Оценка воздействия промышленности и транспорта на экосистему национального парка "Лосиный остров"

Глава 4. Оценка загрязнения компонентов окружающей среды на территории парка

Загрязнение почв. Техногенное загрязнение почв охватывает практически всю территорию парка и соответствует минимальному и низкому уровню. Выше низкого уровня загрязнены почвы на 25% площади парка. Не загрязнены почвы в охранной зоне водоканала, в пойме и истоках р.Яузы и в Щелковском лесопарке (рис. 3).

Основными загрязнителями почв являются Zn, Pb и Ni, содержания которых превышают ПДК на 1/3 территории парка. Второстепенными загрязнителями почв являются Cu, Cr, V, Mn и Sn. Ведущую роль в ассоциациях играет Hg, степень концентрации которой из-за низкого уровня фона в почвах является наиболее высокой, однако ее содержания не превышают ПДК. Аномальные концентрации Hg в почвах являются своеобразным индикатором техногенного загрязнения на урбанизированных территориях. Несмотря на интегральный характер загрязнения от множества источников и многокомпонентный состав геохимических аномалий, профиль наиболее крупных предприятий промышленных зон, прилегающих к парку, проявляется в типоморфных ассоциациях элементов загрязняющих почвы (табл.5).

Таблица 5

Ассоциации химических элементов в загрязненных почвах национального парка.

Рис.3

Особую опасность в загрязненных почвах представляют подвижные формы тяжелых металлов. Доля подвижного свинца в аномалиях составляет 25-40%, а его содержания повсеместно превышают ПДК, в том числе на участках со слабо аномальными валовыми концентрациями этого химического элемента. Достаточно велика доля подвижных форм цинка, никеля и марганца (до 15-20%), которые активно мигрируют в почвах и являются источниками загрязнения вод и растительности.

Загрязнение растительности. Общее состояние растительности на территории национального парка можно охарактеризовать как напряженное. Аномалии в растительности по своим конфигурациям близки к аномалиям в почвах. Основными элементами-загрязнителями являются Co, Ag, Mo, Zn, Pb и Ni. Различные виды растительности по-разному отражают степень воздействия на экосистему промышленного и транспортного загрязнения.

Загрязнение березы по суммарному показателю может быть оценено как слабое - среднее (табл.6), приурочено к южным окраинам парка и распространено в широкой полосе, прилегающей к МКАД, а также на севере, где оно тяготеет к окраинам г.Королева. Наиболее сильный уровень загрязнения отмечается в южной части парка.

Ассоциации химических элементов, накапливающихся в листьях березы на участках со средним и сильным уровнем загрязнения, в гораздо меньшей степени, чем почвы, отражают профиль расположенных поблизости промышленных предприятий. Ведущую роль в этих ассоциациях играют химические элементы с относительно низким уровнем фона (Ag, Mo, Co), поступающие от многочисленных городских источников.

Таблица 6

Ассоциации химических элементов в загрязненной листве березы

Загрязнение ели химическими элементами по суммарному показателю соответствует преимущественно низкому уровню. Среднее загрязнение ели приурочено к краевым частям парка и к полосе, прилегающей к МКАД. Из крупных массивов еловых лесов наиболее сильное загрязнение выявлено в Мытищинском лесопарке (уровень загрязнения средний или слабый).

Ассоциации химических элементов на участках среднего загрязнения (табл.7) указывают на наличие двух закономерностей: в южных частях парка основными загрязнителями ели являются Pb, Ni, Co, Zn и Мо, в северных - Sr, Pb и Zn; состав элементов-загрязнителей закономерно сокращается при удалении от г.Москвы с одновременным уменьшением уровня загрязнения.

Таблица 7

Ассоциации химических элементов загрязненной в хвое ели

Для ели, также как для березы, состав ассоциаций элементов-загрязнителей слабо отражает профиль промышленного производства. Транспортное загрязнение наиболее ярко фиксируется аномалиями Pb, а также присутствием в них Ni, Co и Zn.

В обоих видах растительности содержания цинка, марганца и никеля превышают избыточную токсичность в 12-70% проб. Следует отметить, что состояние растительности по визуальным оценкам на таких участках не вызывает особых опасений.

