2003-3.2. Загрязнение вод Финского залива металлами (1997-2002)

3.2. Оценка уровнея загрязнения вод восточной части Финского залива металлами за период 1997-2002 гг.

Для выявления приоритетных металлов, то есть металлов, в наибольшей степени загрязняющих акваторию восточной части Финского залива , была проведена обработка всех данных наблюдений за рассматриваемый период (1997-2002 гг.) по всей акватории залива для столба водной массы поверхность - дно. В качестве критерия (показателя, индикатора), характеризующего уровень загрязнения, был выбран процент проб, в которых содержание данного металла превышало величины ПДК. Результаты анализа показали, что металлы могут быть ранжированы следующим образом (рис. 20):

МЕДЬ > КАДМИЙ > СВИНЕЦ > НИКЕЛЬ > КОБАЛЬТ > МАРГАНЕЦ > ЦИНК

Рисунок 20

Относительное количество проб, отобранных в восточной части Финского залива, в которых содержание металлов превышало ПДК, 1997-2002 гг. (поверхность - дно).

Как следует из приведенных данных, акватория восточной части Финского залива в наибольшей степени загрязнена медью (из 515 проанализированных проб в 304 пробах зафиксировано превышение ПДК), кадмием (из 514 проанализированных проб в 277 пробах зафиксировано превышение ПДК), свинцом (из 515 проанализированных проб в 256 пробах содержание свинца превысило ПДК), никелем (в 86 пробах из 267 установлено превышение ПДК), кобальтом (в 80 пробах из 267 уровень содержание превысил ПДК). Существенно меньше рассматриваемая акватория загрязнена марганцем (в 48 пробах из 515 зафиксировано превышение ПДК) и цинком (только в 10 пробах из 267 содержание цинка превысило ПДК).

Для оценки уровней загрязнения металлами различных районов восточной части Финского залива был проведен анализ всего массива данных за период 1997-2002 гг. для всей совокупности металлов (медь, свинец, кадмий, марганец, цинк, никель, кобальт). В качестве показателя уровней загрязнения вод, как и в предыдущем случае, был выбран общий (для всей совокупности металлов) процент проб, в которых содержание металлов превышало ПДК (табл. 9).

Приведенные данные для всей совокупности металлов показывают, что в первом приближении, учитывая различный объем данных для различных районов, эти районы могут быть по уровням загрязнения ранжированы следующим образом:

АКВАТОРИЯ ВЫБОРГСКОГО ПОРТА > ВЫБОРГСКИЙ ЗАЛИВ > ГЛУБОКОВОДНАЯ ЗОНА > КОПОРСКАЯ ГУБА > ЛУЖСКАЯ ГУБА > МЕЛКОВОДНАЯ ЗОНА > КУРОРТНЫЙ РАЙОН МЕЛКОВОДНОЙ ЗОНЫ

Таблица 9

Оценка уровней загрязнения металлами различных районов восточной части Финского залива за период 1997-2002 гг. (для всей совокупности металлов и столба водной массы поверхность - дно)

На следующем этапе был проведен покомпонентный (отдельно для каждого металла) анализ уровней загрязнения различных районов восточной части Финского залива за весь рассматриваемый период с 1997 г. по 2002 г. (табл.10).

Таблица 10

Процент проб, в которых содержание металла в восточной части Финского залива превышало ПДК за период 1997-2002 гг. (покомпонентный анализ для столба водной массы поверхность - дно)

ПРИМЕЧАНИЕ. В числителе - количество проб с превышением ПДК, в знаменателе - общее количество проб, в скобках - процент проб с содержанием металла более ПДК.

Как следует из данных, приведенных в табл. 10, все рассматриваемые районы в значительной степени загрязнены медью (процент проб с превышением ПДК варьирует от 51,2% в Выборгском заливе до 66,1% в Курортном районе мелководной зоны). Высок также уровень загрязнения различных районов восточной части Финского залива кадмием ( процент проб с превышением ПДК варьирует от 41,7% в Мелководной зоне до 83,3% на акватории Выборгского порта). Относительно невысок уровень загрязнения кадмием Курортного района мелководной зоны. Зафиксированы высокие уровни загрязнения вод различных районов, кроме Курортного района мелководной зоны, свинцом (процент проб с превышением ПДК варьирует от 41,7% в Мелководной зоне до 70,8% на акватории Выборгского порта). Никелем в наибольшей степени загрязнены воды Глубоководной зоны, Копорской и Лужской губ. Кобальтом в наибольшей степени загрязнены воды Копорской губы.

