vladimirtan (vladimirtan) wrote,
vladimirtan
vladimirtan

Categories:

Скорость самоочищения Москва-реки достигла критически низких значений


В связи с ослаблением столичного производства в середине 1990-х годов снизились как гидравлическая, так и гидрохимическая нагрузка на очистные сооружения города (прежде всего уменьшилось поступление азота и органического вещества), и на них активно «стартовал» процесс нитрификации, который был усилен технологическими приемами Мосводоканала. В результате доля нитритов и нитратов резко возросла, а аммонийного азота — снизилась, что, несомненно, было благоприятно для реки, так как на окисление последнего расходуется растворенный кислород и ионы аммония токсичны для гидробионтов.



Гидротехнические сооружения на Москва-реке в черте города: Перервинская плотина (слева),
выпуск Курьяновских очистных сооружений

Вместе с очищенными стоками в реку стали поступать бактерии-нитрификаторы, селекция которых протекала на очистных сооружениях. Бактерии-нитрификаторы сохранили активность в реке, поскольку именно в этот период речная вода перестала быть токсичной по названной выше причине — в связи с ослаблением столичного производства. Процесс нитрификации стал протекать по всему руслу реки, весьма заметно снижая содержание аммонийного азота в ее воде.

Москва-река летом («Природа» №10, 2018)
Москва-река летом. В кадре — обычные для нашей зоны кувшинки (слева), эйхорния и мусор большого города

Взаимосвязанные процессы нитрификации-денитрификации, развивающиеся в реке ниже города по течению, способствуют интегральному улучшению качества воды в Москва-реке, так как денитрификаторы активно разлагают токсичные органические вещества, поступающие с диффузными, сельскохозяйственными и промышленными стоками.

Резкое возрастание содержания аммонийного азота, а также нитритов в речной воде в последнее время (начиная с 2011 г.) свидетельствует о том, что либо биомасса бактерий-нитрификаторов недостаточна для полной «переработки» поступающего от города аммонийного азота, либо микрофлора подавляется токсичными веществами. Запуск ультрафиолетового обеззараживания сточных вод на КОС и ЛОС — одна из причин снижения активности полезных для реки микробиологических процессов: эта операция убивает бактерии тотально, и нитрификаторы, которые вырастают на сооружениях очистки стоков, не попадают в реку. В данном случае необходимое (для трансформации аммонийного азота) количество бактерий должно образоваться в самой реке.

Скорость самоочищения реки в 1998–2012 гг.  рассчитали по шести главнейшим показателям качества ее воды и результаты представили графически (рис. 5). Что же показывает нам этот комплексный «термометр»? Скорость самоочищения реки существенно различается в зависимости от того, по каким показателям мы ее оцениваем: химическому или биохимическому потреблению кислорода, содержанию минеральных форм азота или фосфора. Но во всех случаях она была максимальной до 2006 г., затем значительно снизилась к 2012 г. и стала отрицательной. Иными словами, приблизительно в 2006 г. Москва-река на данном участке русла утратила способность к самоочищению по всем рассмотренным параметрам. Кроме того, в ней стали преобладать процессы загрязнения от донных отложений, что означает утрату способности реки к очищению за счет седиментации взвешенных частиц и развитие процессов вымывания биогенных элементов из донных отложений. Это косвенно свидетельствует также о значительном снижении эффективной переработки донного органического вещества бентосным сообществом.

Рис. 5. Скорости самоочищения Москва-реки на участке русла от выпуска Курьяновских очистных сооружений до створа «Заозерье» («Природа» №10, 2018)

Рис. 5. Скорости самоочищения Москва-реки на участке
русла от выпуска Курьяновских очистных сооружений до створа «Заозерье»

Закономерен вопрос: не превысила ли нагрузка на Москва-реку ее способность к восстановлению? Во многих странах мира активно выбирают стратегию ограничения спонтанного роста городов, если доказано, что проще поселить людей в другом месте, чем строить бесконечные дорогие очистные сооружения, которые все равно не спасают от стоков, поступающих в реки неорганизованно (диффузным путем). Такая практика уже применяется в Индии, Иране, Китае, и странах Европы. Но можно ли количественно оценить воздействие, оказываемое городом на реку, при множестве иных факторов, влияющих на ее экосистему? Одним из показателей урбанистической нагрузки служит удельный расход реки-водоприемника (УРРВ), т.е. расход реки в сутки в удельном выражении на одного жителя города.

Для справки: во всех крупных городах мира, расположенных на реках, этот показатель всегда выше 2000; как правило, расход рек мегаполисов составляет десятки и сотни тысяч литров на жителя в сутки. Москва-река — уникальный случай крайне малого значения УРРВ, и тем тщательнее мы должны выбирать способы сохранения ее благоприятного экологического состояния.

С 1997 г. удельный расход реки-водоприемника в Москве монотонно снижался, причем в 2015 г. приблизился к уровню, зафиксированному в 1930-е годы (табл.). Здесь уместно вспомнить о том, что для обводнения Москва-реки в 1937 г. был введен в эксплуатацию канал имени Москвы (до 1947 г. канал Москва — Волга). В результате этого запуска УРРВ увеличился более чем вдвое, и вот спустя 80 лет вновь достиг критического значения.

Таблица. Динамика удельного расхода реки-водоприемника (УРРВ) для Москвы (расчет производился по среднему расходу реки, отнесенному к численности города по официальным данным переписи населения)

Динамика удельного расхода реки-водоприемника для Москвы («Природа» №10, 2018)

«Речка движется и не движется...»

В подобной ситуации закономерен вопрос: можно ли реанимировать экосистему столичной реки? Ответ получается уклончивым: успех восстановительных мероприятий зависит, в частности, от того, сколько времени будет для этого отведено. Потому что Москва-река, увы, не очистится через месяц или год. Но спустя какое-то время оживет, безусловно, если сегодня принять необходимые меры. Для специалистов не секрет, что нужно делать. И это — большая тема, выходящая за рамки настоящей статьи.

Вернемся к тому, с чего начали разговор: нужно ли спасать Москва-реку кардинальными мерами, чтобы ее экосистема восстановилась до уровня 1996–2005 гг., или спокойнее (и дешевле) смириться с тем, что столичная река может быть «чрезвычайно грязной»? В последнем случае всегда под рукой лукавое решение: неуклонно повышать нормативы содержания токсичных веществ. Между тем в глазах огромного большинства россиян и зарубежных гостей река — символ Москвы, ее украшение. А такая ценность требует иного внимания, нежели утилитарный подход к реке-водоприемнику, которую обрекают на утрату экосистемных функций.

В заключение хотелось бы подчеркнуть: стимулом к проведению восстановительных мероприятий может служить повышение капитализации территории бассейна реки от Москвы до Коломны, которое станет возможным, если при формировании стратегии развития региона будут наконец-то учтены экосистемные услуги, получаемые нами от реки.

источник

Tags: город, природа, экология
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments