В состав Нижне-Донской ЛС-2 входят ЛС-2' и ЛС-2-1. Основная функция ЛС-2 и ЛС-2' - сбор и транспортировка к водоприемнику поверхностного стока с прилегающей водосборной площади. ЛС-2-1 предназначен для пропуска технологических сбросов из НДМК на ПК 419 через КСБ в ЛС-2.
В непосредственной близости от дрены 9-Д-2 (? 20 м), впадающей в ЛС-2, построена площадка для хранения и переработки птичьего навоза, принадлежащая ООО «Белая птица».
Площадь прилегающих к Нижне-Донскому ОСК-3 территорий составляет 1699 га. Площадь, занятая в сельскохозяйственном производстве, в зоне действия коллектора 1294 га. Годовой объем сброса 541,0 тыс. м3. Трасса Нижне-Донского ОСК-3 проходит по урочищу Кривенькое, на склоне которого расположен х. Титов, общая протяженность коллектора 27,6 км, водоприемником является ерик Бешеный.
Площадь орошаемых земель с глубиной залегания грунтовых вод в интервале 0-2 м составила 226 га (16 %), в интервале глубин 2,0-2,5 м - 510 га (35 %), с глубиной залегания грунтовых вод > 2,5 м - 701 га (49 %).
Площадь с минерализацией грунтовых вод на послеполивной период 2016 г. в интервале от 0 до 3 г/л составляла 1080 га (75 %), в интервале
3-10 г/л - 346 га (25 %).
Водопроводящая сеть Нижне-Донского ОСК-3 расположена на пойменной террасе р. Дон. Склоны террасы имеют волнистый рельеф, по понижениям которого построены собиратели и дрены с глубиной заложения не более 2,5 м.
БГМС-1 Багаевской ОС расположен на землях с/п Золотаревского (рисунок 5).
Рисунок 5 - Схема расположения БГМС-1
Площадь прилегающих к БГМС-1 территорий составляет 2598 га. Площадь, занятая в сельскохозяйственном производстве, в зоне действия коллектора 1875 га. Годовой объем сброса 155,0 тыс. м3. Максимальный расход коллектора 0,3 м3/с. Водопроводящая сеть БГМС-1 общей протяженностью коллектора 1,1 км проходит по пониженным точкам рельефа. Водоприемником является оз. Калмыцкое.
Площадь орошаемых земель с глубиной залегания грунтовых вод в интервале 0-2 м составила 70 га, в интервале глубин 2,0-2,5 м - 120 га (1 %), с глубиной залегания грунтовых вод > 2,5 м - 1983 га (99 %).
Площадь с минерализацией грунтовых вод на послеполивной период 2016 г. в интервале от 0 до 3 г/л составила 85 га (4 %), в интервале 3-10 г/л - 2088 га (96 %).
На момент обследования БГМС-1 уровень воды в канале не превышал 0,1 м.
БГМС-4 Багаевской ОС расположен на землях с/п Топилинского
(рисунок 6).
Рисунок 6 - Схема расположения БГМС-4
Площадь прилегающих к БГМС-4 территорий составляет 5552 га. Площадь, занятая в сельскохозяйственном производстве, в зоне действия коллектора 5552 га. Годовой объем сброса 135,0 тыс. м3. Максимальный расход коллектора 0,4 м3/с. Водопроводящая сеть БГМС-4 общей протяженностью коллектора 24,0 км проходит по пониженным точкам рельефа. Водоприемником является пруд Костылевский. На момент обследования БГМС-4 уровень воды в канале не превышал 0,1 м.
Площадь орошаемых земель с глубиной залегания грунтовых вод в интервале 0-2 м составила 415 га (7 %), в интервале глубин 2,0-2,5 м - 850 га (14 %), с глубиной залегания грунтовых вод > 2,5 м - 4687 га (79 %).
Площадь с минерализацией грунтовых вод на послеполивной период 2016 г. в интервале от 0 до 3 г/л составляет 301 га (6 %), в интервале 3-10 г/л - 5651 га (94 %).
Результаты и обсуждение. Химический состав коллекторно-сбросных вод по Семикаракорскому филиалу ФГБУ «Управление «Ростовмелиоводхоз» неоднороден. Наблюдаются широкие вариации по характеру анионно-катионного состава и минерализации. Поступление химических элементов увеличивается в осенне-весенний период, летом наблюдается значительный спад (рисунки 7, 8).
