Оцінка впливу стічних вод ВАТ «Дніпроважмаш» на прибережні угруповання молоді риб

УДК 597.2/.5:591.5

Ю. П. Бобильов, О. О. Христов
Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна

Y. P. Bobylyov, О. О. Кhrіstov
Oles’ Honchar Dnipropetrovsk NationalUniversity, Dnipropetrovsk, Ukraine

Дніпровське водосховище за тривалістю та потужністю дії комплексу антропогенних чинників і рівнем трансформації посідає одне з перших місць в Україні. За період дослід-ження (2007–2011 р.) вивчені чисельність і біомаса молоді риб прибережних угруповань Дніпровського водосховища на ділянці надходження промислових стоків ВАТ «Дніпроваж-маш» і в умовно чистій зоні.

Протягом усієї історії Дніпропетровськ формувався та розвивався як місце зосеред-ження базових галузей важкої промисловості (металургійної, машинобудівної, хімічної) і вже майже століття зберігає визнання центру чорної металургії. У переліку заходів щодо вдосконалення системи локального моніторингу антропогенного впливу на водні об’єкти Дніпропетровської області (2009–2012 роки) особливе місце займає ділянка скиду стічних вод ВАТ «Дніпроважмаш». Основна продукція підприємства – устаткування та металоконструкції металургійних підприємств, електростанцій. Металургійне виробництво включає виготов¬лення виробів із чавуна, сталі, сплавів на основі міді, цинку та алюмінію. Скиди неочищених стічних вод ВАТ «Дніпроважмаш» складають 289 тис. м³. Джерелами водопостачання технічною водою для задоволення виробничих і господарсько-питних потреб заводу слугує водовід технічної води ВАТ «Дніпропетровський трубний завод» через насосну станцію Євраз-ДМЗ ім. Петровського та мережі Дніпропетровського водоканалу – вода питної якості згідно договору подається по двом водоводам.

Використання води у системах оборотного водопостачання підприємства складає 90,2 % загального водоспоживання. Господарсько-побутові та, частково, виробничі стічні води крізь дві насосні станції («Східна» та «Західна») скидаються на біологічні очисні споруди центральної станції аерації. За промислово-зливовою каналізацією до р. Дніпро відводиться поверхневий стік із території підприємства, а також промислові стічні води, частина яких проходить попереднє очищення на локальних очисних спорудах. Виробничі стічні води разом із поверхневим стоком відводяться по зливовій каналізації. Скидання зворотних вод ВАТ «Дніпроважмаш» здійснюється по балці «Сухий яр» у Західний струмок і далі у Дніпровське водосховище.

За дослідний період (2007–2011) не зареєстровано перевищень ГДК за такими речови¬нами: нітрати, сульфати, хлориди. Їх значення несуттєво коливаються за роками та складають у середньому для нітратів 0,05 ГДК, для сульфатів – 0,36 ГДК, для хлоридів – 0,10 ГДК. За рештою речовин спостерігаються систематичні перевищення гранично допустимих значень. У окремі роки досліджень перевищення за кожною речовиною склали:
– у 2007 році: азот амонійний (2,7 ГДК), БСК5 (3,8 ГДК), завислі речовини (26,2 ГДК), нафтопродукти (10,2 ГДК), нітрити (4,6 ГДК), фосфати (5,3 ГДК), залізо загальне (4,0 ГДК), мідь (20,0 ГДК);
– у 2008 році: азот амонійний (1,1 ГДК), БСК5 (4,3 ГДК), завислі речовини (26,2 ГДК), нафтопродукти (17,2 ГДК), нітрити (2,9 ГДК), фосфати (3,0 ГДК), залізо загальне (2,7 ГДК), цинк (7,0 ГДК), алюміній (2,3 ГДК), мідь (12,0 ГДК);
– у 2009 році: азот амонійний (2,5 ГДК), БСК5 (5,0 ГДК), завислі речовини (30,4 ГДК), нафтопродукти (10,4 ГДК), нітрити (22,6 ГДК), фосфати (2,8 ГДК), залізо загальне (3,5 ГДК), цинк (4,5 ГДК), алюміній (4,9 ГДК), мідь (37,8 ГДК);
– у 2010 році: азот амонійний (1,6 ГДК), БСК5 (2,1 ГДК), завислі речовини (20,6 ГДК), нафтопродукти (8,3 ГДК), нітрити (3,5 ГДК), фосфати (2,9 ГДК), залізо загальне (3,3 ГДК), цинк (1,2 ГДК), мідь (23,5 ГДК);
– у 2011 році: азот амонійний (2,2 ГДК), БСК5 (2,8 ГДК), завислі речовини (28,8 ГДК), нафтопродукти (7,2 ГДК), нітрити (4,4 ГДК), фосфати (3,0 ГДК), залізо загальне (2,8 ГДК), цинк (1,2 ГДК), алюміній (1,5 ГДК), мідь (18,0 ГДК).
Таким чином, найменше перевищення складає 1,1 ГДК (азот амонійний), найбільше – 37,8 ГДК (мідь). Найзначніші перевищення спостерігаються за такими речовинами: завислі речовини (20,6–30,4 ГДК), нафтопродукти (7,2–17,2 ГДК), нітрити (2,9–22,6 ГДК), мідь (12,0–37,8 ГДК), цинк (до 7,0 ГДК).

