Наибольшая концентрация водорастворимых веществ находится в коре стволов. Общее количество вымываемых веществ зависит от породного состава древостоев, так как объемная доля коры в стволах разных пород существенно неодинакова и колеблется в пределах от 6 до 25% объема стволов деревьев.
На основе собственных экспериментальных данных и литературных источников, а также учитывая предполагаемые объемы затопляемой корневой древесины, можно оценить максимальное (при измельчении древесины и экстрагировании ее при температуре 900 С) количество выщелачиваемых веществ – основных групп водорастворимых соединений (таблица 2.19). Реально водами водохранилища будет извлекаться на два порядка меньше водоэкстрактивных веществ затапливаемой древесины от указанного объема.
Таблица 2.19 - Оценка количества водорастворимых веществ, поступающих в воду из древесины
Древесная
порода
|
Запас древесины, тыс. м3
|
Запас сухого древесинного вещества, тыс. т
|
Среднее содержание водорастворимых веществ, % от массы сухого вещества
|
Максимальный выход водорастворимых
веществ*, тыс. т
|
Максимальный выход фенольных веществ*,
т
| Вариант 1: без проведения лесосводки |
Лиственница
|
1540.4
|
713.2
|
8.53
|
84.0
|
7940
|
Сосна
|
2884.8
|
1007.6
|
2.35
|
28.7
|
3460
|
Ель+пихта
|
2447.0
|
843.6
|
2.34
|
43.5
|
6460
|
Береза
|
1657.6
|
683.9
|
1.41
|
29.2
|
7500
|
Осина
|
504.2
|
158.7
|
7.8
|
15.3
|
2240
| Вариант 2: лесосводка спецучастков |
Лиственница
|
1193.4
|
552.5
|
8.53
|
65.1
|
6150
|
Сосна
|
2715.8
|
948.6
|
2.35
|
27.0
|
3250
|
Ель+пихта
|
2302.0
|
794.6
|
2.34
|
40.9
|
6070
|
Береза
|
1530.6
|
631.5
|
1.41
|
27.0
|
6920
|
Осина
|
452.2
|
142.3
|
7.8
|
13.7
|
2000
|
Вариант 3: лесосводка в зоне мелководья
|
Лиственница
|
1155.3
|
534.9
|
8.53
|
63.0
|
5950
|
Сосна
|
2163.6
|
755.7
|
2.35
|
21.5
|
2590
|
Ель-пихта
|
1835.3
|
632.7
|
2.34
|
32.6
|
4840
|
Береза
|
1243.2
|
512.9
|
1.41
|
21.9
|
5620
|
Осина
|
378.2
|
119.0
|
7.8
|
11.4
|
1680
|
* - с учетом водорастворимых веществ коры
Содержание микроэлементов в почвах зоны затопления БоГЭС (приложение 1, таблицы 1-3) определяется в основном химико-минералогическим составом материнских пород, поскольку почвы, попадающие в зону затопления, ранее не подвергались промышленному воздействию (Отчет по результатам полевых работ, КНИИГиМС и ИЛ СО РАН, Красноярск, 2007).
Содержание элементов убывает в ряду: Fe>Mn>Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Co>Cd.
Можно отметить, что в зоне затопления БоГЭС наблюдается повышенное содержание Zn в органогенных горизонтах почв; концентрация Pb превышает кларк на 20-50%; повышенная концентрация Cu наблюдается локально в автоморфных (серых) почвах; высокие концентрации Mn характерны для органогенных горизонтов всех типов почв. Кроме того, отмечается высокое содержание железа и марганца в минеральных горизонтах, что отражает специфику формирования пойменных почв.
В целом содержание микроэлементов в исследованных почвах не превышают ПДК, поэтому почвы характеризуются как “экологически чистые”. Масса мелкозёма и запасы элементов рассчитывались по данным мощности, объемной массы и гранулометрического состава отдельных горизонтов для основных типов почв, принимая, что объёмная масса песчаных почв составляет (г/см3) - 1,46, суглинистых – 1,24, супесчаных и глинистых – 1,34. Мощность гумусовых горизонтов определялась в процессе полевых работ и отражена в морфологических описаниях почв.
