Особенности содержания экотоксикантов в водах ледниковой и внеледниковой рек Центрального Кавказа в условиях изменения климата

Введение

Основные источники экотоксикантов – антропогенные. Это вредные химические вещества, загрязняющие окружающую среду и отравляющие находящиеся в ней организмы. Экотоксиканты представляют собой сочетание экологии и токсикологии, относящиеся к факторам стресса, влияющим на экосистемы, химические вещества, способные при поступлении в окружающую среду, в концентрациях, превышающих предельно допустимые, вызывать нарушения нормальной деятельности экологических систем. К ним относятся наряду с тяжелыми металлами соединения неорганического азота – нитраты, нитриты и аммоний. Они способны долгое время сохраняться, мигрировать, то есть перемещению на большие расстояния с потоками воды и накапливаться в ее биотических и абиотических компонентах.

В условиях изменяющегося климата была поставлена задача продолжения многолетних наблюдений за содержанием соединений неорганического азота в главных водных артериях Центрального Кавказа. Отличительной особенностью являлась погодная аномалия на всей территории республики. Температурный режим сезонов резко отличался от частей года прошлых лет. Теплая малоснежная зима, раннее наступление весны. В последнее десятилетие на фоне повышения средней температуры наблюдалось уменьшение сумм осадков на всей территории региона [1, с. 142].

В опубликованных ранее работах [2, с. 1; 3, с. 113; 4, с. 1; 5, с. 212; 6, с. 3457; 7, с. 124; 8, с. 146] нами рассматривались основные фазы гидрологического режима реки (зимнее маловодье и летнее половодье), а в данной статье показаны результаты круглогодичного наблюдения за качеством и составом речных вод, представленные в виде диаграмм. Это позволило проследить уровень распределения загрязняющих веществ в условиях климатических аномалий, охватывая все сезоны 2024 года. На рисунке представлены нитраты, нитриты и аммоний, которые фиксируются в повышенных количествах, превышающие предельно допустимые значения, установленные для вод рыбохозяйственного назначения [9, с. 2]. Особую опасность представляют вещества, обладающие высокой химической устойчивостью (Куркужин). Прежде всего, это NO₂^- и NH₄⁺, а также NO₃^-.

Рис. 1. Карта-схема пунктов отбора проб воды, 2024 год

Объекты и методы исследования

Исследования состава вод проводились в аккредитованной лаборатории Высокогорного геофизического института.

Отбор проб речных вод осуществлялся в среднем и нижнем течении ледниковой реки Малка и ее внеледниковом притоке р. Куркужин по руководящему документу [10, с. 2]. Пробоотбор речных вод в 2024 году проводился по месяцам, указанным на диаграммах.

Экспериментальная часть

На рисунке 1 представлена карта-схема расположения пунктов отбора, где отмечены река Малка и ее главный приток река Куркужин, воды которых протекают через населенные пункты, где вдоль береговой линии образуются несанкционированные свалки мусора, отсутствует система канализации и очистные сооружения. Это вносит существенное загрязнение как в основное русло Малки, так и в реку Куркужин. Наблюдаемое повышение концентраций в водах р. Малка связано с более высоким содержанием соединений азота в ее притоке. В пробах речных вод определяли NO₂^-, NO₃^-, NH₄⁺ по методикам [11, с. 2; 12, с. 2; 13, с. 2], результаты по выявленным концентрациям загрязняющих веществ в водах рек Малка и Куркужин представлены на рисунке 2.

Рис. 2. Концентрации нитритов (а), нитратов (б) и аммония (в) в водах рек Малка и Куркужин, 2024 год

Результаты и их обсуждение

Из представленных диаграмм годичного исследования вод ледниковой и внеледниковой рек установлено, что основными загрязнителями являются все три показателя. Сравнивая данные результатов, выявлены высокие концентрации, многократно превышающие ПДК по содержанию ионов NO₂^- (14 ПДК) и NH₄⁺ (9 ПДК) в среднем течении притока. Так же отметим, что концентрации NO₃^- максимально изменялись в обоих пунктах отбора, увеличиваясь к нижнему створу от 65,4 мг/дм³ до 75,8 мг/дм³ (1,6–1,9 ПДК).

Внеледниковая река Куркужин загрязнена по всем ингредиентам и вносит немалое количество загрязняющих веществ, оказывая антропогенное влияние на водную экосистему ледниковой реки Малка.

Заключение

Годичное исследование вод ледниковой реки Малка и ее главного внеледникового притока на содержание соединений азота NO₂^-, NO₃^-, NH₄⁺ выявило высокие концентрации загрязняющих компонентов в водах Куркужина по минимальным, максимальным и средним значениям.

Река Малка в среднем течении оказалась в текущем году чистой и лишь в нижнем течении загрязненной единожды по NO₂^- (2 ПДК) и два случая по NH₄⁺ (1,4 и 2 ПДК). Ледниковая р. Малка в целом чистая, слабо загрязненная, в отличие от притока – р. Куркужин, которая загрязнена всеми тремя экотоксикантами.

Уровень загрязнения Куркужина отмечался в обоих пунктах отбора. По [14, с. 2] воды внеледникового притока квалифицируются как «грязные» и «очень грязные». Источник загрязнения носит антропогенный характер. Это наблюдалось в среднем и нижнем течении систематически во все месяцы исследования. В опубликованных ранее работах приводились основные источники поступления загрязняющих веществ, систематически влияющие на состав и качество водотока. Необходимо проводить санитарную охрану вод рек по СанПиНу [15, с. 2].