Положительные значимые корреляции между содержаниями подвижных форм Zn (r=0.68), Mn (r=0.66), Pb (r=0.57) и Sr (один из наиболее активных водных мигрантов) в почвах и их содержаниями в растительности позволяют предположить, что основная масса этих элементов поступает в растения из загрязненных почв. В свою очередь Co, Cr, Ni, Mo, Ag и Sn напрямую поглощаются листвой из загрязняющих атмосферу аэрозолей.

Загрязнение поверхностных вод и донных отложений. Основным источником загрязнения донных отложений являются загрязненные снеговые воды и почвы, из которых химические элементы поступают в аллювий при снеготаянии и плоскостном смыве.

К числу основных загрязнителей, исходя из % аномальных проб и максимальной степени концентрации химических элементов в донных отложениях, относятся Zn, P и Hg. Техногенные потоки этих химических элементов имеют протяженность до 2-3 км.

Наиболее сильно загрязнены Zn донные отложения Нехлюдова рукава, истоки которого находятся у границ парка с г.Королевым. Источником загрязнения донных отложений р.Ички является МКАД, а р.Яузы при выходе ее из парка - Ярославское шоссе. В меньшей степени загрязнению Zn подверглись донные отложения в бассейне р.Пехорки. Аномальные содержания Zn обнаружены в илисто-глинистых осадках этой реки при ее выходе из парка ниже Пехоркинского пруда.

Аномальные содержания Hg в донных отложениях установлены во всех водотоках, протекающих по территории парка. Степень концентрации ртути в них, так же как и в почвах, является самой высокой среди всех элементов-загрязнителей. Наиболее сильное загрязнение ртутью характерно для донных отложений в бассейнах рек Яузы и Пехорки.

Второстепенными загрязнителями донных отложений на территории парка являются Ni, Pb, Cr, Ag и Ba. Протяженность загрязненных интервалов рек этими химическими элементами составляет 1,5-2 км.

Усредненные расчеты по трем основным бассейнам (Яузы, Ички и Пехорки) показывают, что уровень загрязнения донных отложений рек на территории национального парка преимущественно минимальный. Низким уровнем загрязнения характеризуются донные отложения р. Пехорки ниже Пехоркинского пруда (около 1 км) (Zn_3,0- Со_2,0; Ba_3,5-Y_2,4-Zr_2,3), р. Яузы от старого моста до ее выхода за пределы парка (1.5 км) (Hg_5,3-Mn_3,2-Ag_2,6-Zn_2,6-Mo_2,1-Bi₂; P_2,8), р. Ички у МКАД (около 1 км) (Ni_3,6-Sn_2,5-Сu_2,5-Mo_2,4-W_2,2-Zn_2,2-Hg_2,2-Cr_2,0) и руч.Лось в среднем течении (около 1 км) (Hg_6,9-Со_3,2-Ni_2,7- Cr_2,5-Bi_2,0-V_2,0; Zr_6,2-Ba_2,2-Li_2,0). Низким и средним уровнем загрязнения отличаются донные отложения Нехлюдова рукава (Hg_8,6-Sn_7,1-Ag_7,0-Mn_4,1-Zn_3,9-Bi_2,0-Ni_2,0; Ba_6,2-Sc_4,3-Sr_4,0-P_3,,8-РЗЭ_5,4-2,0).

Состав ассоциаций загрязнителей в значительной степени отражает специфику предприятий основных промзон, расположенных вдоль границ парка. За исключением донных отложений р.Ички, ведущую роль в ассоциациях элементов загрязнителей остальных водотоков играет ртуть. Спектр химических элементов, загрязняющих донные отложения, закономерно сокращается по удалению от промышленных зон г.Москвы и в направлении от краевых к внутренним частям парка.

Выполненные расчеты показывают, что основным источником загрязнения донных отложений являются загрязненные почвы (коэффициент корреляции между составами ассоциаций в почвах и донных отложениях r=0.32 при r_5%=0.32).

Влияние сточных вод на загрязнение донных отложений имеет ограниченный характер и прослеживается только в тех водотоках, которые берут начало у границ парка вблизи расположенных там промзон. Наиболее ярким примером такого типа является загрязнение донных отложений Нехлюдова рукава, где установлено максимальное значение суммарного показателя. В донных отложениях наряду с обычным набором загрязнителей концентрируются Sr, Be, Bi, РЗЭ, источником поступления которых являются, по всей видимости, сточные воды ливневой канализации г.Королева.

