Состояние вод Северного Каспия в 1999 г.

В 1999 году Региональный Центр "Мониторинг Арктики" (г.Санкт-Петербург) в рамках договора с Каспийским морским научно-исследовательским Центром проводил летнюю и зимнюю съемки северной части Каспийского моря. Район работ охватывал участки акватории, соответствующие локализации нефтеносных структур "Широтная", "Сарматская" и "Хвалынская"

Летом 1999 года уровни содержания суммарных НУ в поверхностных водах Северного Каспия колебались в пределах от 0 до 48.0 мкг/л, будучи ниже ПДК. Однако в придонном слое вод максимальные концентрации НУ в районе Волжского взморья к югу от банки Кулалинская достигали 3.4 ПДК (171 мкг/л). В зимний период 1999 года концентрации суммарных НУ в поверхностных водах обследованных структур находились в пределах от 0 до 53.3 мкг/л. Максимальное содержание НУ, бывшее чуть выше ПДК, наблюдалось в районе к западу от полуострова Тюб-Караган. В придонном горизонте уровни содержания НУ изменялись в интервале от 0 до 56.1 мкг/л. Наиболее высокая концентрация их, превышавшая ПДК в 1.1 раза, была зафиксирована в районе Волжского взморья.

По сравнению со съемками предыдущих лет картина пространственного распределения НУ в поверхностных и придонных водах за исследуемый период не претерпела существенных изменений.

Летом 1999 года в поверхностном слое морских вод содержание фенолов колебалось от 0 до 2.2 мкг/л (2.2 ПДК). Содержание фенолов в придонном слое вод составляло 0 - 1.6 мкг/л (1.6 ПДК). Наибольшие концентрации фенолов в поверхностных и придонных водах, были зафиксированы в районе к западу от полуострова Тюб-Караган, на фоновом полигоне структуры "Хвалынская".
В зимний период года содержание фенолов в поверхностных водах Северного Каспия достигало 3.5 мкг/л (3.5 ПДК) в западной, мелководной части Северного Каспия, в зоне речного стока рек Терека и Сулака. Примерно таким же был уровень присутствия фенолов в придонном горизонте, где максимальные концентрации достигали 3.6 мкг/л (3.6 ПДК) на станциях основного полигона структуры "Широтная", располагавшегося в зоне Волжского выноса.
По всей видимости, более высокое содержание фенолов в период гидрологической зимы можно связать, во-первых, с низким биодеградационным потенциалом фенол-окисляющих микробных популяций в условиях пониженных температур морских вод, а во-вторых, с перемещением органического материала (тростник и другая высшая водная растительность) из дельты Волги с речным стоком и льдом.
В поверхностных водах обследованной акватории Каспийского моря, из всех определяемых ХОС, регулярно фиксировались в количествах, превышающих чувствительность используемого метода анализа, пестициды группы ГХЦГ, пестициды группы ДДТ, полихлорбифенилы (ПХБ), пента- и гексахлорбензолы. В 1999 году, как и в предыдущие годы, уровни суммарного содержания ХОС в водах обследованных районов моря находились ниже условного ПДК, равного 10 нг/л.
В поверхностных водах в районе полуострова Тюб-Караган, были зафиксированы максимальные концентрации хлорбензолов (гексахлорбензола - до 0.70 нг/л), пестицидов группы ГХЦГ ( -ГХЦГ - до 0.34 нг/л) и суммарных ПХБ (до 2.34 нг/л); в районе волжского взморья наблюдались максимальные уровни суммарного содержания пестицидов группы ДДТ - до 2.03 нг/л.
В придонном горизонте максимальные уровни содержания ХОС группы ГХЦГ (до 0.34 нг/л) и группы ДДТ (до 2.14 нг/л) были зафиксированы в центральной части обследованной акватории моря, к западу от полуострова Тюб-Караган; ПХБ - на мелководных участках взморья рек Волга и Терек (до 1.13 нг/л). Относительно повышенные концентрации гексахлорбензола (до 0.66 нг/л) определялись к северу от острова Чечень.
Во всех проанализированных пробах поверхностных вод концентрации дибенз(a,h)антрацена, индено(1,2,3-c,d)пирена, перилена, аценафтена, 2,3,5-триметилнафталина, бенз(е)пирена, бенз(g,h,i)перилена, аценафтилена были ниже предела обнаружения используемого метода анализа.