Рисунок 7 - Количество превышений ПДК химических элементов в коллекторно-сбросных водах Семикаракорского филиала за 2015 г.
Рисунок 8 - Количество превышений ПДК химических элементов в коллекторно-сбросных водах Семикаракорского филиала за 2016 г.
Коллектор Центральный сброс во втором и третьем кварталах имеет превышение ПДК по таким показателям, как азот, медь, при этом сброс составляет 356 и 1065 тыс. м3 соответственно. Возможной причиной повышенной концентрации загрязнителей является минерализация оросительной воды и поверхностного стока. В четвертом квартале наблюдается превышение ПДК по сульфат-аниону, магнию, нитратам, нитритам, фосфору фосфатов и железу, что может быть связано с минерализацией оросительной воды, выносом поверхностным стоком остатков химических удобрений и снижением объема технологического сброса до 126 тыс. м3.
Коллектор КСБ характеризуется превышением ПДК практически по всем показателям, что не характерно для коллекторов, работающих на орошаемых землях. Поэтому не исключена возможность, что на химический состав сбросных вод коллектора КСБ может оказывать влияние поверхностный и грунтовый сток п. Вершинного, расположенного в непосредственной близости от коллектора.
Коллектор МКЛ-7 во втором квартале имеет превышение ПДК по таким показателям, как азот, медь, при этом сброс составляет 860 тыс. м3. Возможной причиной повышенной концентрации загрязнителей является минерализация оросительной воды. В третьем квартале наблюдается превышение ПДК по азоту, объем сброса составляет 1460 тыс. м3. За четвертый квартал превышение ПДК отмечено по кальцию, азоту, нитритам, железу, что может быть связано с минерализацией оросительной воды и выносом поверхностным стоком остатков химических удобрений, объем сброса составляет 298 тыс. м3.
Коллектор ЛС-2 характеризуется превышением ПДК в четвертом квартале по магнию, нитратам и железу, что может быть связано с выносом химических удобрений поверхностным стоком и снижением объема сброса.
Коллектор К-3 во втором квартале имеет превышение ПДК по таким показателям, как сухой остаток, хлорид-анион, кальций, азот, нитриты, железо, медь, при этом сброс составляет 230 тыс. м3. Возможной причиной повышенной концентрации загрязнителей является поступление в КДС загрязненных талых поверхностных вод. В третьем квартале наблюдается превышение ПДК по азоту, железу, что может быть связано с минерализацией оросительной воды, объем сброса составляет 240 тыс. м3. За четвертый квартал превышение ПДК отмечено по железу и нефтепродуктам, объем сброса составляет 61 тыс. м3.
Ухудшение качества коллекторно-сбросных вод в наибольшей степени обусловлено антропогенной нагрузкой на поверхностный сток, вместе с тем в роли источника и переносчика загрязнения выступают и грунтовые воды [3]. В наибольшей степени коллекторно-сбросные воды связаны с загрязненными грунтовыми водами первого от поверхности водоносного горизонта [4]. Важной причиной солевого загрязнения грунтовых вод является увеличение миграционного потока легкорастворимых солей, спровоцированного подъемом УГВ [5].
Увеличение концентраций загрязнителей в весенний период подъема УГВ обусловлено тем, что при инфильтрации талых вод и атмосферных осадков происходит промывание поверхностного горизонта почв, в результате чего содержащиеся в почвогрунтах и на их поверхности химические элементы поступают в грунтовые воды. Увеличение в летне-осенний меженный период концентраций калия, фосфора и фосфатов указывает на то, что основным фактором, вызывающим это повышение, может являться их привнос в почвы в составе калийных и фосфорных удобрений и последующая их миграция вместе с поливными водами в грунтовые горизонты. Внутригодовые изменения концентрации главных ионов в грунтовых водах связаны в основном с особенностями режима питания и разгрузки грунтового водоносного горизонта, составом почв и водовмещающих пород, мощностью зоны аэрации. Кроме того, растворению кальцийсодержащих минералов в летний период способствуют процессы разложения органических веществ микроорганизмами, сопровождающиеся понижением pH [6]. С увеличением содержания кальция в меженный период понижения УГВ происходит закономерное увеличение их общей жесткости.
Кроме того, на территориях населенных пунктов и сельскохозяйственных землях возможно влияние на химический состав поверхностных и грунтовых вод коммунально-бытовых и промышленных стоков, основными компонентами загрязнения которых являются соединения азота, ядохимикаты, калий, фосфор, нефтепродукты, возможно появление кадмия, ртути, меди и других металлов [7-12].
