Научная статья на тему 'Геоэкологические аспекты оценки современного состояния малых рек Оренбургского Приуралья'

Геоэкологические аспекты оценки современного состояния малых рек Оренбургского Приуралья Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
395
100
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МАЛЫЕ РЕКИ / БАССЕЙН РЕКИ / ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ / ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ / SMALL RIVERS / RIVER BASIN / LANDSCAPE-ECOLOGICAL MONITORING / HYDROCHEMICAL INDICES

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Краснова Татьяна Викторовна, Филиппова Ася Вячеславовна

Проведено исследование малых водотоков и их бассейнов с целью установления причин изменений химического состава воды и гидрологического режима. Актуальность исследования обусловлена тем, что малые реки не попадают под регламент мониторинга Росгидромета, но их значение в ландшафтах велико. Именно они определяют химический состав воды средних и крупных рек. Активное хозяйственное использование малых рек приводит к их деградации, выражающемся в заилении и пересыханию русел. В статье представлен анализ состояния малых рек степной зоны – оренбургского Приуралья. Дана характеристика строения и состояние русла и поймы рек, гидрологических условий и гидротехнических сооружений. Изучение гидрохимических показателей водотоков показало их сезонную зависимость. Так, максимум концентрации аммоний-иона и фосфатов отмечен на р. Лебяжке в весенний период. Результаты атомно-абсорбционной спектроскопии проб воды свидетельствуют о значительном превышении нормативов по содержанию тяжёлых металлов: по свинцу – в 2–2,5 раза, по цинку – в 2 раза, марганцу – в 1,9–2,2 раза, железу – 1,7–1,9 раза, по меди – в 6–10 раз. Проведённый анализ позволяет сделать вывод, что отсутствие системы закрепления зоны ответственности за прибрежными территориями малых водотоков и надлежащего обслуживания гидротехнических сооружений может привести к резкому ухудшению условий формирования стока малых рек, к уменьшению их водности. Степень распашки, условия регулирования речного стока должны определяться необходимостью сохранения основных черт естественного режима степных рек, а состояние гидротехнических сооружений должно контролироваться.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Краснова Татьяна Викторовна, Филиппова Ася Вячеславовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GEOECOLOGICAL ASPECTS OF EVALUATION THE PRESENT DAY SITUATION WITH SMALL RIVERS IN ORENBURG PRIURALYE

The study of small watercourses and their basins has been conducted to determine the causes of changes in water chemical structure and those of the hydrological regime. The urgency of the research is conditioned by the fact that small rivers are not regulated by the RosHydromet monitoring but they play a very important role in landscapes development. It is precisely small rivers that determine the chemical composition of water in medium-size and large rivers. The active economic utilization of small rivers results in their degradation which is expressed in siltation and drying up of river beds. The article presents an analysis of the situation with small rivers in the steppe zone of Orenburg Priuralye. The structure and condition of river beds and flood-lands, hydrological conditions and water development facilities are characterized. The study of hydrochemical indices of watercourses demonstrated their dependence on year seasons. For example, the maximum concentration of ammonium-ion and phosphates was observed on the river Lebyazhka in the spring period. The results of atom-absorbing spectroscopy of water samples are indicative of a considerable excess of admissible heavy metals content: lead – by 2–2.5 times, manganese – by 1.9–2.2 times, iron – by 1.7–1.9 times, copper – by 6–10 times. As result of analysis conducted it is concluded that lack of the system of responsibility regulation for the riparian territories of small watercourses and proper maintenance of the water development facilities can lead to serious changing for the worse the conditions of small rivers outflow formation and to the reduction of river water content. The plowing up degree and the conditions of river outflow regulation are to be determined by the necessity to maintain the basic features of the natural steppe rivers regime and the condition of water development facilities should be under regular control.

Текст научной работы на тему «Геоэкологические аспекты оценки современного состояния малых рек Оренбургского Приуралья»

Геоэкологические аспекты оценки современного состояния малых рек оренбургского Приуралья

Т.В. Краснова, Оренбургский ГПУ;

А.В. Филиппова, Оренбургский ГАУ

Малые реки, составляя основу гидрографической сети, в значительной мере определяют своеобразие состава воды и водных биоценозов, формируют гидрологический режим средних и крупных рек. Однако в силу ряда свойств и особенностей малые реки Оренбургской области являются наиболее уязвимым звеном гидрографической сети и требуют изучения с позиций комплексного ландшафтно-экологического подхода. Вместе с тем малые реки остаются наименее изученными водными объектами. В классической схеме экологического мониторинга отсутствует система наблюдений за малыми реками, а главный принцип организации мониторинга — пространственный и временной охват каждого водотока и водоёма наблюдательной сетью — не соблюдается [1].

Объекты, методы и результаты исследования. Проведение исследования не только самих водотоков, но и их бассейнов позволяет выявить причины изменения химического состава воды и причины изменения гидрологического режима малых водотоков.

