВ к Аграханскому заливу, что совпадает с изменением гранулометрического состава донных отложений, и последующее уменьшение содержания ЗВ к морским станциям. Парных корреляций в содержании ТМ в донных отложениях не обнаружено.

В сентябре 2002 г. силами Казгидромета были проведены экспедиционные обследования, отбор проб воды и донных отложений на акватории восточной части Северного Каспия, а также в дельте и на устьевом взморье реки Урал. Пробы морской воды и донных отложений были отобраны на станциях I векового разреза, на дополнительных разрезах А и В, на прибрежных станциях, в дельте и на устьевом взморье р. Урал, а также на протоках Волги - Кигач и Шароновка (рис.2.3).

В результате экспедиционных исследований получены данные по гидрохимии и состоянию уровня загрязненности воды и донных отложений акватории казахстанской части Северного Каспия, дельты и устьевого взморья Урала в современных условиях колебания уровня моря и речного стока. Пробы донных отложений (17 проб) проанализированы на содержание нефтепродуктов и тяжелых металлов (медь, цинк, свинец, кадмий и никель). Пробы морских и речных вод (35 проб) проанализированы на содержание нефтепродуктов, фенолов, азотных соединений, фосфатов и тяжелых металлов.

На станциях векового разреза содержание в воде нефтепродуктов составляло от 0,0015 до 0,11 мг/л (2,2 ПДК), фенолов - до 0,001-0,007 мг/л (1-7 ПДК), нитритов - до 0,0016-0,006 мг/л (0,3 ПДК).

На взморье р. Урал по прибрежным станциям выявлены превышения ПДК в морской воде по железу (до 1,6 ПДК) и меди (1,8 ПДК).

В восточной прибрежной части (Тенгизское месторождение) превышения ПДК в морской воде наблюдались по железу (1,8 ПДК) и нефтепродуктам (1,7 ПДК).

В речной воде протоков Волги - Кигач и Шарановка - обнаружены превышения ПДК по нитритам (до 1,5 ПДК), железу (3-5,8 ПДК), меди (до 1,1 ПДК), фенолам (до 3 ПДК), нефтепродуктам (1,4-1,5 ПДК) и марганцу (до 1,2 ПДК).

В речной воде устьевой части р. Урал выявлены превышения ПДК по нитритам (до 1,1 ПДК), железу (1,2-1,6 ПДК), марганцу (до 1,1 ПДК) и нефтепродуктам (до 1,4 ПДК).

В пробах донных отложениях, отобранных в устьевой части р. Урал и на прибрежных станциях, установлено содержание нефтепродуктов (1,08-34,8 мг/кг), меди (0,12-0,5 мг/кг), цинка (0,01-0,06 мг/кг), свинца (0,009-0,15 мг/кг), кадмия (0,0007-0,015 мг/кг) и никеля (0,03-0,35 мг/кг).

На взморье р. Урал гидрохимический режим морского судоходного канала формируется в значительной степени за счет поступления материкового стока р. Урал и нагонных явлений. Для химического состава преобладающим является хлоридно-натриевый тип воды. Относительное содержание растворенного кислорода находилось в пределах 10,6 - 11,4 мг/л, т.е. на уровне среднегодовых концентраций. Величина рН воды судоходного канала имела значение 8,2; воды взморья - 6,8 - 8,2.

Общее содержание органических веществ, определяемое по биологическому потреблению кислорода за 5 суток (БПК5) находилось в пределах 2,6, что не превышает предельно допустимые концентрации их в материковом стоке р. Урал. Вода канала содержит фосфаты, нитраты и нитриты, силикаты на уровне речной воды. Вода взморья характеризуется меньшим содержанием фосфатов, нитритов, нитратов и аммонийного азота, чем речная.

Содержание минеральных солей в воде морского судоходного канала составляло хлоридов 18,34 мг/л, сульфатов 982,9 мг/л; жесткость воды - 239 мг-экв/л.

Содержание этих же ионов в воде взморья р. Урал имело следующие значения: хлориды 124 - 3049 мг/л, сульфаты 93,0 - 1858,0 мг/л, жесткость воды 0,0 - 429,2 мг-экв/л.

Рис.2.3.

Рис.2.3. Схема расположения станций отбора проб в восточной части Северного Каспия в сентябре 2002 г.