В таблицах 1-3 приложения 1 приведены запасы элементов, которые могут быть вовлечены в обменные процессы в водах водохранилища. Основные запасы микроэлементов приходятся на минеральную толщу почвенного профиля. Исследованные почвы в основном имеют нейтральную или слабощелочную среду, в таких условиях большинство тяжелых металлов малоподвижны.
Более интенсивное разрушение почвенного покрова может происходить на мелководных участках. Анализ особенностей строения и свойств почв данной территории позволил предположить, что при волновых процессах на мелководье будет происходить не только разрушение подстилки, но и взмучивание, перенос почвенных агрегатов гумусового горизонта (А) с сохранением элювиального горизонта В.
2.6. Физико-химические свойства торфа исследованных болот
Физико-химические свойства образцов торфа различных по типу болот, отобранных в окрестностях сел Недокура, Проспихино, Болтурино, а также на болотных массивах правого и левого берега р. Ковы приведены в таблицах 4-10 (Приложение 1). Отбор образцов торфа производился во время проведения комплексной экспедиции Института леса СО РАН (2006 г.). Образцы торфа отбирались с.н.с. Карпенко Л.В., физико-химичес-кий анализ торфа произведен в Томске, в испытательной лаборатории агроэкологии ГОУ ВПО «Томский государственный педагогический университет». Лаборатория имеет аккредитацию.
Реакция почвенного раствора торфяных почв колеблется в пределах 5,6-6,0 и оценивается как нейтральная, что связано с высоким содержанием кальция и магния в почвообразующих породах и водах, питающих болотные массивы.
Валовое содержание азота, фосфора и калия в торфах определяется условиями их генезиса. Химический анализ торфа показал, что содержание валовых форм азота и фосфора в верхних горизонтах торфяных почв высокое, а калия – низкое (приложение 1 таблицы 4-9). Содержание азота вниз по профилю закономерно падает, что свидетельствует о биогенном накоплении этого элемента. А содержание фосфора и особенно калия вниз по профилю возрастает более чем в пять раз (приложение 1 таблицы 4-10).
Несмотря на значительное содержание валового азота в торфе, подвижные формы аммиачного и нитратного азота составляют всего 0,5-3,0 мг/100 г почвы. Сумма нитратной и аммиачной форм азота по отношению к валовому азоту минимальна и составляет 0,015-0,026%. Подвижность фосфора варьирует в пределах 0,1-3,6%, что объясняется повышенным количеством органофосфатов в торфяной залежи. Подвижность калия высокая – 1,9-8,5%, что связано с высоким содержанием обменных кальция и магния, которые являются более активными и вытесняют калий из почвенно-поглощающего комплекса.
Низинные торфа лесного, лесотопяного и топяного подтипов наиболее хорошо гумифицированы – содержание гумусовых веществ в них достигает 40-50%, а в органическом веществе торфа преобладают гуминовые кислоты (приложение 1 таблица 10). В других видах торфа (например, переходном торфе топяного подтипа, моховой группы) содержание гумифицированных веществ снижается до 10-20%, с увеличением относительного содержания в них фульвокислот. Соотношение С:N в исследованных торфах варьирует от 35:1 до 44:1. Этот показатель с глубиной увеличивается, что свидетельствует о низкой биохимической активности торфов и замедленном разложении их из-за недостатка азота. Содержание водорастворимых форм не фиксируется, а количество подвижного органического вещества (растворимого в 0,1 н. NaOH) составляет 2,5-6,1% от общих запасов, в которых 80% приходится на фульвокислоты.
Содержание микроэлементов в торфах. Торфяные месторождения представляют собой благоприятную среду для накопления микроэлементов. На пути движения минеральных веществ к конечным водоемам стока торфяные залежи выступают в качестве активных геохимических барьеров: восстановительного, кислого, сорбционного, биологического, механического. Микроэлементы концентрируются в зонах выклинивания грунтовых вод, поступающих со стороны коренных склонов долин. Наиболее высокие концентрации микроэлементов часто приурочены к нижним слоям залежи.
На данный момент мы не располагаем сведениями о предельно-допустимых концентрациях и фоне тяжелых металлов в торфах исследованной территории. Поэтому для оценки концентрации микроэлементов использовалась методика, применяемая в геохимии – сравнение полученных величин микроэлементов в торфяных почвах зоны затопления с кларками химических элементов в почве по А.П. Виноградову (1957) и ПДК этих элементов в почвах.
