авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Геоэкологическая оценка состояния малых водотоков калининградской области

-- [ Страница 2 ] --

Наиболее благоприятные кислородные условия отмечены в малых реках Самбийского полуострова, текущих в северном направлении. Исключение – р. Медвежья, в которой насыщенность воды кислородом летом не превышала 10 %. Аналогичные условия были отмечены в некоторых малых реках Полесской низменности (р. Лобовка, р. Покосная, р. Гурьевка, р. Зеленоградка). Насыщение воды кислородом в малых реках дельты р. Немана (р. Заячья, р. Узкая, р. Хлебная) не превышало 30, а в приграничных участках трансграничных водотоков – 70 %. Неблагоприятными были кислородные условия в малых реках Полесской низменности, дельты р. Немана, в приустьевой части р. Преголи. Водородный показатель сдвинут в щелочную сторону (7,3-8,5).

Ход биогенных элементов в некоторых малых реках (р. Медвежья, р. Лобовка, р. Граевка) нарушен, что свидетельствует о предельной антропогенной нагрузке на водный объект и потере способности водотока к самоочищению. Состояние некоторых рек свидетельствует о катастрофическом загрязнении. Реки Лобовка, Покосная, Медвежья, Чистая, Граевка, Малая Морянка) представляют собой сточные канавы. Вода в них серого цвета с характерным запахом канализации и сероводорода. На берегах отмечен белесый осадок от пены СПАВ, дно покрыто черным илом. Экстремально высокое содержание азота аммонийного отмечено в р. Лобовке (11,1 мгN/дм3), р. Граевке (2,6 мгN/дм3), азота нитритного - в приграничных створах, особенно в реках Стоговке (0,11 мгN/дм3), Путиловке (0,08 мгN/дм3 ), Правде (0,06 мгN/дм3).

Содержание биогенных веществ в исследованных водотоках в основном не соответствовало требованиям, предъявляемым к водным объектам рыбохозяйственного назначения. Особенно неблагоприятные условия сложились в малых реках, впадающих в Куршский залив, и в приграничных створах трансграничных рек, где чаще всего обнаруживались экстремально высокие концентрации гидрохимических параметров (до 2ПДК и более), особенно в меженные периоды.

При всем многообразии и изменчивости малых водотоков, можно выделить некоторые общие черты их геоэкологического состояния, обобщив сведения о качестве воды, а также приоритетные природные и антропогенные факторы, влияющие на формирование местных особенностей водных объектов. Так как водоток – ядро бассейновой системы, то качество воды в главном водотоке отражает комплекс антропогеных нагрузок на фоне природных особенностей территории. К тому же, качество воды, являясь интегральным показателем, позволяет сформировать объективную оценку состояния водотока, на основе которой возможно последующее построение стратегий управления данной геосистемой. При этом под геоэкологической оценкой понимается соотнесение выбранных параметров (качество воды и его изменение по сезонам в главном водотоке) объекта на фоне природных и антропогенных факторов в пределах рассматриваемой геосистемы. Представленная оценка ориентирует на использование малых водотоков, прежде всего, в рыбохозяйственных целях – малые реки области имеют достаточно высокий потенциал для нереста, нагула, обитания и разведения ценных видов рыб. Этим объясняется выбор гидрохимических показателей – учитывались в основном параметры, нормируемые для использования водных объектов в рыбохозяйственных целях. Помимо этого, полученная типизация может быть ориентирована также и на использование ресурсов малых рек для коммунально-бытовых и рекреационных нужд.

Проведенное исследование позволило выделить четыре группы бассейнов рек, различающиеся по геоэкологическому состоянию: «благоприятное», «умеренно благоприятное», «малоблагоприятное» и «весьма неблагоприятное» (рис. 1).

