Вытекающая из озера Инари и впадающая в Северный Ледовитый океан река Паз представляет собой цепь озёр и искусственных водоёмов, которые соединены между собой непротяжёнными участками русла. На реке построено семь станций. В русле больше нет порогов и водопадов.
Влияние горно-металлургической промышленности сильно заметно в русле реки Паз. Вблизи источников загрязнения концентрации тяжёлых металлов в воде, донных седиментах и тканях органов рыб высокие. В верхнем течении река Паз испытывает только атмосферную нагрузку, там концентрации вредных веществ ниже.
Качество воды в реке Паз
Влияние деятельности горно-металлургического комбината «Печенганикель» явно отражается на качестве воды реки Паз. В нижнем течении река испытывает нагрузку вредных веществ, переносимых сточными водами и по воздуху. Стоки рудников и металлоплавильного завода Никеля направляются через реку Колосйоки в озеро Куэтсъярви откуда попадают в русло реки Паз. Вблизи источников загрязнений содержания меди, никеля и диоксида серы в воде очень высоки. В верхнем течении река Паз подвержена только атмосферному загрязнению. Преобладающие ветры с юга и юго-запада чаще переносят загрязняющие вещества в нижнюю часть реки, чем в верхнюю.
Выше по течению от комбината «Печенганикель» концентрации никеля в воде колеблются незначительно, но в нижнем течении они резко повышаются, начиная сразу от источника загрязнений. В непосредственной близости от источников сбросов содержание никеля может в пять раз превышать показатель пункта наблюдения на финской стороне реки Паз. Большая часть соединений никеля (80%) попадает в воду напрямую. Что касается меди, разница между концентрациями в верхнем и нижнем течении меньше, поскольку большая часть выбросов меди (90%) переносится по воздуху и, следовательно, распределяется в окружающей среде более равномерно. Концентрации никеля в воде возросли с середины 1990-х годов, но уровень концентраций меди и соединений серы остается почти на одном и том же уровне.
Уровни концентраций тяжелых металлов в разных частях реки Паз.
Помимо выбросов никеля и меди, также имеют место большие объёмы выбросов сульфатов. Их концентрации наиболее высоки на станции наблюдения на реке Колосйоки. Влияние сульфатов на качество воды реки Паз уменьшается по мере отдаления от источников загрязнения вниз по течению.
Выбросы диоксида серы комбината «Печенганикель» создают риск закисления русла реки Паз. Впрочем, вода в основном русле реки обладает относительно высокой буферной способностью и хорошо переносит кислотные выпадения. Одной из причин является щелочной характер скальных пород и почвы, однако роль играют и содержащиеся в выбросах щелочные золы, выпадающие на почву и в водоемы на большей части загрязненной территории, в том числе и в русло реки Паз. Признаков закисления воды в реке не наблюдается.
На качестве воды в реке Паз также сказывается низкая численность населения региона. Заметное влияние населённых пунктов на качество воды наблюдается в нижнем течении, на участках вблизи жилых зон. Впрочем, северным рекам с низким содержанием питательных веществ эвтрофикация не угрожает, поскольку содержания азота и фосфора в воде очень низкие и сохраняются почти на естественном уровне, изменяясь в зависимости от времени года.
Донные седименты реки Паз
Пробы
донных отложений
Донные отложения
или седименты
При исследованиях водоемов под донными отложениями или седиментами понимаются минеральные вещества, отложившиеся на дне водоема в результате физических, химических и биологических процессов.
Анализируя донные отложения, можно узнать об изменениях нагрузки на водоёмы за продолжительный период времени.
Исследования седиментов проводят, например, для изучения изменения состояния водоёмов, а также изменения климата в разные периоды времени.
реки Паз анализировались на содержание различных элементов по слоям, соответствующим различным периоды времени. Наиболее явные признаки загрязнения – высокие содержания тяжелых металлов, таких как медь, никель, мышьяк и кобальт. Кроме того, заметными загрязнителями являются
стойкие органические загрязнители
СОЗ
Стойкие органические загрязнители, СОЗ (англ. persistent organic pollutants, POPs) —наиболее опасные органические соединения, которые разлагаются крайне медленно в естественных условиях. Они способны к переносу на большие расстояния и накоплению в живых организмах.
Бóльшая часть СОЗ техногенного происхождения. Например, в качестве пестицида применяемый ДДТ – это стойкий органический загрязнитель.
Полициклические ароматические углеводороды (англ. polyaromatic hydrocarbons, PAHs) - это токсические соединения, образующиеся при неполном сгорании органических веществ. Они вызывают предрасположенность к онкологическим заболеваниям, мутациям и негативно влияют на развитие зародыша. ПАУ – одна из наиболее распространённых групп органических токсикантов.
Экологическое воздействие горной и металлургической промышленности «Печенганикеля» явно видно в седиментах реки Паз. Тяжелые металлы, связанные с мелкой взвесью, медленно осаждаются на дно реки и становятся частью донных отложений реки. Содержание тяжелых металлов и органических соединений в отложениях высоки вблизи источников выбросов и снижаются далее вниз по течению. Например, содержание никеля в озере Куэтсъярви приблизительно в сто раз выше, чем в референтных озерах. Содержание многих стойких органических загрязнителей и полициклических ароматических углеводородов существенно выше в отложениях на участках нижнего течения реки Паз, чем в любом месте Северной Норвегии. Рост содержания
халькофильных элементов
Халькофильные элементы
Халькофильные элементы стремятся образовывать соединения с серой (сульфиды) вместо кислорода (оксиды). Халькофильными являются, например, ртуть, кадмий, мышьяк, свинец и цинк.
(Pb, Cd, As и Hg) наблюдался в верхних слоях донных отложений озер в верхнем течении реки.
Слои донных отложений могут различаться по уровню концентрации загрязняющих веществ. Например, стойких органических загрязнений и тяжелых металлов больше в верхних слоях седиментов озера Куэтсярви, чем в более глубоких слоях, что указывает на рост содержаний за последние несколько десятилетий. Заметного снижения содержаний тяжелых металлов на поверхностных слоях донных отложений не наблюдается, несмотря на то, что комбинат «Печенганикель» сократил сбросы тяжелых металлов в озеро Куэтсъярви. Слои седиментов глубже 20 см соответствуют доиндустриальному периоду.
На участках в верхнем течении реки Паз содержание загрязняющих веществ в донных отложениях находятся на том же уровне, что и в других водоемах приграничного района, поскольку уровни загрязнения зависят только от выпадений атмосферного переноса.
Планктон
Для фитопланктона реки Паз характерно высокое разнообразие. На различных участках существуют различные сообщества фитопланктона, хотя диатомовые, сине-зеленые водоросли (цианобактерии) и золотистые водоросли наиболее обильны. Однако видовой состав изменяется из-за потепления климата и процессов эвтрофикации. Ранее в сообществе доминировали диатомовые и золотистые водоросли, в то время как сейчас доли зеленых и сине-зеленых водорослей увеличиваются.
Зоопланктон является важным связующим звеном пищевой цепи между бактерио- и фитопланктоном и бентосными беспозвоночными, и рыбой, и может использоваться для оценки состояния окружающей среды. Сообщество зоопланктона реки Паз состоит из коловраток, кладоцер и веслоногих, и обнаруженные виды характерны для олиготрофных холодных озер и рек. Небольшие коловратки по численности составляли крупнейшую группу, однако кладоцеры доминировали по биомассе. Кладоцеры и веслоногие играют важную роль в кормовой базе планктоноядных видов рыбы. Также на многих участках реки встречаются веслоногие Eudiaptomus, чувствительные к загрязнениям.
Макрофиты
Макрофиты – водные растения, растущие полностью или частично в воде. Сообщества макрофитов могут использоваться для оценки экологического состояния и воздействия регулирования уровня воды в различных водоемах. Видимо, воздействие колебаний уровня воды на макрофитов реки Паз невелико, даже несмотря на то, что регулирование превратило реку в непрерывное чередование коротких отрезков реки и водохранилищ. Колебания уровня воды очень невелики, а зимний спад уровня незначителен – возможно, таковы причины, по которым сообщество макрофитов находится в состоянии, очень близком к естественному. Например, в реке произрастают чувствительные виды, такие как полушник озерный (Isoetes lacustris) и уруть очередно-цветковая (Myriophyllum alterniflorum)
Сообщество макрофитов реки Паз очень разнообразно по сравнению с большинством других крупных рек Норвегии, а число видов, указывающих на эвтрофикацию, невелико. Экологический статус большинства водохранилищ – хороший или отличный по показателю макрофиты.
Зообентос
В сообществе зообентоса реки Паз присутствует относительно много таксонов, несмотря на регулирование уровня воды. Присутствие видов, чувствительных к регулированию, объясняется стабильными условиями уровня воды. Особенно важно, что в реке Паз встречаются виды, отсутствующие в зарегулированных озерах, например, Polycentropus flavomaculatus (ручейники), Sialis sp. (вислокрылые) и Caenis horaria (поденки). Возможно, изменения структуры среды обитания (например, вызванные промывкой донных отложений) влияют на некоторые виды, такие как эфемериды (Ephemeroptera). Также виды, более или менее привязанные к субстрату (например, некоторые ручейники-гидропсихиды, Trichoptera) могут страдать от перемен, поскольку они не способны уйти на большую глубину при понижении уровня воды. Глубина воды в литоральной зоне может быть одним из факторов, влияющих на чувствительность бентоса к изменениям уровня воды.
Более частые изменения уровня воды могут сократить количество чувствительных видов в реке Паз из-за возможных изменений климата. Для сохранения экологического качества реки Паз рекомендуется минимизировать изменения уровня воды.
Бентосное сообщество реки Паз также испытывает воздействие горной и металлургической промышленностей комбината «Печенганикель». Например, таксономическое разнообразие литорального бентоса и число групп-индикаторов возрастает по мере удаления от источника загрязнения.
Река Паз включает водохранилища озерного типа с глубокими участками. Разнообразие зообентоса в этих местах с мягким дном невелико. В этих сообществах доминируют хирономиды и олигохеты; другие бентосные группы встречаются редко.
Состояние популяций рыб реки Паз
Воздействие горно-металлургической промышленности на состояние живых организмах реки Паз очевидно. Оно более заметно в водоемах вблизи промышленных объектов, например, в озере Куэтсъярви, где тяжелые металлы наносят вред рыбам, накапливаясь в тканях их органов. Популяции рыб также страдают от медленно распадающихся органических соединений, которые накапливаются в жировых тканях и достигают высоких концентраций на вершине пищевой цепи.
Различные виды рыб реагируют на тяжелые металлы по-разному. Замечено, что сиг наиболее подвержен накоплению никеля и кадмия. Медь накапливается в печени сига, а наивысшее содержание никеля обнаруживается в почках. Больше всего ртути аккумулируется в мышечных тканях окуня и щуки. Вследствие такой восприимчивости к тяжелым металлам рыба может страдать от деформации репродуктивных органов, образования почечных камней и других патологических изменений. У многих видов рыб в озере Куэтсъярви замечены дефекты развития тканей и внутренних органов, а также недоразвитие гонад.
На наиболее загрязненных участках также замечены изменения жизненного цикла рыб. Они раньше становятся половозрелыми, не достигают положенного размера или веса, срок их жизни сокращается. Особенно это относится к сигам.
На участках в нижнем течении реки Паз по мере удаления от металлургического комбината содержание тяжелых металлов в рыбе и, следовательно, патологии снижаются. Концентрации никеля в почках сига быстро сокращаются с увеличением расстояния от плавильного завода. Влияние загрязнения на участки верхнего течения реки проявляется не так явно.
Структура рыбных сообществ на многих участках реки Паз также изменяется, независимо от расстояния до источника загрязнения. Ранее сообщества состояли, в основном, из лососевых и сиговых, но из-за климатических изменений и антропогенной нагрузки возрастают доли окуня, щуки, корюшки и карпообразных.
В регионе существуют давние традиции любительского и профессионального рыболовства. В последние десятилетия ежегодный вылов составлял 200-600 тонн. Доступной информации о совместном влиянии тяжелых металлов и стойких органических соединений, находящихся в рыбе, на здоровье человека по-прежнему очень мало, и этому следует посвятить больше исследований. Впрочем, содержание стойких органических загрязнителей не превышает верхнего порога допустимых величин, установленных для рыбных пищевых продуктов.
Гидроэлектростанции реки Паз также оказывают влияние на популяции рыб. Плотины ограничили миграцию и превратили речную систему в цепь озер. Это резко ухудшило и сократило основные места нереста, нагула и питания кумжи и хариуса. Численность этих видов сократилась, в то время как типичные озерные виды (сиг, окунь, щука) увеличивают численность. Потепление климата положительно повлияло на популяции окуня, его доля в рыбных сообществах возросла. Повышение температуры воды, возможно, также способствует росту числа личинок и малька сига и ряпушки, которая является чужеродным видом в реке Паз.
В последнем отчете о химическом состоянии реки Паз Pasvik Water Quality until 2013 рассматриваются тенденции качества воды за 2000–2013 годы. Предыдущий отчет о состоянии, Pasvik Water Quality Report, включал результаты наблюдений за качеством воды в 2000–2009 годах.