Медь. Кларк 20, ПДК – 55 мг/кг. Из таблицы 10 (Приложение 1) следует, что низкие величины элемента характерны для переходных болот долины р. Ковы (разрезы №4, 5), где меди содержится ниже кларка в 2-3 раза. Напротив, в торфах пойменных и долинно-балочных болот (разрезы №1, 2, 3, 6, 7) концентрация меди выше кларка в 1,5-2,7 раза. Содержание меди в торфах всех исследованных болот не превышает ПДК.
Цинк. Кларк 50, ПДК –100 мг/кг. Как видно из таблицы 10 (приложение 1), концентрация цинка в торфяных почвах переходных болот долины р. Ковы ниже кларка в 2,5 раза. Увеличение концентраций цинка в 1,3-2 раза отмечается только в придонных слоях долинно-балочного болота, расположенного в окрестностях дер. Недокура (разрез №3), и в поверхностном слое торфяного разреза, заложенного у дер. Проспихино (разрез №8). Концентрация элемента в торфах как пойменных, так и долинно-балочных болот территории обследования, не превышает ПДК.
Свинец. Кларк 10, ПДК – 30 мг/кг. Известно, что источниками поступления свинца являются выбросы металлургических предприятий, автомобильный транспорт, коммунальные и промышленные воды, а также инсектициды. Исследованная территория мало подвержена влиянию антропогенных факторов, поэтому можно предположить, что содержание свинца в торфах обусловлено только природными причинами. Из таблицы 10 (приложение 1) следует, что концентрация свинца в торфах надпойменных болот долины р. Ковы (разрезы №4, 5) в 5 раз ниже кларка. В нижних слоях торфа пойменного (разрез №1) и долинно-балочных болот (разрезы №3, 8) заложенных на болотных массивах в окрестностях деревень Недокура и Проспихино, содержание свинца в 1,5-2 раза выше кларка почв. Торфяные почвы всех типов исследованных болот содержат свинца в 2-15 раз меньше ПДК.
Кадмий. Кларк и ПДК – 0,5 мг/кг. Содержание кадмия в почве зависит от материнской породы. Как следует из результатов анализов, торфа всех болот содержат кадмия выше кларка и выше ПДК в 10 -16 раз. По шкале экологического нормирования тяжелых металлов (Орлов и др., 2002), почвы с таким содержанием кадмия относятся к высокому уровню загрязнения.
Никель. Кларк 40, ПДК – 85 мг/кг. Как следует из таблицы 10, концентрация никеля в большей части исследованных образцов торфяных почв не превышает кларк почв. При этом необходимо отметить, что в торфах переходных болот, расположенных в долине р. Ковы (разрезы №4, 5) его концентрация меньше кларка в 3-40 раз. Напротив, в низинных торфах долинно-балочных болот (разрезы №3, 8) содержание никеля выше кларка в 2,0-2,2 раза. Концентрация никеля немного выше ПДК отмечена в одном образце торфа, взятом на болотном массиве у дер. Проспихино (разрез №8).
Хром. Кларк 200, ПДК –6 мг/кг (подвижная форма). Как следует из полученных данных, концентрация элемента в торфах болот района исследований значительно ниже кларка почв. Например, в торфах переходных болот долины Ковы хрома содержится в 40 раз меньше кларка.
Марганец. Кларк 850, ПДК – 1500 мг/кг. Содержание марганца в исследованных образцах торфа сильно варьирует (от 180 до 4000 мг/кг). Как следует из таблицы 9 (приложение 1), превышение содержания элемента над кларком почв в 1,5-2,8 раза отмечается в низинных торфах пойменного и долинно-балочного болот (разрезы №2, 3, дер. Недокура), в нижних слоях торфяной залежи переходного болота, расположенного на левом берегу р. Кова (разрез №5) в 1,8-3,8 раза. Самая большая концентрация марганца отмечена в придонном горизонте торфяных почв долинно-балочного болота у дер. Проспихино (кларк превышен в 4,7 раз). В шести образцах торфа с разных глубин (разрезы №2, 5, 6, 8) содержание марганца превысило ПДК в 1,6-2,6 раза.