Благоприятное состояние. Водотоки средней минерализации (300-500 мг/дм3), умеренно жесткие (общая жесткость 2-4, не более 5 мг экв./дм3), с малым и среднем содержанием органических веществ (перманганатная окисляемость 5-10, не более 15 мгО/дм3), благоприятными кислородными условиями в течение года (60-90 % насыщения, 7-11 мг/дм3), с достаточно низкими концентрациями биогенных веществ (N-NH4+ - 0,1-0,3 мгN/дм3, N-NO2- - 0-0,01 мгN/дм3, N-NO3- 0-1 мгN/дм3, Р-РО43- - 0-0,1 мгР/дм3, Feобщ. – 0-0,3 мг/дм3). Сезонный ход химических элементов выражен четко. Приоритетные природные факторы, влияющие на состав вод: высокий уровень подземных горизонтов, обеспечивающий питание рек в меженные периоды водами с пониженным содержанием кислорода и высоким содержанием железа в закисной форме. Приоритетные антропогенные факторы: диффузный сток с сельскохозяйственных территорий и животноводческих хозяйств, обеспечивающий увеличение содержание органических веществ и фосфора в периоды половодий и паводков. Самая малочисленная группа. К ней относятся реки, дренирующие Виштынецкую возвышенность – Писса, Красная, а также канал Мазурский.

Умеренно благоприятное состояние. Водотоки средней минерализации (400-500 мг/дм3), умеренно жесткие (общая жесткость 4-5 мг экв./дм3), со среднем и повышенным содержанием органических веществ (перманганатная окисляемость 10-15, и более 15 мгО/дм3), благоприятными кислородными условиями в течение года (60-90 % насыщения, 7-11 мг/дм3), с концентрациями биогенных веществ: N-NH4+ - 0,3-0,4 мгN/дм3, N-NO2- - 0,01-0,02 мгN/дм3, N-NO3- 1-2 мгN/дм3, Р-РО43- - 0,1-0,2 мгР/дм3, Feобщ. – 0,3-0,6 мг/дм3. Сезонный ход химических элементов прослеживается. Отмечаются превышения ПДК по N-NH4+, N-NO2-, Р-РО43-, особенно в меженные периоды. Приоритетные природные факторы, влияющие на состав вод: питание подземными и болотными водами, обедненными кислородом, перегруженными органическими и биогенными веществами. Приоритетные антропогенные факторы: диффузный сток с сельскохозяйственных территорий и животноводческих хозяйств, обеспечивающий увеличение содержания органических веществ и фосфора в периоды половодий и паводков, мелиоративные каналы, несущие воды с высоким содержанием органики. Водотоки, составляющие эту группу, расположены приемущественно в восточной и юго-восточной частях области (водотоки южной части Дельтовой низменности, реки Инструч, Анграпа, Голубая, рук. Дейма, р. Прохладная).

Малоблагоприятное состояние. Водотоки средней (400-500 мг/дм3) и повышенной (до 600 мг/дм3 и более) минерализации, умеренно жесткие (общая жесткость 4-5, до 6 мг экв./дм3), с повышенным содержанием органических веществ (перманганатная окисляемость 15-20 мгО/дм3) и сниженным содержанием кислорода в течение года (30-60 % насыщения, 5-8 мг/дм3), особенно в период летней межени, с высокими концентрациями биогенных веществ, превышающими ПДК: N-NH4+ - 0,4-0,6 мгN/дм3, N-NO2- - 0,02-0,04 мгN/дм3, N-NO3- 2-4 мгN/дм3, Р-РО43- - 0,2-0,3 мгР/дм3, Feобщ. – 0,6-0,9 мг/дм3. Сезонный ход химических элементов нарушен, наиболее высокие концентрации веществ в водотоках отмечены в летний и зимний периоды. Приоритетные природные факторы, влияющие на состав вод: питание подземными и болотными водами, подпор со стороны принимающих водоемов, замедляющий вынос загрязнений с территории водосбора. Приоритетные антропогенные факторы: диффузный сток с сельскохозяйственных территорий и животноводческих хозяйств, мелиоративные каналы, высокая плотность населения в бассейнах – дополнительные загрязнения поступают от точечных источников – мелких и крупных населенных пунктов, а также в результате трансграничного загрязнения. Группа объединяет большинство малых водотоков, дренирующих западную, юго-западную и южную части области: малые реки Самбийского полуострова, река Мамоновка, реки бассейна Лавы (Правда, Путиловка), малые реки Полесской низменности.