Объектами нашего исследования явились реки Кинделя, Кувай и Лебяжка, которые дренируют центральную часть Общего Сырта. Эта платообразная возвышенная равнина сильно расчленена плотной речной сетью на узкие междуречья. Главная особенность этих рек — глубокие, резко асимметричные долины, рассекающие местность на множество асимметричных увалов — сыртов.

Годовой модуль речного стока на Общем Сырте составляет около 2,5 л/(с-км2). В питании тоже есть общие закономерности: основное участие принимают атмосферные осадки, причём снеговое питание в годовом стоке реки составляет 50% и более, дождевые воды дают от 15—20 до 40—50% от годового стока. Реки имеют неравномерный сезонный сток: в весенний паводок (апрель — май)

они сбрасывают 70—80% воды; на летний период (июнь — сентябрь) приходится 8—12%, а на осень и зиму (октябрь — март) — по 4—8% от общего объёма годового стока [2].

В долинах исследуемых рек широкое распространение получили пойменные леса. Для низовий характерны болотистые и настоящие луга, для притеррасных понижений пойм — галерейные или куртинные черноольшаники. В нижнем течении преобладают разреженные тополёво-ветловые леса в сочетании с зарослями кустарников и разнотравно-злаковых лугов.

Река Кинделя — правый приток первого порядка р.Урала, её длина составляет 145 км, площадь водосбора — 1830 км2. Исток реки находится на границе Новосергиевского и Переволоцкого районов — на узком междуречье высотой 259 м над уровнем моря. Протекая в широтном направлении, река принимает несколько мелких притоков. Ширина русла колеблется в пределах 7—30 м, на плёсах средние глубины составляют 2—3 м. В верховьях, у села Рыбкина, река зарегулирована двумя земляными плотинами.

Река Лебяжка является правым притоком р. Самары, в её нижнем течении расположен райцентр Новосергиевка. Берёт начало на северных склонах Общего Сырта в урочище Филипповка в 12 км к юго-западу от райцентра. Длина реки 24 км, площадь бассейна — 144 км2. Ширина русла по длине реки различная и в среднем составляет 5 м, минимальная — 3 м, максимальная — 12 м; глубина колеблется от 0,1 до 1,6 м и в среднем составляет 0,5 м.

Река Кувай — левый приток р. Самары, имеет протяжённость 64 км, площадь водосбора — 821 км2. Река берёт начало с возвышенности у горы Медвежий Лоб. Ширина русла колеблется от 6 до 13 м. В летний период река сильно мелеет, плёсы имеют глубину 0,5—1,5 м, а ямы — 2—3 м. Река дважды зарегулирована — в верхнем и среднем течении.

158

Результаты гидрохимического анализа водотоков Кинделя, Лебяжка, Кувай

Показатель Река Нормативы качества*

Кинделя Лебяжка Кувай

весна лето осень весна лето осень весна лето осень

Запах, балл землистый (2) землистый ощущается слабо (2) землистый слабый (1) рыбный (2) землистый (2) илистый (1) рыбный, слабо ощущается '(1) слабый землистый (1) слабо ощутимый илистый запах (1) не более 2-х баллов

Цветность желтоватая желтоватая светло- жёлт. светло- жёлт. желтоватая желтоватая желтоватая светло- жёлтая желтоватая -

Мутность мутная слабомутн. слабомутн. мутная слабомутная мутноватая опалесци- рующая слабомутная опалесци- рующая -

Водородн. показатель (pH) 7,1±0,1 7.2±0.1 7.0±0.1 6.9±0Л 7.0±0Л 7Л±0Л 7,0±0,1 7Л±0Л 7.2±0Л 6-9 ед.

Аммоний (ЫН1) 0.3±0.01 0,25±0,01 0,2±0,01 0.5±0.01 0.3±0.01 0.4±0.01 0,4±0,01 0.2±0.01 0.4±0.01 0,5

Железо общее (Ре2+± Ре3+) 0,073±0,01 0,074±0,01 0.1±0.01 0,069±0,01 0,062±0,01 0,05±0,01 0,072±0,01 0,068±0,01 0,06±0,01 0,1

Общая жёсткость (Са2+±1У^2) 3,3±0,1 4,5±0,1 3,3±0,1 3,0±0,1 4,3±0,1 4,0±0,1 4,0±0,1 4,3±0,1 4Л±0Л 7(Ю) моль/л экв.