Стронций. Кларк 300 мг/кг. ПДК отсутствует. Микроэлементный анализ показал, что концентрация стронция в торфах пойменного и долинно-балочного болот, расположенных у дер. Недокура (разрезы №1, 3) значительно превышает кларк почв (в 3,6-15,5 раза). Напротив, в торфах переходных болот, залегающих на правом и левом берегах р. Ковы (разрезы № 4, 5), содержание стронция близко или чуть выше кларка почв. Высокое содержание стронция выявлено также в торфах низинных болот у д.д. Болтурино и Проспихино (разрезы № 6, 8), где его концентрация превышает кларк почв в 4-7 раз.
Как показали исследования торфяных почв, количество подвижных форм микроэлементов, извлекаемых кислотной вытяжкой – 1М HNO3, составляет сотые доли от валовых форм, что объясняется образованием металлоорганических комплексов в торфяных почвах, способствующих более прочному закреплению тяжелых металлов. Валовое содержание микроэлементов в торфяных почвах долины р. Ангары (мг/кг) и их профильное распределение приведено в таблице 11 (Приложение 1). В таблице 12 (приложение 1) приведены расчетные данные по запасам микроэлементов в торфах зоны затопления по периодам, в тоннах на прогнозируемый к всплыванию объем торфа.
Загрязнение водохранилища торфяной крошкой. Под воздействие речной волны и ледохода всплывшие торфяные острова подвергаются разрушению. Возникают дрейфующие сплавины торфа, со временем превращаются в торфяную крошку и мелкий дисперсный материал, который находится во взвешенном состоянии. Торфяная крошка под влиянием ветровых и динамических течений накапливается с наветренной стороны ветра господствующего направления и медленно смещается к створу плотины. При изменении направления ветра торфяная крошка переходит в движение, засоряя фильтры водозаборов, орудия рыбного лова. Кроме этого, на берегах реки создаются антисанитарные условия.
Ниже приводится ориентировочный прогноз масштабов загрязнения Богучанского водохранилища торфяной крошкой. Данные взяты из отчета: Тарунина Е.Ф., Бирюкова И.П., Чугаева В.А. Отчет о выполнении договорных работ: «Уточненный прогноз всплывания торфа в Богучанском водохранилище» (в двух книгах). Книга 1. Горький, 1984. В расчет приняты следующие величины:
площадь торфяных островов, которая подвергнется разрушению за 20 лет, составляет 370 га или 3,7´106 м2;
средняя мощность подвижных торфяных островов, которые будут разрушаться, составляет 0,8 м. Объем торфа, который превратится в крошку и мелкий дисперсный материал за 20 лет составит:
V общ. = 3,7 х 106 х 0,8 ≈ 3,0 х 106 м2
В том числе по пятилетиям:
V1 = 1,4 х 106 х 0,8 = 1,1 х 106 м2 торфяной крошки;
V2 = 1,1 х 106 х 0,8 = 0,9 х 106 м2 -«—«-
V3 = 0,7 х 106 х 0,8 = 0,6 х 106 м2 -«—«-
V4 = 0,5 х 106 х 0,8 = 0,4 х 106 м2 -«—«-
Как видно из приведенного расчета, наибольшее количество торфяной крошки образуется в первое пятилетие.
Данные, приведенные в отчете Горьковской экспедиции ПГО «Торфгеология» свидетельствуют, что величина загрязнения воды водохранилища торфяной крошкой ничтожна и составляет всего 30 мг/л. При этом следует учесть, что до 50% торфяной крошки осядет на дно. Авторы отчета делают вывод, что существенного загрязнения Богучанского водохранилища торфяной крошкой не произойдет.
Оценка интенсивности берегопереработки. Стабилизация береговой полосы водохранилища продолжается длительное время, особенно на крутых склонах, оползневых участках и берегах ветроударной экспозиции. Основными источниками заиления водохранилищ являются продукты разрушения их берегов и наносы, выносимые впадающими реками и временными водотоками.
Абразионные берега Богучанского водохранилища распространяются на 766 км, что составит 31,5% от периметра береговой линии. Расчеты по 33 буровым и 30 маршрутным профилям для расчетных стадий на 10, 25, 50, 100 лет представлены в таблице 2.22 (Отчет оценки …, 2007).