Весьма неблагоприятное состояние. Водотоки средней (400-500 мг/дм3) и повышенной (до 600 мг/дм3 и более) минерализации, умеренно жесткие (общая жесткость 4-5, до 6 мг экв./дм3), с высоким содержанием органических веществ (перманганатная окисляемость более 20 мгО/дм3) и сниженным содержанием кислорода в течение года (30-60 % насыщения, 5-8 мг/дм3), вплоть до дефицита (менее 30 % насыщения, 3-4 мг/дм3) особенно в период летней межени, с катастрофически высокими концентрациями биогенных веществ, превышающими ПДК: N-NH4+ - 0,6-0,9 и более мгN/дм3, N-NO2- - более 0,04 мгN/дм3, N-NO3- - более 4 мгN/дм3, Р-РО43- -более 0,3 мгР/дм3, Feобщ. – более 0,9 мг/дм3. Сезонный ход химических элементов не прослеживается, способность водотоков к самоочищению отсутствует. Приоритетные природные факторы, влияющие на состав вод: питание подземными и болотными водами, подпор со стороны принимающих водоемов, замедляющий вынос загрязнений с территории водосбора. Приоритетные антропогенные факторы: диффузный сток с сельскохозяйственных территорий и животноводческих хозяйств, мелиоративные каналы, высокая плотность населения и интенсивная антропогенная деятельность в бассейнах – дополнительные загрязнения поступают от точечных источников – мелких и крупных населенных пунктов, свалок ТБО, а также в результате трансграничного загрязнения. В группу с весьма неблагоприятным геоэкологическим состоянием объединены самые малые водотоки, испытывающие сильное антропогенное воздействие: реки Самбийского полуострова – Приморская, Граевка, Чистая, Медвежья; реки Полесской низменности – Лобовка, Зеленоградка, Малая Морянка; река Стоговка, водотоки северной части Дельтовой низменности.

Гидрохимические особенности водотоков складываются за счет природных особенностей дренируемой территории. В современных условиях в формировании гидрохимического режима основополагающее значение приобретает интенсивность антропогенной деятельности в бассейне. При этом антропогенное воздействие усугубляется влиянием природных факторов, (преобладание в питании болотных и подземных вод, частые нагонные явления, подпор со стороны принимающих водоемов). Совместное влияние природных и антропогенных факторов накладывает специфические черты на гидрохимические условия малых рек Калининградской области, главным образом за счет их повышенного загрязнения.

Геоэкологическое состояние большинства малых водотоков области малоблагоприятное и весьма неблагоприятное. Неблагоприятное состояние характерно для бассейнов водотоков, расположенных в западной, северо-западной, северо-восточной и центральной частях области. Неудовлетворительная геоэкологическая оценка диктует необходимость принятия срочных мер по снижению антропогенного пресса в бассейнах малых рек.

  Пространственные различия в геоэкологическом состоянии бассейнов-0

Рисунок 1 – Пространственные различия в геоэкологическом состоянии бассейнов водотоков

2. Оценка вклада малых рек в поступление биогенных веществ в Балтийское море

Речная система, дренируя определенную территорию, несет свои воды в принимающий водоем. При этом характеристика стока реки напрямую зависит от экологического состояния речного бассейна. Величину нагрузки от реки на водоем определяет комплекс природных и антропогенных факторов, тесно связанных между собой и формирующих специфические условия в пределах речного бассейна. Биогенный сток напрямую определяет не только экологические особенности водотока, но и характеризует весь водосборный бассейн. Результаты расчета биогенной нагрузки в 2010 г. от рек на Балтийское море, в т. ч., на Калининградский и Куршский заливы, выполненные согласно рекомендациям ХЕЛКОМ, позволили отметить следующее (рис. 2).

Основной вклад в поступление биогенных веществ в Балтийское море со стоком малых рек Самбийского полуострова принадлежал р. Алейке и р. Забаве, что естественно, учитывая площади водосборов и гидрометрические параметры этих рек. Реки Зеленая, Чистая и Медвежья сильно перегружены биогенными веществами (за счет сельскохозяйственных стоков – р. Зеленая, коммунально-бытовых и промышленных – р. Чистая, р. Медвежья), поэтому их нагрузка на море также значительна (рис. 2).

Нагрузку на Куршский залив определяет р. Неман и крупные водотоки в дельтовой низменности (кан. Матросовка, р. Немонин). Доля малых рек в нагрузке на Куршский залив невелика. Основной источник биогенной нагрузки на Калининградский залив - р. Преголя. Значительное количество биогенов поступает также со стоком рек Прохладной, Мамоновки, Граевки и Черной. В Калининградский и Куршский заливы выведено несколько сточных канав, собирающих коммунально-бытовые стоки с близлежащих поселков (канавы у п. Каширское, п. Ладушкино). Учитывая водный баланс заливов, а также систему течений, можно заключить, что сток р. Немана практически полностью выносится в море. В водном балансе Калининградского залива основная доля в приходной части принадлежит морским водам. Сложная система течений способствует аккумуляции выносимых речным стоком загрязнений в определенных гидрологических районах: эстуарий р. Преголи, северная часть Приморской бухты, замкнутые циркуляции вдоль юго-восточного берега залива.