Выводы
В условиях сокращения поливных площадей, отсутствия промывных норм, снижения объемов технологических сбросов оросительной воды и увеличения антропогенной нагрузки на поверхностный и грунтовый сток загрязняющие вещества аккумулируются в почвенном слое по всей водосборной площади в течение всего вегетационного периода и выносятся из почвы через коллекторно-сбросную сеть в водоприемники дождевыми и талыми водами в осенне-весенний период с превышением ПДК практически по всем показателям. Сезонная периодичность колебания загрязняющих веществ в сбросных и дренажных водах на территории юга Ростовской области свидетельствует о преобладании естественных факторов в формировании внутригодового режима.
Поскольку содержание загрязняющих веществ в сбросных и дренажных водах принципиально неоднородно по своему качественному и количественному составу, необходимо определить удельные показатели эколого-экономической оценки условий образования поверхностного и дренажного стока для условий объекта представителя, что позволит обосновать методы и способы очистки поверхностного и дренажного стока и будет способствовать снижению объемов поступления солей и загрязнений в водоприемники.
Список использованных источников
1 Капустян, А. С. Очистка и утилизация дренажно-сбросных вод оросительных систем / А. С. Капустян, В. П. Пальцев, А. В. Щедрина; ГУ «ЮжНИИГиМ». - М., 2000. - 242 с.
2 Васильев, С. М. Экологическая концепция оценки воздействия оросительных систем на ландшафты Нижнего Дона: монография / С. М. Васильев, В. Ц. Челахов, Е. А. Васильева. - Ростов н/Д.: СКНЦ ВШ, 2005. - 308 с.
3 Interactions between groundwater and surface water in the Suwannee river basin, Florida / B. G. Katz, R. S. DeHan, J. J. Hirten, J. S. Catches // Journal of the American Water Resources Association. - 1997. - Vol. 33, № 6. - P. 1237-1254.
4 Никаноров, А. М. Гидрохимия: учебник / А. М. Никаноров. - 3-е изд., перераб. и доп. - Ростов н/Д.: НОК, 2008. - 461 с.
5 Никаноров, А. М. Региональная гидрохимия / А. М. Никаноров. - Ростов н/Д.: НОК, 2011. - 309 с.
6 Никаноров, А. М. Словарь-справочник по гидрохимии и качеству вод суши (понятия и определения) / А. М. Никаноров, В. М. Иваник. - Ростов н/Д.: Артартель, 2014. - 548 с.
7 Абраханов, Р. Ф. Геохимическое состояние подземных вод промышленно-урбанизированных территорий / Р. Ф. Абраханов // Техногенная трансформация геологической среды: материалы междунар. науч.-практ. конф. - Екатеринбург: Изд-во
УГГТА, 2002. - С. 34-36.
8 Влияние отходов животноводческого комплекса на грунтовые и поверхностные воды / А. Ю. Беляев, Р. Г. Джамалов, В. Л. Злобина, Ю. А. Медовар, И. О. Юшманов // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. - 2008. - № 4. - С. 331-337.
9 Масштабы подтопления, режим и качество грунтовых вод застроенных территорий юга Ростовской области / А. М. Никаноров, О. Б. Барцев, Д. Н. Гарькуша, Е. А. Зубков // Вестник Южного научного центра РАН. - 2015. - Т. 11, № 3. - С. 66-80.
10 Крайнов, С. Р. Загрязнение подземных вод в сельскохозяйственных регионах: обзор / С. Р. Крайнов, В. П. Закутин. - М.: Геоинформмарк, 1993. - 86 с. - (Гидрогеология, инженерная геология).
11 Оценка воздействия подземных вод застроенных территорий юга Ростовской области на качество вод нижнего течения реки Дон / О. Б. Барцев, А. М. Никаноров, Д. Н. Гарькуша, Е. А. Зубков // Метеорология и гидрология. - 2016. - № 7. - С. 82-92.
12 Оценка стока грунтовых вод застроенных территорий юга Ростовской области и его влияние на качество вод нижнего течения реки Дон / О. Б. Барцев, А. М. Никаноров, Д. Н. Гарькуша, Е. А. Зубков // Современные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод: материалы науч. конф. с междунар. участием. - Ч. 2. - Ростов н/Д.: Изд-во ГХИ, 2015. - С. 174-177.