Основными загрязнителями речных вод парка являются хлориды, нитраты и сульфаты, из катионов - натрий, калий, кальций, аммоний. В пробах обнаружены повышенные концентрации таких токсичных микроэлементов, как Hg (1 класс опасности), Cd, Pb, Ag, Co (2 класс опасности), Zn, Fe и Mn.

Наиболее загрязненными являются воды р.Ички. Минерализация вод на участке, где река протекает вблизи МКАД, в летний период в 2-4 раза, а в период снеготаяния в 20 раз) превышает среднюю минерализацию в незагрязненных водоемах парка (М_ср. = 250 мг/л). Повышение минерализации связано с увеличением в воде содержаний ионов хлора и натрия. В летний период их значения в 30 раз выше фоновых и в 1,25 раз превышают ПДК, при снеготаянии концентрации натрия и хлора достигают 2581 и 1761 мг/л соответственно. В этих же пробах содержания Hg, Pb и Cd также превышают ПДК, а Co, Ni, Ag, Cu, Fe и Mn -минимально-аномальный уровень.

Основной причиной загрязнения вод хлором и натрием является использование противогололедных препаратов для посыпки дорожного полотна МКАД. Несмотря на высокую миграционную способность хлора и натрия, их концентрации в воде продолжают оставаться высокими в течение длительного времени после снеготаяния. Это происходит вследствие неполного смыва солей талыми водами и последующего вымывания хлоридов из загрязненных почв атмосферными осадками.

Воды реки Будайки у юго-западной границы парка загрязнены преимущественно SO₄-ионом. В отобранной из реки пробе установлены также аномальные содержания хлора, натрия и практически всех определявшихся микроэлементов за исключением Fe, Ag и Ni. Общая минерализация М>500мг/л в 2 раза превышает средние значения в незагрязненных водах (М=250 мг/л).

Нехлюдов рукав загрязняется сточными водами г.Королева. Основными загрязнителями вод являются хлориды и нитраты. Содержания нитратов (до 56 мг/л) превышают ПДК, а содержания хлор-иона в 8 раз выше его фона. В водах Нехлюдова рукава установлены максимальные содержаний кадмия (С=5,7мкг/л), в 5 раз превышающие ПДК. Здесь же наблюдаются повышенные по сравнению с фоном содержания Co, Hg, Pb, Ni.

В реке Яузе у северо-западной границы парка рядом с Ярославским шоссе в пробе обнаружены аномальные содержания Mn, Co, Fe, Zn.

В центральной части парка в пробе, взятой из приустьевой части небольшого левого притока р.Яузы, обнаружено загрязнение нитратами (в 5 раз выше фона) и кадмием (6,4 мг/л). В пробе из заболоченных истоков р.Пехорки выявлены аномальные содержания нитратного азота, As, Ag, Cu, Zn, Hg.

В восточной части парка воды в основном чистые. Основные элементы- загрязнители: Hg, NH₄⁺ и As. Превышение над фоном не более чем 2-3 кратное.

В целом можно отметить удовлетворительное состояние водоемов парка. Основная техногенная нагрузка приходится на воды западной и северо-западной частей парка (реки Будайка, Ичка, Нехлюдов рукав). Основным объектом, от которого происходит загрязнение вод, является МКАД.

Повышение концентраций загрязнителей происходит в результате их попадания с талыми и грунтовыми водами из почв в районе МКАД (р.Ичка - хлоридно-натриевый ртутно-свинцово-кадмиевый тип загрязнения), сточными водами г.Королева (Нехлюдов рукав - хлоридно-нитратный кадмиевый тип загрязнения) и талыми и грунтовыми водами с полей и дачных участков (р.Пехорка - аммонийно-мышьяковый тип загрязнения). Анализ коэффициентов распределения (Кр=Свзв/Сраств) свидетельствует, что в основном тяжелые металлы переносятся в растворенной форме (Кр<1), только Fe, Mn и Pb находятся преимущественно в виде взвеси (Кр>1).