Нитрат (N0'' ) 3,5±0,1 0,4±0,1 0,1±0,01 3,0±0,1 0,7±0,1 0,4±0,01 3,2±0,1 0,5±0,1 0,6±0,01 40

Ортофосфат (Р0|'' ) 0.3±0.01 0.3±0.1 0.3±0.01 0.6±0.01 0.2±0Л 0 Л ±0,01 0,5±0,01 о.з±ол 0 Л ±0,01 3,5 мг/л

Полифосфаты 0 Л ±0,01 0,2±0,01 0,2±0,01 0,01±0,01 0,01±0,01 0,2±0,01 - - - 3,5 мг/л (по РОЛ

Цинк, мг/л 0,024±0,1 0,025±0,1 0,022±0,1 0,021±0,001 0,023±0,01 0,025±0,1 0,020±0,01 0,021±0,01 0,020±0,01 0,01

Марганец, мг/л 0,021±0,001 0,020±0,001 0,021 ±0,001 0,02±0,01 0,02±0,1 0,019±0,1 0,018±0,01 0,021±0,01 0,022±0,01 0,01

Медь, мг/л 0,009±0,001 0,008±0,001 0,010±0,001 0,011±0,01 0,010±0,01 0,011±0,01 0,008±0,01 0,009±0,01 0,006±0,01 0,001

Кобальт, мг/л <иредела обнаруж 0,001 0,001 0,001±0,01 0,001±0,01 0,001±0,01 <иредела обнаруж 0,001 0,001 0,01

Кадмий, мг/л 0,002 0,001 <иредела обнар. 0,003 0,003 0,003 <иредела обнар. 0,001 <предела обнар. 0,005

Никель,мг/л 0,005±0,01 0,006±0,01 0,005±0,01 0,006±0,01 0,007±0,01 0,008±0,01 0,009±0,01 0,008±0,01 0,009±0,01 0,01

Свинец, мг/л 0,01±0,01 0,010±0,01 0,012±0,01 0,013±0,01 0,010±0,01 0,014±0,01 0,015±0,01 0,012±0,01 0,015±0,01 0,006

Хром, мг/л 0,003±0,01 0,01±0,01 0,001±0,01 0,003±0,01 0,004±0,01 0,0003±0,01 0,001±0,01 0,001±0,01 0,001±0,01 0,02

Железо, мг/л 0,164±0,01 0,160±0,01 0,166±0,01 0,200±0,01 0,199±0,01 0,201±0,01 0,172±0,01 0,175±0,01 0,171±0,01 0,1

Примечание: * ПДК нормированных веществ в воде водных объектов рыбохозяйственного водопользования

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Проблема снижения объёмов воды в летние сезоны усугубляется ёще и тем, что исследуемые речные системы располагаются на территории интенсивного аграрного освоения, распаханность водосборов составляет 60%. Ещё одна проблема малых рек Общего Сырта — неудовлетворительное состояние гидротехнических сооружений. Дамбы, построенные на речках, из-за того что водоотводные каналы в них забиты наносами, оказываются размытыми. Нами отмечены мощные отложения ила, захламлённость береговой зоны бытовым и строительным мусором. Отсутствие мероприятий по очистке леса приводит к засорению пойменной зоны сломанными деревьями. Это создаёт проблему водопропускной способности, что ежегодно приводит к подтоплению населённых пунктов.

Хозяйственная деятельность, осуществляемая на водозаборах малых рек, также сопровождается привносом значительного количества различных веществ, способствуя тем самым изменению физико-химического состава воды. Нами было проведено гидрохимическое изучение водотоков (табл.).

Точки отбора проб находились на территории, максимально удалённой от возможных источников воздействия, отбор осуществлялся в весенне-летне-осенний периоды 2011—2012 гг. Для всех исследуемых ключевых участков водотоков наблюдаются сезонные изменения гидрохимических показателей. Так, максимум концентрации

аммоний-иона и фосфатов отмечен на р. Лебяжке в весенний период. Основываясь на методе атомноабсорбционной спектроскопии, отобранные пробы были обследованы на содержание тяжёлых металлов. Во всех точках отбора зафиксировано значительное превышение нормативов: по свинцу — в 2—2,5 раза, по цинку — в 2 раза, марганцу — в 1,9—2,2 раза, железу — 1,7—1,9 раза, по меди — в 6—10 раз.

Вывод. Проведённый анализ позволяет сделать вывод, что отсутствие системы закрепления зоны ответственности за прибрежными территориями малых водотоков и надлежащего обслуживания гидротехнических сооружений может привести к резкому ухудшению условий формирования стока малых рек, к уменьшению их водности. Степень распашки, условия регулирования речного стока должны определяться необходимостью сохранения основных черт естественного режима степных рек, а состояние гидротехнических сооружений должно контролироваться, при этом важной задачей является закрепление их за новыми владельцами.

Литература

1. Ежегодный 1-шформационный бюллетень о состоянии водных объектов, дна, берегов водных объектов, их морфометрических особенностей, водоохранных зон водных объектов, количественных и качественных показателей состояния водных ресурсов, состояния водохозяйственных систем, в том числе гидротехнических сооружений. Нижнє-Волжское БВУ. Оренбург, 2011. 52 с.

2. Чибилёв А.А. Бассейн Урала: история, география, экология. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 312 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.