Щодо маси скидання забруднюючих речовин у р. Дніпро, її загальна динаміка відпо-відає об’ємам річної витрати води, за масою скидання розбіг мінімального та максимального значень становить 264,4 тис. м³. За розрахованим значенням комбінаторного індексу забрудненості вода р. Дніпро на ділянці надходження забруднених стоків ВАТ «Дніпроважмаш» належить до розряду «в» четвертого класу якості води і за комплексом досліджуваних інгредієнтів характеризується як «дуже брудна». Перевищення ГДК на дослід¬жуваній ділянці спостерігається за 11 інгредієнтами хімічного складу води з 14 визначених показників. Для більшості інгредієнтів протягом досліджуваного періоду характерна стійка забрудненість, що підтверджується найбільшими значеннями приватних оціночних балів за повторюваністю (Sai = 4). Відповідно до класифікації води за повторюваністю випадків забрудненості, це значення характеризується як «характерна» забрудненість води.

За азотом амонійним, нітратами, сульфатами та хлоридами не спостерігається забруднення. Для азоту амонійного та АПАР характерний низький рівень забрудненості води (значення приватних оціночних балів відповідно – 2,00 та 1,00). За БСК5, нітритами, фосфатами, залізом загальним, цинком і алюмінієм має місце середній рівень забрудненості (приватні оціночні бали відповідно – 2,45, 2,95, 2,42, 2,41, 2,44 та 2,36). Для завислих речовин, нафтопродуктів і міді характерний високий рівень забрудненості (приватні оціночні бали відповідно – 3,66, 3,27 і 3,55).

Найбільшу частку у загальну оцінку ступеня забрудненості води вносять завислі речовини, нафтопродукти, нітрити та мідь. Узагальнені оціночні бали цих інгредієнтів складають 14,64, 13,08, 11,80 і 14,20 відповідно, що відносить їх до критичних показників забрудненості води, на які потрібно звернути особливу увагу при плануванні та здійсненні водоохоронних заходів.

Ступінь забрудненості води р. Дніпро у зоні надходження забруднених стоків ВАТ «Дніпроважмаш» протягом 2007–2011 років характеризується як «дуже брудна», що зумовлено порушенням існуючих нормативів за 10 інгредієнтами. Особливо виділяються своїм високим забруднювальним ефектом чотири показники хімічного складу води: завислі речовини, нафтопродукти, нітрити та мідь. За кожним із них у роки дослідження спостерігається характерна забрудненість високого рівня.

Прибережні угруповання риб – чутливі індикатори стану як усього іхтіоценозу, так і окремих популяцій. За чисельними параметрами щорічних генерацій визначається не тільки реалізація відтворювального циклу, а й умови нагулу даної когорти (Христов, 2007).

Кількість і якість молоді слугує більшою мірою, ніж кількість ікри, індикатором стану запасів усього стада даного виду риб. Велика кількість добре зростаючої молоді забезпечує більшу кількість дорослих риб і при цьому риб із добрим темпом зростання, оскільки ріст молоді в перші роки сприятливо впливає на зростання риби в наступні часи.

На базі отриманих даних про стан молоді риб прибережних угруповань Дніпровського водосховища з акваторії різної приуроченості до районів скиду стічних вод ВАТ «Дніпроважмаш» встановлена залежність між рівнем забруднення та біологічними показниками вищої ланки гідробіоценозу – риб, виявлено ступінь деструктивного впливу на іхтіоценоз стічних вод металургійного підприємства на сучасному етапі.

