Оценка качества питьевой и ирригационной воды в сильно изменённой субтропической реке Индии с использованием гидрохимических индексов

Почему эта река важна для повседневной жизни

Река Дамодар на востоке Индии — жизненно важный ресурс для миллионов людей, обеспечивая воду для питья, сельского хозяйства, купания и промышленности. Однако сейчас та же река несёт значительную нагрузку загрязнений от заводов, шахт и растущих городов. В этом исследовании подробно изучается, насколько безопасна вода реки для питья и орошения вдоль её наиболее индустриализированного участка, что помогает понять последствия для здоровья людей, производства продуктов питания и долгосрочного будущего реки.

Занятая река под давлением

Река Дамодар протекает почти 600 километров от каменистых холмов Чхота-Нагпурского плато до равнин Западной Бенгалии. По пути она проходит мимо угольных шахт, сталелитейных заводов, электростанций и густозаселённых сельскохозяйственных районов. Плотины, створы и каналы теперь регулируют большую часть её стока, замедляя течение и давая загрязнениям больше времени на накопление. Ранее река уже признавалась одной из самых загрязнённых в Индии, но не было длительной детальной картины о том, безопасна ли её вода для питья или использования на полях в течение года.

Как учёные сняли пульс реки

Для ответа на этот вопрос исследователи проанализировали 12 лет записей качества воды с 11 наблюдательных станций между городами Баракар и Бурдван — участок длиной 82 км, включающий сильно индустриализованный пояс Асансол–Дургапур. Данные были сгруппированы по трём сезонам, формирующим жизнь региона: предмуссонный (сухие месяцы), муссонный (дождливые месяцы) и постмуссонный. На каждой станции в каждом сезоне измеряли 22 показателя воды, включая кислотность, растворённый кислород, мутность, соли и питательные вещества, такие как нитрат и фосфат. На их основе рассчитывали стандартный Индекс качества воды (WQI) для питья и несколько широко используемых индексов, показывающих пригодность воды для полива.

Что тесты показывают о питьевой воде

Результаты резки. Для питья более двух третей всех проб, взятых за период исследования, были оценены как «непригодные», причём худшая ситуация наблюдалась в муссонный период: примерно 87 % проб в сезон дождей не соответствовали порогу безопасности. Средняя часть исследуемого участка, около деревни Муджер Мана ниже крупного промышленного стока Тамла налах, продемонстрировала наихудшие показатели: более 95 % проб там были непригодны для питья во все сезоны. Высокая мутность, высокое химическое потребление кислорода и повышенное содержание питательных веществ сильно повышали значения WQI, особенно когда сильные дожди смывали промышленные и сельскохозяйственные отходы в реку. В то же время некоторые основные соли — кальций, магний, натрий и сульфат — обычно оставались в пределах принятых стандартов питьевой воды, что означает, что главная проблема — именно загрязнение, а не естественное минеральное содержание.

Удивительно, но вода всё ещё пригодна для полей

В отношении орошения картина менее мрачная. Несколько индексов — такие как соотношение поглощения натрия, процент натрия, индекс проницаемости, потенциальная солёность и риск магния — показали, что большинство образцов воды попадают в категории, считающиеся приемлемыми или даже отличными для полива культур. Фермеры вдоль реки, опрошенные командой, в основном подтвердили, что по-прежнему полагаются на Дамодар для орошения и не наблюдали широкомасштабного засоления почв. Однако одна мера щелочности, называемая остаточным гидрокарбонатно-натриевым показателем (residual sodium carbonate), часто указывала на «сомнительные» или «непригодные» условия, особенно вблизи Раниганджа. Это означает, что хотя вода в целом пригодна для сельского хозяйства сегодня, существует риск, что длительное накопление определённых солей при отсутствии контроля за загрязнениями со временем может нанести вред почвам.

Где и когда река страдает сильнее всего

Сравнение станций и сезонов с помощью статистических методов показывает, что качество воды сильно варьируется в зависимости от места, а безопасность питьевой воды меняется в течение года. Средний участок вокруг Муджер Маны выделяется как очаг загрязнения, отражая совокупное влияние городских и промышленных сточных вод. Муссон усугубляет эти проблемы: сильные дожди смывают больше загрязняющих веществ в реку и взмучивают осадок, делая воду особенно небезопасной для питья как раз тогда, когда высокие потоки могут создавать у людей ошибочное ощущение её чистоты. Исследователи также использовали продвинутые статистические инструменты для группировки станций с похожими паттернами загрязнения, снова выделив промышленный средний участок как существенно отличающийся от менее затронутых участков выше и ниже по течению.

Что это значит для людей и политики

Для непрофессионала ключевое послание таково: вдоль этой части реки Дамодар необработанную речную воду не следует употреблять, особенно в сезон дождей и рядом с промышленными стоками. В то же время река всё ещё поддерживает сельское хозяйство, хотя имеются предупреждающие признаки, что продолжающееся загрязнение может постепенно повредить почвы. Авторы призывают к более строгому контролю промышленных и городских сбросов, улучшению очистки сточных вод и просвещению населения как к неотложным мерам по восстановлению реки. Их долговременная оценка по сезонам представляет собой план действий для других загрязнённых рек в мире, показывая, как тщательный мониторинг может направлять обеспечение более безопасной питьевой воды и более устойчивого орошения.

Цитирование: Islam, A., Hoque, M.M., Nasrin, T. et al. Assessing drinking and irrigation water quality in a highly altered subtropical river in India using hydro-chemical indices. Sci Rep 16, 6972 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37030-y

Ключевые слова: качество речной воды, безопасность питьевой воды, пригодность для орошения, промышленное загрязнение, река Дамодар