В целом, учитывая катастрофически высокие концентрации биогенных веществ в малых реках вследствие повышенного антропогенного загрязнения, суммарный биогенный сток таких водотоков может приводить к существенному ухудшению экологического состояния, как самих малых рек, так и принимающих водоемов.

Таким образом, речной сток – мощный источник поступления биогенных веществ в Балтийское море. Для контроля загрязнения необходимо фиксировать поток веществ не только в системе «водосбор-река», но и непосредственно вынос речным стоком через замыкающий створ в принимающий водоем.

Суммарный вклад всех водотоков области

Вклад малых рек Самбийского полуострова

Вклад водотоков, впадающих в Куршский залив

 Вклад водотоков, впадающих в Калининградский залив  Вклад водотоков-3

Вклад водотоков, впадающих в Калининградский залив

  Вклад водотоков Калининградской области в биогенную нагрузку на-4

Рисунок 2 – Вклад водотоков Калининградской области в биогенную нагрузку на Балтийское море в 2010 г.: А – по азоту минеральному, Б – фосфору фосфатов, В – железу общему

3. Оценка трансграничного загрязнения водотоков

Учету переноса биогенных веществ речным стоком с территорий сопредельных государств уделено в настоящее время недостаточно внимания. Оценить фактическую биогенную нагрузку от стока рек с приграничных районов можно, определив перенос биогенных веществ через створ, максимально приближенный к границе – приграничный.

Основную биогенную нагрузку на территорию области оказывают реки, текущие с территории Литвы (за счет стока реки Немана). Биогенный сток с территории Польши формируют реки Анграпа и Лава (вместе с их притоками), несущие свои воды в р. Преголю, а также р. Прохладная и р. Мамоновка, впадающие в Калининградский залив.

По соотношению между величинами переноса биогенных веществ через приграничные и замыкающие створы трансграничных водотоков был рассчитан условный баланс между поступлением биогенных веществ с сопредельных государств и выносом с территории области (рис. 3), который показал, что на территорию области реки приходят уже достаточно загрязненными. Об этом свидетельствуют также концентрации биогенных веществ (рис. 4).

  Баланс между поступлением биогенных веществ с территорий сопредельных-5

Рисунок 3 – Баланс между поступлением биогенных веществ с территорий сопредельных государств и выносом трансграничными реками Калининградской области в 2010 г.

Баланс между поступлением биогенных веществ с сопредельных государств и выносом с территории области формируется не только за счет антропогенного фактора, который можно оценить по качеству воды в соответствующих створах (рис. 4), но и в зависимости от природных особенностей и структуры водосбора в точке наблюдения, косвенно влияющих на гидрометрические характеристики (расход воды и объем стока).

а

б

Рисунок 4 – Содержание азота нитратного (а) и фосфора фосфатов (б) в трансграничных реках Калининградской области

В условиях отсутствия гидрологических постов на большинстве малых водотоков области получение объективных сведений об их экологическом состоянии обеспечивается рейдовыми наблюдениями. При этом под рейдовыми наблюдениями понимаются однодневные наблюдения (в течение светового дня) на водном объекте (предпочтительно по всей его длине или площади), в ходе которых выполняются комплексные исследования, включающие гидрологические, гидробиологические и ихтиологические исследования. Анализ результатов каждой рейдовой (разовой) эколого-гидрологической съемки непосредственно после ее выполнения позволяет:

1. обнаружить специфические особенности и некоторые закономерности в распределении гидрологических (в т. ч. гидрохимических) параметров;

2. выявить источники загрязнения водного объекта и составить их сравнительную характеристику;

3. провести предварительное зонирование водного объекта по гидрологическим показателям;

4. подготовить основу для последующего проведения экологического мониторинга, определив ключевые станции (створы).

По мере удлинения рядов наблюдений результаты именно рейдовых наблюдений (и только они) дают возможность составить полное представление об изучаемом водном объекте. Для накопления комплексной информации о водотоке целесообразно пересмотреть существующую систему мониторинга, восстановив ранее существующие посты на малых реках, а также включив некоторые трансграничные реки.

Основные выводы



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.