Таким образом, выполненный прогноз формирования берегов показывает, что в пределах основной акватории водохранилища преобладают абразионные берега. Благоприятными предпосылками для возникновения абразии являются морфологические условия береговых склонов, среди которых преобладают склоны крутизной более 2 градусов. На втором месте стоят не размываемые. Среди абразионных наиболее распространены умеренно-абразионные с шириной размыва от 50 до 100 м. Берега с повышенной абразией, с шириной размыва от 150 до 200 м имеют протяженность всего 27 км. Незначительное распространение берегов с повышенной абразией объясняется геологическими условиями, когда рыхлые четвертичные отложения имеют незначительную мощность, а породы коренной основы являются трудно размываемыми.
Таблица 2.22 - Расчетная ширина размыва, объемы размытого грунта и высоты абразионных уступов по маршрутным поперечникам
Значение
|
По методу Г.М. Пуляевского, 33 расчета
|
10 лет
|
25 лет
|
50 лет
|
100 лет
|
S
|
Q
|
h
|
S
|
Q
|
h
|
S
|
Q
|
h
|
S
|
Q
|
h
|
Минимальное
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Максимальное
|
104
|
1005
|
43
|
154
|
1135
|
43
|
192
|
1275
|
43
|
201
|
1650
|
48
|
Среднее
|
59.85
|
281.36
|
10.35
|
75.82
|
423.18
|
12.29
|
92.70
|
596.67
|
14.36
|
98.48
|
753.18
|
16.03
|
Примечание: S – ширина зоны размыва, м; Q – объём размытого грунта, м³; h – высота абразионного уступа, м.
Приведенные данные позволяют в первом приближении оценить объем переработки берегов Богучанского водохранилища. При длине абразионных берегов 766 км, за 100 лет объём размытого грунта составит 766×98.48×16.03×1000=1.21 км3.
При 100-процентной аккумуляции за 100 лет объем переработки берегов Богучанского водохранилища составит 1.21 км3, а с учетом коэффициента размокания грунта в воде, максимально возможный отложившийся объем составит 1.36 км3 за 100 лет.
Следующий источник заиления водохранилища сток взвешенных и влекомых наносов, формируется за счет смыва твердых частиц с поверхности водосбора и в результате русловой эрозии. Русловая эрозия в бассейне Ангары является главным фактором образования речных наносов. Большая лесистость территории ведет к сокращению поверхностного смыва твердых частиц. Интенсивность эрозии в бассейне Ангары невелика, как в равнинной, так и в горной части бассейна, где ограниченное развитие эрозионных процессов связано со слабой размываемостью пород. Только в расширенных устьевых участках долин, дно которых заполнено мощным слоем рыхлых аллювиальных отложений, водная эрозия увеличивается, что приводит к возрастанию здесь мутности воды.
Анализ данных по расходу твердых наносов, представленных в отчете «Оценка современного состояния компонентов окружающей среды», показал, что большая часть твердого стока приходится на весенне-летний период (май-сентябрь). В зимний период твердый сток заметно сокращается.
Годовой сток взвешенных наносов, с учетом средней мутности воды (7 г/м3), составит 725.9 тыс. т/год. Объем заиления при полном отложении наносов и их объемном весе 1.3 т/м3 составит 588.4 тыс. м3/год. Принимая дополнительно сток донных наносов примерно 10% от стока взвешенных, получим объем максимально возможного заиления (при 100-процентной аккумуляции) 616.8 тыс. м3/год, или 0.06168 км3/100 лет.
Приведенные данные показывают, что вклад стока взвешенных и донных наносов в общую аккумуляцию (заиление) Богучанского водохранилища невелик по сравнению с аккумуляцией грунтов за счет переработки берегов, что вызвано малой мутностью воды Ангары в нижнем течении вследствие осаждения наносов в водохранилищах ГЭС Ангарского каскада.
Суммарный объем максимально возможной аккумуляции за счет стока наносов и переработки берегов составит, таким образом, примерно 1,4 км3 за 100 лет.