Для выявления межгодовых трендов концентраций металлов из семи рассматриваемых металлов была выбрана медь. Это обусловлено тем, что, во-первых, медь, как показано выше, является приоритетным загрязняющим веществом, то есть в наибольшей степени загрязняющим акваторию восточной части Финского залива. Во-вторых, для остальных металлов (кроме цинка) весьма высок процент проб, в которых зафиксированы концентрации этих металлов ниже аналитического нуля (ниже предела чувствительности использованного химико-аналитического метода их определения) (рис. 21 ). Отметим также, что регулярные наблюдения за содержанием цинка в водах рассматриваемых акваторий были начаты лишь в 2000 г. Изложенное не позволяет провести корректный статистический анализ данных всех имеющихся наблюдений.

Анализ межгодовых трендов концентраций меди был проведен только для тех районов восточной части Финского залива, для которых регулярные наблюдения охватывали не менее чем пятилетний период. К таким районам относились Курортный район мелководной зоны, Выборгский залив и акватория Выборгского порта (рис. 22-24).

Рисунок 21

Относительное количество проб из акватории восточной части Финского залива с содержанием металла ниже аналитического нуля (1997-2002 гг.)

Рисунок 22

Динамика среднегодовых концентраций меди (для столба воды поверхность - дно) в водах Курортного района мелководной зоны с 1997 г. по 2002 г

Рисунок 23

Динамика среднегодовых концентраций меди (для столба воды поверхность - дно) в водах Выборгского залива с 1997 г. по 2002 г

Рисунок 24

Динамика среднегодовых концентраций меди (для столба воды поверхность - дно) в водах акватории Выборгского порта с 1997 г. по 2002 г

Приведенные данные, а также данные наблюдений на акваториях других районов восточной части Финского залива, свидетельствуют о существенных вариациях среднегодовых концентраций меди. При этом во всех случаях наименьшие среднегодовые концентрации меди зафиксированы в 2001 г. Так, например, среднегодовые концентрации меди в Глубоководной зоне в 1999 г. составили 10,8 мкг/дм3, в 2000 г. - 12,1 мкг/дм3, в 2001 г. - 2,3 мкг/дм3 и в 2002 г. - 5,0 мкг/дм3. В Мелководной зоне среднегодовые концентрации меди в 1999 г. составили 10,8 мкг/дм3, в 2000 г. - 8,5 мкг/дм3, в 2001 г. - 4.8 мкг/дм3 и в 2002 г. - 4,9 мкг/дм3.

К сожалению, весьма ограниченный объем данных не позволяет провести корректный анализ внутригодовой динамики концентраций меди для различных районов восточной части Финского залива. Для иллюстрации были использованы данные наблюдений в Курортном районе мелководной зоны (рис. 25-29).

Рисунок 25

Динамика внутригодовых концентраций меди на ст.20а в водах Курортного района мелководной зоны в 1997 г

Рисунок 26

Динамика внутригодовых концентраций меди на ст. 20а в водах Курортного района мелководной зоны в 1999 г

Рисунок 27

Динамика внутригодовых концентраций меди на ст.20а в водах Курортного района мелководной зоны в 2000 г.

Рисунок 28

Динамика внутригодовых концентраций меди на ст.20а в водах Курортного района мелководной зоны в 2001 г.

Рисунок 29

Динамика внутригодовых концентраций меди на ст. 20а в водах Курортного района мелководной зоны в 2002 г

Как следует из приведенных данных, максимальные концентрации меди в водах Курортного района мелководной зоны в 1997 г. зафиксированы в июне, в 1999 г. - в июле, в 2000 г. - в июле, в 2001 г. - в июне и в 2002 г. - в июне и июле. Таким образом, в наибольшей степени воды рассматриваемой акватории загрязнены медью в летний период (июнь, июль).