Относительно повышенные концентрации ПАУ в поверхностных водах были обнаружены: в районе устьевого взморья р. Волга - антрацена - до 6 нг/л, бифенила - до 47.5 нг/л, 2.6-диметилнафталина - до 4.9 нг/л; в районе о-ва Чечень - фенантрена - до 75.2 нг/л, флуорена - до 14.7 нг/л, бенз(а)антрацена - до 2.6 нг/л; в районе дельты р.Терек- бенз(b)флуорантена - до 1.5 нг/л, бенз(k)флуорантена - до 1.0 нг/л; к западу от полуострова Тюб-Караган - нафталина - до 138 нг/л, флуорантена - до 6.9 нг/л, пирена - до 12.6 нг/л, хризена - до 1.0 нг/л; в районе Астраханского рейда - 2-метил-нафталина - до 54 нг/л, бенз(а)пирена - до 1.4 нг/л.
Относительно повышенные концентрации ПАУ в придонных водах были обнаружены: в районе устьевого взморья р.Волга - бифенила - до 49.4 нг/л, бенз(а)антрацена - до 2.5 нг/л; в районе о-ва Чечень: 2,6-диметилнафталина - до 14.3 нг/л, бенз(b)флуорантена - до 1.5 нг/л; в районе Астраханского рейда - флуорена - до 14.7 нг/л, фенантрена - до 86.6 нг/л; в районе взморья р.Терек - антрацена - до 6.0 нг/л, бенз(k)флуорантена - до 0.8 нг/л; к западу от полуострова Тюб-Караган - нафталина - до 105 нг/л, 2-метилнафталина - до 45.9 нг/л; флуорантена - до 7.9 нг/л, пирена - до 12.9 нг/л, хризена - до 0.7 нг/л, бенз(а)пирена - до 1.5 нг/л.
В целом пространственное распределение ПАУ в поверхностных водах северной части Каспийского моря совпадает с их распределением в придонных водах, и разница значений концентраций этих соединений незначительна.
Разброс концентраций всех контролируемых ТМ в поверхностных водах на обследованной акватории не превышал значений, характерных для регионального фона северного Каспия. Пределы изменения концентраций ТМ в большинстве случаев не были выше ПДК, установленных для морских вод. В 1999 году превышение ПДК фиксировалось только по ртути (более 1.16 мкг/л), железу (более 230 мкг/л), цинку (более 8.0 мкг/л) и меди (более 7.0 мкг/л) в районах, прилегающих к устьевым участкам рек Волга и Терек (острова Чечень и Прыгунок).
Данные проведенных исследований подтвердили наличие тенденции последних лет к увеличению содержания ртути в водах Северного Каспия. Так, за период с 1994 по 1998 годы содержание ртути возросло от следовых количеств до 2 - 5 ПДК. В 1999 году концентрации ртути в морской воде оказались значительно выше. Так, в среднем по всей обследованной акватории в 87% отобранных проб содержание ртути превышало ПДК. Самая высокая концентрация ртути (11.6 ПДК) была зафиксирована в образцах придонных вод, взятых в устьевой области реки Терек к северу от острова Прыгунок - до 1.16 мкг/л.
Максимальные уровни содержания ТМ в поверхностных водах были отмечены в районе устьевого взморья р. Терек к северу от острова Прыгунок (по железу - до 230 мкг/л (4.6 ПДК), цинку - до 8.3 мкг/л (1.7 ПДК), по кадмию - до 1.4 мкг/л; в области Волжского взморья - по марганцу - до 6.8 мкг/л, меди - до 7.0 мкг/л (1.4 ПДК), никелю - до 5.9 мкг/л, свинцу - до 6.9 мкг/л, к западу от полуострова Тюб-Караган - по барию и ртути - до 24.0 мкг/л и 1.14 мкг/л (11.4 ПДК), соответственно.
Максимальные концентрации ТМ в придонных водах фиксировались в районе Волжского взморья - по железу - до 230 мкг/л (4.6 ПДК); по марганцу - до 6.9 мкг/л, по свинцу - до 7.0 мкг/л; в районе банки Б. Жемчужная - по цинку -до 8.0 мкг/л (1.6 ПДК), по барию - до 23.0 мкг/л; в устьевой области р. Терек к востоку от острова Чечень по меди - до 6.9 мкг/л (1.4 ПДК), к северу от острова Прыгунок по ртути - до 1.16 мкг/л (11.6 ПДК); в центральной части обследованной акватории к востоку от Астраханского приемного буя - по никелю - до 5.9 мкг/л; в районе к западу от полуострова Тюб-Караган - по кадмию - до 1.5 мкг/л.
В период летней и зимней съемок 1999 года максимальные уровни содержания СПАВ достигали 35 мкг/л в районе к западу от полуострова Тюб-Караган, что составило 0.35 ПДК.