Биогенные берега выделяются на мелководных участках, где создаются благоприятные условия для интенсивного прогревания воды и развития водной растительности. Кроме того, к биогенным относятся участки берега вблизи затопленных болотных массивов, на которых возможно всплывание торфяников. На Богучанском водохранилище протяженность биогенных берегов 211,0 км и все они приурочены к заливам. Наиболее благоприятные условия создадутся в верховье Катского залива, Верхней и Нижней (приплотинных) Кежме, в верховье Ковинского залива. Формирование биогенных берегов за счет плавающих торфяников наиболее интенсивным будет в Ковинском заливе. Зарастающие берега более характерны для заливов по Кате, Верхней и Нижней Кежме. В верховье этих заливов береговая линия проходит по заболоченным, слабо наклоненным поверхностям склонов. В пределах основной акватории водохранилища всплывание торфяников возможно только на массиве Зыбун и только в период наполнения водохранилища. При наполненном водохранилище торфяники будут находиться на большой глубине и всплывание их невозможно. Всплывшие в период наполнения торфяники будут разрушены волнением и не окажут заметного влияния на формирование берегов на данном участке водохранилища.
Аккумулятивные берега на водохранилище не имеют широкого распространения. Общая протяженность их составит 7-8 км. Слабое развитие аккумулятивных форм обуславливается также и тем, что абразия происходит преимущественно в скальных и полускальных породах, в которых интенсивность размыва очень незначительна и, следовательно, количество наносов будет также небольшим. При размыве берегов в водохранилище после его наполнения будет поступать органическое вещество.
На основании данных таблицы 2.12 были сделаны расчеты ежегодного поступления древесины в тоннах (абсолютно сухой вес) в акваторию водохранилища БоГЭС от волновой переработки берегов после наполнения водохранилища до отметки 208 м. Данные свидетельствуют, что аккумуляция органики за счет волновой переработки берегов будет незначительна на фоне того количества органического вещества, которое поступит в водохранилище из ложа водохранилища (табл. 2.23).
Таблица 2.23 - Прогноз ежегодного поступления древесины в водохранилище, от волновой переработки берегов (АСВ), тыс. т
Часть водохранилища
|
Растущий лес
|
Сухостой
|
Валежник
|
Суммарный объем
|
Красноярский край
|
64,7
|
1,3
|
2,6
|
68,6
|
Иркутская область
|
7,8
|
0,4
|
0,5
|
8,7
|
Всего
|
72,5
|
1,7
|
3,1
|
77,3
|
Абразия и обрушение берегов водохранилища являются источником дополнительного поступления органического вещества из почвы. В таблице 2.24 показана динамика поступления органического вещества из почв в течение 100 лет. В отчетных материалах представлены сроки переработки до 100 лет, что соответствует представленными материалами исследования. На 10 лет делается прогноз согласно техническому заданию на гидрохимический режим Богучанского водохранилища по гидрохимическим показателям.
Таблица 2.24 – Расчетная масса органического вещества (ОВ), поступающего в водохранилище при абразии берегов
Возраст, лет
|
Площадь зоны размыва, га
|
Масса органического вещества, которая поступит в воды водохранилища при абразии берега, тыс. т
|
Лесная подстилка
|
Минеральная часть почвы
|
Итого
|
min
|
max
|
min
|
max
|
min
|
max
|
10
|
4590
|
223
|
358
|
500
|
1448
|
723
|
1806
|
25
|
5814
|
246
|
409
|
620
|
1754
|
867
|
2163
|
50
|
7038
|
298
|
495
|
751
|
2123
|
1049
|
2618
|
100
|
7497
|
318
|
527
|
800
|
2262
|
1117
|
2789
|
3. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ Р. АНГАРА В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ
БОГУЧАНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Хозяйственная деятельность оказывает большое влияние на качество поверхностных вод. Основными источниками их загрязнения являются сточные воды промышленных и сельскохозяйственных предприятий, жилищно-коммунального хозяйства, а также неорганизованный сброс с селитебных территорий.
В зоне Богучанского водохранилища крупные промышленные и сельскохозяйственные предприятия отсутствуют, поэтому химический состав воды р. Ангара на участке между створами плотин Усть-Илимской и Богучанской ГЭС формируется под влиянием:
воды, поступающей из Усть-Илимского водохранилища;
сточных вод, сбрасываемых в нижний бьеф Усть-Илимской ГЭС промышленными предприятиями и объектам коммунального хозяйства г. Усть-Илимск и п. Невон;
воды боковых притоков, наиболее крупными из которых являются реки Парта, Едарма, Ката и Кова.
