РОЛЬ ВОДООХРАННЫХ ЗОН В БОРЬБЕ С ДИФФУЗНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД

Кочарян А. Г., Кузенкова Е. С., Институт водных проблем Российской академии наук, Москва, Россия

В современных условиях водопользования основным источником загрязнения водных объектов являются неконтролируемые (диффузные) источники загрязняющих веществ на водосборной площади. Основные процессы, формирующие химический состав природных вод, протекают на водосборных территориях. И если сбросы сточных вод промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных предприятий поддаются регулируемому воздействию, то талые и ливневые стоки с городских территорий, промышленных площадок, животноводческих комплексов могут контролироваться только в случае их канализования и очистки, что бывает весьма редко.

Диффузные источники загрязнения отличаются большим динамизмом и плохо поддаются контролю. Исследования, проведенные Американской геологической службой (US Geological Survey), показали, что высокие уровни содержания азота и фосфора отмечаются в водотоках и грунтовых водах на сельскохозяйственных территориях. Для этих же территорий характерно присутствие в водотоках пестицидов и гербицидов. Однако высокие концентрации пестицидов и фосфора обнаружены и в городских водотоках.

Исследования, проведенные в нашей стране, также свидетельствуют о возрастании роли диффузных источников загрязнения в процессе формирования качества воды в водных объектах. Использование сырья в промышленности, химических соединений в сельском хозяйстве, дорожное строительство, добыча полезных ископаемых, рекреация — все это трудноконтролируемые источники загрязнения прилегающих территорий, растительности, водотоков и водоемов.

Исследования, проведенные в Институте водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН) на водосборной площади Иваньковского водохранилища, основного источника водоснабжения г. Москвы, показали существенную роль диффузных (неконтролируемых) источников загрязнения (таблица).

Роль контролируемых и неконтролируемых источников в поступлении загрязняющих примесей (ЗП) с водосборной площади Иваньковского водохранилища (данные 1990 г.)

ЗП	Сезон	Поступление ЗП
		Всего, т	Контролируемые источники, %	Неконтролируемые источники, поверхностный сток, %
		Всего, т	Контролируемые источники, %	Всего	Городские территории	Пром- площадки	Сельхозугодья
N_общ	Весна	2 303,0	36	64	5,3	3,3	55,4
N_общ	Лето — осень	3 023,0	54,8	45,2	8,0	5,1	32,1
P_общ	Весна	281,2	29,2	70,8	2,1	1,5	67,2
P_общ	Лето — осень	418,8	39,2	60,8	2,9	1,8	56,1
HП	Весна	689,0	4,8	95,3	57,5	37,8	0
HП	Лето — осень	738,0	8,9	91,1	54,6	36,5	0
Fe	Весна	116,2	18,1	81,9	15,7	12,9	53,3
Fe	Лето — осень	109,1	38,5	61,5	28,4	18,9	14,2
Cu	Весна	8,98	10,8	89,2	1,4	0,9	86,9
Cu	Лето — осень	4,31	45	55	5,1	3,5	46,4
Zn	Весна	29,0	15,9	84,1	0,76	0,48	82,8
Zn	Лето — осень	15,81	58,2	41,8	2,34	1,5	37,9
Cr	Весна	5,613	46,3	53,7	1,3	0,7	51,7
Cr	Лето — осень	6,104	85,2	14,8	2,0	1,3	11,5
Ni	Весна	10,52	8,3	91,7	0,9	0,6	90,3

Любой водосбор вносит вклад в формирование химического состава водного объекта. Антропогенное нарушение водосбора происходит в результате сведения лесов, смены землепользования, нарушения агротехники, осушения заболоченных земель, изменения кислотности и буферности почвенного покрова, утраты части почвенного покрова, потери почвой органического материала, увеличения нагрузки и нарушения естественного круговорота веществ, увеличения непроницаемости водосбора по причине урбанизации. Нарушения водосбора приводят не только к изменению режима и величины стока и зональных особенностей гидрохимического режима водных объектов, но и к резкому увеличению нагрузки на водосбор с одновременной потерей его буферной емкости. Разница между нагрузкой на водосбор и его буферной емкостью (т. е. удерживающей способностью) определяет степень уязвимости водосбора.