Летом 1999 года содержание растворенного кислорода в подповерхностном горизонте морских вод Северного Каспия изменялось от 7.03 мл/л в северной части мелководного взморья р. Терек вблизи Мористых островов Чапурьей косы до 5.35 мл/л в районе Волжского взморья к югу от банки кулалинская при среднем значении 5.88 мл/л, в придонном слое - от 7.15 мл/л в районе к западу от полуострова Тюб-Караган до 3.37 мл/л (1.2 ПДК) в районе Волжского взморья к востоку от Астраханского приемного буя при среднем значении 5.32 мл/л. Такое содержание растворенного кислорода типично для вод северного Каспия в летний период года и характеризует интенсивность процессов деструкции органического вещества, выносимого речным стоком.
В зимний период года интенсивность бактериального и биохимического разложения органического вещества заметно снижалась вследствие охлаждения морских вод. Об этом свидетельствуют более высокие, по сравнению с летним периодом, показатели содержания растворенного кислорода, которое на поверхности вод колебалось от 7.53 мл/л на границе вод Северного и Среднего Каспия до 9.91 мл/л в районе Волжского взморья к востоку от острова Чистой Банки при средней величине 8.37 мл/л, а вблизи морского дна находилось в интервале от 7.14 мл/л на границе вод Северного и Среднего Каспия до 9.86 мл/л в районе Волжского взморья к востоку от банки Ракушечьей при среднем показателе 8.28 мл/л. Зимой различия между содержанием растворенного кислорода в поверхностном и придонном слоях практически отсутствовали вследствие интенсивного ветрового перемешивания морских вод, тогда как в летний сезон содержание растворенного кислорода в поверхностном горизонте было несколько выше, чем в придонном.
Величины БПК летом 1999 года в поверхностных водах находились в пределах от 0.36 мг/л на границе вод Северного и Среднего Каспия к западу от полуострова Тюб-Караган до 3.10 мг/л (1.5 ПДК) в районе взморья р. Терек к востоку от Мористых островов Чапурьей Косы при среднем значении 1.97 мг/л; в придонных водах показатели БПК изменялись от 0.51 мг/л на границе вод Северного и Среднего Каспия к западу от полуострова Тюб-Караган до 2.29 мг/л в районе Астраханского приемного буя при средней величине 1.49 мг/л. Как видно, различия между интенсивностью биохимических процессов разложения органического вещества, сопровождающиеся поглощением кислорода, на поверхности вод и вблизи морского дна были достаточно выраженными.
В то же время зимой того же года такой явной разницы не отмечалось. В поверхностных водах уровни БПК в среднем составляли 1.84 мг/л при интервале колебаний от 0.73 мг/л в районе взморья р. Терек к югу от банки Сигнал до 3.14 мг/л на границе вод Северного и Среднего Каспия; в придонном горизонте средний показатель БПК был равен 1.99 мг/л при диапазоне изменений от 0.90 мг/л в районе к востоку от Астраханского приемного буя до 3.62 мг/л (1.8 ПДК) в районе к западу от полуострова Тюб-Караган.
Для вод Северного Каспия характерно преобладание органических форм азота над минеральными. Так, средние концентрации органического азота в поверхностных водах примерно в 58-100 раз, а в придонных - в 89-134 раза превышали таковые нитратного азота. Анализ динамики концентраций соединений азота в течение последних лет показал, что степень превышения содержания общего и органического азота над аммонийным, нитратным и нитритным азотом постепенно увеличивается, что свидетельствует о нарастающем выносе органических соединений азота с речным стоком. Так, средняя концентрация общего азота увеличилась от 680-687 мкг/л в 1987-88 гг. до 888 мкг/л в 1999 г.; средняя концентрация органического азота возросла от значений 621-657 мкг/л до 1201-1348 мкг/л). В то же время наблюдается уменьшение содержания аммонийного азота от средней концентрации в поверхностном и придонном слоях равных 23 и 16 мкг/л в 1998 г. до 14-15 мкг/л в 1999 г; нитратного азота от 36-30 мкг/л в 1998 г. до 5.2-5.3 мкг/л в 1999 г.; нитритного азота от 0.22-0.20 мкг/л в 1998 г., до 0.11-0.15 мкг/л в 1999 г.
Такая же закономерность прослеживается и относительно соотношения органических и неорганических форм фосфора: имеет место преобладание органических соединений фосфора над неорганическими, хотя оно не столь явно, как у соединений азота. Так, отмечалось увеличение средних концентраций общего фосфора с 52 мкг/л в 1998 г. до 70 мкг/л в 1999 г., в то время как средние концентрации фосфатов (менее 5 мкг/л) были значительно ниже средних многолетних значений (15-20 мкг/л).