3.1. Оценка качества воды р. Ангара ниже плотины Усть-Илимской ГЭС
Проблема качества воды р. Ангара является острой межрегиональной проблемой, т.к. подавляющий объем загрязненных сточных вод бассейна порядка 99% образуется и поступает с территории Иркутской области, однако значительная часть загрязнений переносится транзитом рекой в пределы Красноярского края, прежде всего в зону влияния Богучанской ГЭС. Основными источниками загрязнения бассейна Ангары являются города Иркутской области (Ангарск, Братск, Иркутск, Усолье-Сибирское и Усть-Илимск), в которых суммарно образуется свыше 91% объема загрязненных сточных вод. На остальные города Тулун, Шелехов, Саянск, Черемхово и Зиму приходится около 8%, а на административные районы менее 1% (Экологическая безопасность…, 1993).
Минерализация воды р. Ангары на участке Богучанского водохранилища до создания Усть-Илимской ГЭС изменялась от 75 до 220 мг/дм3. Минимальные величины наблюдались в период снеготаяния, максимальные - в период зимней межени. Несмотря на зарегулированность реки Иркутским и Братским водохранилищами, влияние притоков на внутригодовую динамику компонентов ионного состава и минерализацию воды в нижнем течении Ангары было существенным. Создание Усть-Илимского водохранилища привело к изменению внутригодовой динамики концентраций ионов на нижележащем участке реки. Размах колебаний концентраций ионов стал заметно уже (Воробьева, Стрижова, Земская, 1986).
В таблице 3.1 приведены диапазоны изменения и средние концентрации компонентов химического состава воды р. Ангары, полученные различными организациями, исследовавшими участок р. Ангары в районе затопления Богучанского водохранилища (Воробьева, Стрижова, Земская, 1986; Отчет ЛИН СО РАН, 1984; Отчет ЛИН СО РАН, 1985; Отчет ЛИН СО РАН, 2007; Стрижова, Егорова, 1983; Егорова, Стрижова, 1985; Экологическая безопасность …, 1993).
Таблица 3.1 - Диапазоны изменения концентрации и средняя концентрация компонентов химического состава воды р. Ангары до поступления промышленных сточных вод, мг/дм3
Показатели
|
Диапазон конц-й у г. Усть-Илимска
|
Диапазон конц-й у п. Кежма
|
ЛИН СО
РАН*
|
ЛИН СО РАН, 2006-2007 гг.
|
Средняя конц-я
|
Цветность (град)
|
14-20
|
30-56
|
|
|
17
|
Взвешенное вещ-во
|
0,6-8
|
0-10,3
|
|
|
3,5
|
рН (ед)
|
7,5-7,7
|
7-8,1
|
|
7,6-7,8
|
7,7
|
Кислород
|
10-11
|
|
11,5
|
10-12,4
|
10,5
|
Гидрокарбонаты
|
80-89
|
81-99
|
80
|
88-89
|
85
|
Сульфаты
|
8,5-12
|
9,2-12,7
|
10,6
|
11,7-12
|
11,8
|
Хлориды
|
5,3-12,5
|
5,3-8,9
|
5,3
|
6,5-6,8
|
6,8
|
Кальций
|
19-26
|
20-21
|
23,6
|
20-26
|
23
|
Магний
|
5-5,8
|
4,8-7,6
|
5
|
5,1-5,2
|
5,2
|
Натрий
|
|
7,4-10,5
|
3,95**
|
7,2-7,7
|
7,5
|
Калий
|
|
0,6-1,3
|
|
1,1-1,2
|
1,15
|
Железо
|
0,01-0,07
|
0,06-0,40
|
0,01
|
|
0,04
|
Азот аммонийный
|
0-0,33
|
0-0,49
|
0,21
|
<0,3
|
0,2
|
Азот нитратный
|
0-0,21
|
0,01-0,44
|
0,21
|
0,09-0,1
|
0,15
|
Азот нитритный
|
0-0,25
|
0-0,004
|
0,003
|
<0,01
|
0,003
|
Фосфор мин.