Чисельність молоді риб прибережних угруповань коливається в межах 114,0–1637,5 екз./100 м², що є відносно малим показником і свідчить про загальні несприятливі умови відтворення (Христов, 2007). У складі молоді ресурсних видів домінують еврибіонти – плітка, краснопірка та карась сріблястий. Із непромислових видів численні гірчак, бичок пісочник і бичок кругляк, які не мають господарської цінності, є трофічними конкурентами молоді. Крім того, вони живляться ікрою та личинками промислових видів риб.

З усіх видів, що зареєстровані в межах Дніпровського водосховища (53), на ділянці надходження промислових стоків ВАТ «Дніпроважмаш» зареєстровано 19. Домінуючим видом є плітка. Також численні гірчак, краснопірка та верховодка. Трофічна структура угруповань цієї зони характеризується значною спрощеністю. Переважають види-еврибіонти, найпристосованіші до умов існування у несприятливих умовах.

Збільшення рівня домінування одного виду – негативний фактор. Чим структурно простіша та менш врівноважена екосистема, тим нижче її здатність до самоочищення, що в остаточному підсумку відбивається на якості води Дніпровського водосховища. В умовно чистій зоні водосховища зареєстровано 17 видів. Відсутні лин, щука, атерина, окунь. З’являються щипавка та бичок мартовик. Домінують гірчак, плітка та бичок пісочник. Численні карась і бичок кругляк.

Зміни чисельності молоді риб прибережних угруповань на різних ділянках водосхо-вища протягом років дослідження демонструють, що найбільші показники зареєстровані у 2009 році у зоні впливу стічних вод ВАТ «Дніпроважмаш», у той час, як в умовно чистій зоні чисельність менша у 3,3 раза (1680 и 510 екз./100 м²), 2008 рік характеризується приблизно однаковою порівняно невеликою чисельністю на обох ділянках водосховища. У 2010 році спостерігаються найбільші показники чисельності для умовно чистої зони. У 2011 році чисельність чистої зони значно перевищує показники зони стоків.

Аналогічне дослідження змін показників іхтіомаси демонструє приблизно однакові значення біомаси молоді риб у зоні стоків та в умовно чистій зоні для 2008, 2010 і 2011 років (310–460 г/100 м²). Загальні найменші показники спостерігаються у 2008 році. Для 2009 року значення іхтіомаси на різних ділянках водосховища мають розподіл, подібний тому, що спостерігається для чисельності – значення для зони впливу забруднених стоків перевищують такі значення для умовно чистої зони у 3,4 раза (590 та 170 г/100 м²). Найбільші значення іхтіомаси для умовно чистої ділянки водосховища спостерігаються, як і для чисельності, у 2010 році. Дослідження чисельності та біомаси молоді риб прибережних угруповань Дніпровського водосховища протягом чотирьох років дають змогу встановити залежність між цими показниками та рівнем забруднення акваторії промисловими стоками ВАТ «Дніпроважмаш».

Порівняння загальних концентрацій і обсягів скидання забруднюючих речовин у стічних водах ВАТ «Дніпроважмаш» із відповідно чисельністю та біомасою молоді риб прибережних угруповань за роки досліджень виявляє пряму залежність між цими показниками. Розраховані коефіцієнти кореляції для цих значень підтверджують сильний позитивний зв’язок між наведеними параметрами. Для концентрації забруднюючих речовин і чисельності молоді риб коефіцієнт кореляції дорівнює 0,62 (коефіцієнт детермінації R = 38,4 %), для маси забруднюючих речовин та іхтіомаси – 0,92 (R = 84,6 %). У зоні впливу стічних вод переважають промислові види – їх частка складає 76 %, малоцінні промислові – 8 %, непромислові – 16 %. Для умовно чистої зони цей показник промислових видів втричі менший (25 %), малоцінні промислові – 4 %, непромислові – 71 %.

Таким чином, скидання стічних вод металургійних підприємств у акваторію Дніпровського водосховища значно впливає на біологічні показники молоді риб прибережних угруповань. На ділянці надходження забруднених стоків ВАТ «Дніпроважмаш» чисельність та біомаса молоді риб тим більша, чим значніші показники забруднення води. Видовий склад забрудненої зони багатший, домінує молодь промислових видів риб. Але їх угруповання трофічно спрощені та нестабільні.

---

Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конфе ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 81-84.