В монографии рассматриваются основные элементы гидрохимического и гидрологического режимов реки, её притоков и дельты. На основе анализа многолетних рядов показана пространственно-временная изменчивость этих элементов и их связь с гидрометеорологическими процессами. Представлены результаты статистических расчётов среднемноголетних и сезонных величин ряда гидрохимических показателей, характеризующих природные и антропогенные составляющие загрязняющих веществ. Показана возможность использования кривых обеспеченности гидрохимических показателей для классификации качества вод в условиях высокоцветных вод, к которым относятся воды Северной Двины.

Для гидрохимиков, гидробиологов, специалистов в области мониторинга и охраны водных ресурсов Севера.

Северная Двина — самая крупная северная река в Европейской части России. Её историческое и народнохозяйственное значение трудно переоценить, поскольку она в течение многих веков служила стержнем и связующим звеном для русского Севера. Однако интенсивное развитие промышленности (главным образом, лесоперерабатывающей), лесосплава и водного транспорта привели к тому, что в 50-х годах прошлого века проблема качества воды стала весьма актуальной.

Сброс большого объёма плохо очищенных (а в некоторых случаях вообще неочищенных) сточных вод в реку и её притоки привел к заметному ухудшению качества воды по многим показателям. Влияние антропогенного воздействия прослеживается по многолетним рядам наблюдений, выполняемых в течение многих лет Северным УГМС на гидропостах речной системы Северной Двины. Был собран очень большой массив данных по различным гидрохимическим показателям, и особенно по характеристикам окисляемости вод (ХПК, ПО, БПК₅). Воздействие сточных вод целлюлозно-бумажных комбинатов можно было проследить по изменению содержания лигнинных веществ.

Однако парадокс заключается в том, что при таком изобилии информации опубликовано весьма мало книг, в которых рассматривались бы проблемы формирования качества воды в Северной Двине. Наиболее полной является книга В. С. Кузнецова, И. В. Мискевича и Г. Б. Зайцевой «Гидрохимическая характеристика крупных рек бассейна Северной Двины» [1991 г.], в которой обобщены данные наблюдений за период с 1976 по 1985 гг., а для дельты Северной Двины — за период 1967—1985 гг. Некоторые данные приведены в книгах В. И. Найденовой «Гидрохимическая характеристика средних и больших рек Европейской территории СССР» [1971 г.] и «Ресурсы поверхностных вод суши» [1972 г.]. В 1999 г. вышел сборник «Экология Северной Двины», но в нём содержались лишь отдельные статьи по качеству воды в реке.

Институт водных проблем РАН включился в исследования процессов переноса и трансформации загрязняющих веществ в Северной Двине в 1983 г., когда были проведены зимние и летние экспедиции в бассейне реки. С тех пор был собран большой материал, который не утратил своей актуальности и в настоящее время, поскольку, как это следует из всех статистических сводок, экологическая ситуация для реки в целом не улучшилась. Полностью сохранились и продолжают действовать основные точечные источники загрязнения, в виде сточных вод ЦБК, хотя за последние годы сильно уменьшилось воздействие водного транспорта в связи с сокращением объёма перевозок.

Авторы ставили своей задачей изучение особенностей формирования гидрохимического режима реки и её притоков на основе обобщения всех имеющихся в их распоряжении материалов. Основная часть этих материалов представляет собой данные наблюдений на гидропостах Северного УГМС за достаточно большой интервал времени. Для анализа были выбраны те показатели, по которым имелись достаточно длинные ряды: это, главным образом, показатели окисляемости воды в виде ХПК и ПО, а также БПК₅, содержание в воде растворённого кислорода, лигнинных веществ, цветности, ионного состава и минерализации вод. Статистическая обработка этих рядов позволила выявить некоторые закономерности формирования гидрохимического режима Северной Двины на отдельных ключевых участках, причём по разным сезонам года.

Авторы прекрасно понимают, что упомянутые выше показатели далеко не полностью характеризуют качество воды: так, вне рассмотрения остались такие важные загрязняющие вещества как фенолы, нефтепродукты и тяжёлые металлы (хотя по последним двум показателям приводятся некоторые данные, полученные в экспедициях ИВП РАН). Но дело в том, что по этим компонентам нет длительных рядов регулярных наблюдений, которые позволили бы сделать обоснованные выводы. Это может стать предметом для обсуждения в другой работе.

Авторы выражают искреннюю благодарность к.г.н. Д. В. Ломовой и С. Б. Сусловой за помощь в подготовке рукописи, обработке и интерпретации результатов, а также к.ф.-м.н. В. И. Перекальскому за помощь в написании главы, посвящённой математическому моделированию процессов распространения загрязняющих веществ.

ВВЕДЕНИЕ

Бассейн Северной Двины

Книги на ту же тему

1. Гидрология устьевой области Северной Двины, Зотин М. И., Михайлов В. Н., ред., 1965
2. Актуальные проблемы водообеспечения, Раткович Д. Я., 2003
3. Динамико-стохастическое моделирование формирования талого стока, Гельфан А. Н., 2007
4. Моделирование эрозионных процессов на территории малого водосборного бассейна, Керженцев А. С., Майснер Р., Демидов В. В., Оллеш Г., Сухановский Ю. П., Волокитин М. П., Кистнер И., Коломийцев Н. В., Роде М., Сон Б. К., Быховец С. С., Демин Д. В., Пискунов А. Н., Ильина Т. А., Киселева О. Е., 2006
5. Современные проблемы оценки водных ресурсов и водообеспечения, Болгов М. В., Мишон В. М., Сенцова Н. И., 2005
6. Нелинейная динамика поверхностных вод суши, Найденов В. И., 2004
7. Моделирование гидрологических процессов, Коваленко В. В., 1993
8. Гидрохимия местного стока Европейской территории СССР (основы гидрохимического принципа картирования), Воронков П. П., 1970
9. Гидрометрия. — 4-е изд., перераб. и доп., Быков В. Д., Васильев А. В., 1977
10. Гидрология: Учебник для вузов, Михайлов В. Н., Добровольский А. Д., Добролюбов С. А., 2005
11. Анализ формирования стока равнинных рек, Попов Е. Г., 1956
12. Экологическое состояние малых рек Верхнего Поволжья, Папченков В. Г., ред., 2003
13. Водный транспорт леса. — 2-е изд., перераб., Донской И. П., Савельев В. В., 1973
14. Реки Севера, Ильина Л. Л., Грахов А. Н., 1987
15. Динамика биологического разнообразия и биоресурсов континентальных водоёмов, Алимов А. Ф., Голубков С. М., ред., 2012
16. Водная экотоксикология: Теоретические и прикладные аспекты, Моисеенко Т. И., 2009
17. Биота в процессах массопереноса в водных объектах, Бреховских В. Ф., Казмирук В. Д., Вишневская Г. Н., 2008
18. Донные отложения Иваньковского водохранилища: состояние, состав, свойства, Бреховских В. Ф., Казмирук Т. Н., Казмирук В. Д., 2006
19. Бентос лососевых рек Урала и Тимана, Шубина В. Н., 2006
20. Зарастающие водотоки и водоёмы: Динамические процессы формирования донных отложений, Казмирук В. Д., Казмирук Т. Н., Бреховских В. Ф., 2004
21. Каргополье — Онега, Гунн Г. П., 1974
22. По реке Кокшеньге (Тарногский район Вологодской области), Чекалов А. К., 1973
23. Каргопольский озёрный край, Гунн Г. П., 1984
24. По реке Сить, Гречухин В. А., 1990