|
0,008-0,024
|
0,001-0,026
|
0,014
|
0,016-0,017
|
0,016
|
БПК5
|
1,1-3,5
|
2,5-3,5
|
|
|
2,3
|
ХПК
|
8,3-18,6
|
13-30
|
18,58
|
|
13,5
|
Нефтепродукты
|
0,01-0,53
|
0,13-0,76
|
|
0,006-0,007
|
0,02
|
Лигнин
|
6,2-12,4
|
|
|
|
9,3
|
Фенолы
|
0-0,01
|
0-0,008
|
|
<0,002
|
0,004
|
СПАВ
|
0,001-0,03
|
|
|
|
0,002
|
Медь
|
0,002-0,011
|
0,001-0,012
|
|
<0,002
|
<0,002
|
Марганец
|
0,001-0,013
|
0,01-0,028
|
|
0,0004-0,0027
|
0,003
|
Никель
|
0,001-0,005
|
|
|
<0,002
|
<0,002
|
Свинец
|
0,003-0,006
|
0,001-0,003
|
|
0,0005-0,0006
|
0,0006
|
Цинк
|
0,002-0,021
|
0,003-0,084
|
|
0,0022-0,0038
|
0,004
|
Алюминий
|
0,037-0,337
|
|
|
0,004-0,006
|
0,006
|
Барий
|
0,016
|
0,019
|
|
0,007-0,020
|
0,02
|
Кобальт
|
0,051
|
0,051
|
|
<0,0001
|
<0,0001
|
Ртуть (мкг)
|
<0,05 и 0,05
|
|
|
0,002-0,004
|
0,004
|
Ванадий
|
|
|
|
<0,002
|
<0,002
|
Кадмий
|
0,00009-0,0001
|
0,001
|
|
0,0002
|
0,0002
|
Молибден
|
|
|
|
0,0005-0,0026
|
0,001
|
Мышьяк
|
|
|
|
<0,002
|
<0,002
|
Сурьма
|
|
|
|
<0,0001
|
<0,0001
|
Хром
|
|
|
|
<0,002
|
<0,002
|
Стронций
|
|
|
|
0,13-0,18
|
0,16
|
Селен
|
|
|
|
<0,005
|
<0,005
|
Вольфрам
|
|
|
|
0,0003-0,0005
|
0,0004
|
Метилмеркаптан
|
0,0004-0,008*
|
0,004
|
|
|
<0,002
|
Метанол
|
|
|
|
1,5-2,5
|
|
Формальдегид
|
|
|
|
0,04
|
0,04
|
* верхний бьеф Усть-Илимского водохранилища (Стрижова, Егорова, 1983; Егорова, Стрижова, 1985; Воробьева, Стрижова, Земская, 1986; Отчет ЛИН СО РАН, 1984; Отчет ЛИН СО РАН, 1985; Стрижова, 1985), ** сумма натрия и калия
Согласно наблюдениям, вода р. Ангара в нижнем бьефе Усть-Илимской ГЭС по величине минерализации относится к пресной, рН – слабощелочной, по жесткости мягкой, по химическому составу – гидрокарбонатному классу группе кальция первому типу. Минерализация воды изменялась от 123 до 188 мг/дм3, по данным Роскомгидромета от 124 до 135 мг/дм3, по оценке аккредитованной лаборатории гидрохимии и химии атмосферы ЛИН СО РАН (№ ROCC RU 0001 513593) в летний период 2006-2007 от 135 до 145 мг/дм3. Среднемноголетняя минерализация составляет 147 мг/дм3.
Вода характеризуется низкими уровнями концентраций биогенных веществ и высокими уровнями нефтепродуктов, фенолов, легко- и трудноокисляемых органических веществ (по величинам БПК5 и ХПК), которые нередко превышают значения ПДКр. Более высокое, чем значение ПДКр в воде отмечается содержание железа, меди, цинка, алюминия и марганца. Интегральная оценка качества воды по рыбохозяйственным показателям показывает, что она может быть отнесена к классу «грязная». Для питьевого и хозяйственно-бытового водопотребления вода оценивается 2-3 классом от «загрязненной» до «грязной» (Отчет ЛИН СО РАН, 2007).
3.2. Оценка качества сточных вод промышленных (за исключением Усть-Илимского ЛПК) и коммунальных предприятий г. Усть-Илимск и п. Невон
|