Снижение антропогенной нагрузки, повышение буферной емкости водосбора — одна из основных задач водоохранной политики. Важнейшее средство ее решения — создание водоохранных зон, позволяющих повысить буферную емкость нарушенных водосборов.

Основное назначение водоохранных зон — перехват формирующихся на водосборной площади транзитных потоков поверхностных и подземных вод, поглощение и трансформация взвешенных и растворенных веществ, представляющих угрозу здоровью населения и водным экосистемам.

В последнее время наметилась опасная тенденция нарушения целостности существующих водоохранных зон застройками разного типа: городской, коттеджной, поселковой. В пределах водоохранных зон производятся отводы земель под сады и огороды, вырубка лесополос. Эти действия изменяют механизмы биологического круговорота элементов, нарушают стокоформирующую и стокорегулирующую функции зоны, снижают барьерную функцию водоохранных зон и, в конце концов, превращают их в источник дополнительного загрязнения водных объектов. Вот почему законодательство, разработанное в отношении водоохранных зон, должно соблюдаться неукоснительно.

В практическом плане для водоохранных зон особый интерес представляют биохимические и технические барьеры — естественные или искусственные лесные насаждения вдоль рек и водохранилищ. Они переводят поверхностный сток во внутрипочвенный и грунтовый, активизируя этим его очистку, и задерживают не только взвешенные, но и растворенные вещества, поступающие из расположенных выше элювиальных и трансэлювиальных ландшафтов.

Установлено, что эффективнее водоохранные функции выполняют смешанные леса, обладающие более сложным составом и структурой, чем хвойные. Поэтому для улучшения водоохранных функций в хвойные леса рекомендуется вводить лиственные породы, имеющие более разветвленную корневую систему, способствующую рыхлению почвы и улучшению ее водопроницаемости.

Однако в теоретическом плане биохимические и физико-химические барьерные функции водоохранных зон изучены недостаточно. История выделения водоохранных зон в Российской Федерации насчитывает не одно десятилетие, однако теория их функционирования в различных ландшафтно-гидрологических условиях до сих пор не создана. Отсутствует научно обоснованная классификация водоохранных зон. Слабо изучены механизмы перехвата загрязняющих веществ разного происхождения в различных типах водоохранных зон. Существующие нормативные документы, регламентирующие параметры и режимы ограничения хозяйственной деятельности на территории водоохранных зон, отражают неполноту наших знаний. Сложность и многообразие процессов, происходящих на водосборной площади, отсутствие необходимой информации о них делают проблематичным использование многопараметричных моделей миграции, выноса и задержания загрязняющих веществ в водоохранной зоне.

Тем не менее на сегодняшний день единственным реальным методом борьбы с диффузными источниками загрязнения водных объектов являются водоохранные зоны, и их роль в формировании качества природных вод огромна.

Kocharyan A. G., Kuzenkova E. S., Water Problems Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

The paper considers the main sources of uncontrolled inflow of pollutants to watercourses from diffuse sources. It demonstrates that the water protection zones have been and remain to be the most effective method for control of water pollution from diffuse sources, though additional research and studies are required to examine their role and pollution entrapment mechanism they provide.

Кочарян Андрей Гургенович, канд. геол.-минерал. наук, зав. лабораторией качества воды, Институт водных проблем РАН, ул. Губкина, 3, Москва, 119333, Россия. Тел. (499) 135-73-80, факс (499) 135-54-15. E-mail
Кузенкова Екатерина Сергеевна, канд. геогр. наук, ст. науч. сотр., лаборатория качества воды, Институт водных проблем РАН, ул. Губкина, 3, Москва, 119333, Россия. Тел. (499) 135-73-80, факс (499) 135-54-15. E-mail