CC BY
82
УДК 911.8:556.551:574.64
ОСНОВНЫЕ ЛАНДШАФТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ вод
Крайнкжов Алексей Николаевич к.г.н.
Харьковский национальный университет имени
В.Н. Каразина, Харьков, Украина
Пл. Свободы, г. Харьков, Украина, 61022
В работе проанализирована ландшафтная структура Харьковской и Ровенской областей. Определены ландшафтные особенности территории, которые влияют на формирование экологического состояния поверхностных вод, и выполнен их сравнительный анализ. Установлены наиболее уязвимые к загрязнению реки территории, которая исследуется
Ключевые слова: ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ, СТРУКТУРА ЛАНДШАФТА, ФОРМА РЕЛЬЕФА, ПОЧВЫ ТЕРРИТОРИИ, ЛАНДШАФТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ,
ПРЕВЫШЕНИЯ НОРМАТИВА ПДК.
Состояние проблемы. Поверхностные водные объекты Украины находятся под постоянно растущей нагрузкой. Однако важным является понимание не только интенсивности и направленности процессов антропогенного влияние на водные геосистемы, а и природных предпосылок формирования экологического состояния водных объектов.
Так, в [1], например, определена зависимость состояния поверхностных вод от горизонтальных потоков веществ, которые поступают в русло водотоков, и поверхностного стока с водосборной площади бассейна, поэтому необходимым является учет ландшафтной структуры соответствующей площади бассейна. Кроме того, в геоэкологических исследованиях важно учитывать прямые и обратные связи между флювиальным рельефом и гидрологическим режимом, а также уклон, форму и ориентированность склонов, русел, скорость нарастания порядков рек и т.д. [2-5 и др.].
Учитывая проанализированные результаты проведенных ранее научных исследований, отметим, что начальным этапом оценки экологического состояния поверхностных вод дальнейшего нормирования их антропогенного загрязнения должен быть комплексный анализ природных комплексов с помощью ландшафтной карты.
Для исследований были выбраны Харьковская и Ровенская области Украины.
Целью работы стало определение особенностей ландшафтной структуры Харьковской и Ровенской областей, которые влияют на экологическое состояние поверхностных водных, а также установление наиболее уязвимых к загрязнению рек.
Результаты исследований. Г еографическое положение областей обуславливает ландшафтное разнообразие их территорий. Характеристика ландшафтных комплексов регионов приведена на картах (рис. 1, 2).
UDC 911.8:556.551:574.64
THE MAIN LANDSCAPE FEATURES OF ECOLOGICAL STATE FORMATION OF A SURFACE OF WATERS
Krainiukov Alexey Nikolaivich Cand.Geogr.Sci.
VN Karazin Kharkov National University, Kharkov, Ukraine
Svobody sq., Kharkov, Ukraine, 61022
The landscape structure of Kharkiv and Rivne regions were analyzed in this article. Landscape areas features that influence the ecological state of surface water are defined and the comparative analysis was performed. The rivers that were the most vulnerable to pollution were found
Keywords: SURFACE WATER OBJECTS, LANDSCAPE STRUCTURE, LANDFORM, REGIONAL SOILS, LANDSCAPE COMPLEXES, EXCESS OF MPC
Рисунок 1 - Ландшафтная карта Харьковской области [6]
ЛАНДШАФТИ ХАРКІВСЬКОЇ ОБЛАСТІ
УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ Ландшафти
Межирічні природні комплекси
Рівнини лесові, піднесені й відносно вирівняні на НИЖНЬО-середньоміоценовій основі, з чорноземами типовими і реградованими. світло-сірими і сірими ґрунтами, з кленово-липово-дубовими лісами й с/г угіддями на місці широколистяно-дубових лісів і лучних степів
Рівнини лесові, відносно вирівняні, розчленовані ярами і балками на нижньо-середньоміоценовій основі, з чорноземами типовими, звичайними і реградованими, іноді з сірими і темно-сірими опідзоленими ґрунтами з с\г угіддями на місці лучних і різнотравно-типчаково-ковилових степів, іноді на місці широколистяно-дубових лісів
Рівнини лесові, розчленовані ярами і балками на верхньо-міоценовій основі, з чорноземами звичайними з с\г угіддями на місці різнотравно-типчаково-ковилових степів
Долинні природні комплекси
Рівнини лесові, розчленовані балками і ярами, із западинами на алювії неогенових терас, з чорноземами типовими середиьогумусними, вилуженими, чорноземами звичайними середньо-гумусними потужними, з с\г угіддями на місці широколистяно-дубових лісів, лучних і різнотравно-типчаково-ковилових степів, іноді з сірими і темно-сірими опідзоленими ґрунтами під кленово-липово-дубовими лісами
Рівнини лесові, розчленовані балками і ярами, із западинами на алювії стародавньочетвертинних терас, з чорноземами типовими середи ьогумусни ми, чорноземами звичайними середньогумусними, вилуженими, іноді з чорноземами опідзоленими і реградованими, з с\г угіддями на місці широколистяно-дубових лісів, лучних і різнотравно-типчаково-ковилових степів, іноді під кленово-липово-дубовими лісами
Рівнини лесові, плоскі, з западинами на алювії молодих четвертинних терас, з чорноземами типовими, залишково-слабосолонцюватими, чорноземами типовими середньо-гумусними і звичайними середньогумусними, с/г угіддями на місці лучних і різнотравно-типчаково-ковилових степів, іноді з лучно-болотяними солонцюватими ґрунтами й болотно-різнотравно-осоковою рослинністю під косовицями
Рівнини дрібногорбисті на молодих четвертинних піщано-мулових відкладах, з чорноземами супіщаними, дерновими підзолистими й дерновими розвинутими піщаними ґрунтами, іноді з пісками слаоозадернованими, з с\г угіддями, вигонами, сосновими і сосново-дубовими лісами
Рівнини плоскі і слабохвилясті, піщано-глинисті, на голоценовому піщано-муловому алювії заплави з лучно-чорноземними солонцюватими, іноді болотяними ґрунтами і торф’яниками, зі злаково-різнотравною, болотяно-різнотравною рослинністю під косовицями. вигонами, частково розорані, іноді під лісами з з дуба і вільхи чорної
Балочно-долинні
Дергачі
районні центри річки
озера та водосховища
обласний центр
І Кілометри
ЛАНДШАФТИ РІВНЕНСЬКОЇ ОБЛАСТІ
Кордони та межі держави
---- області
----- районів
Гідрографія
УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ
Види ландшафтів:
Долинні
цмяи Заплавні лучно-болотні з переважанням торфовищ НН і заболочених лугів
—-— Заплавні лугові (заплави, покриті справжніми І—_— різнотравно-злаковими луками)
Ш Перші надзаплавні тераси з орними землями на лугових чорноземах
і4
річки
озера та водосховища
Населенні пункти обласний центр
Рівне
районні центри
ЗОНА МІШАНИХ ЛІСІВ ПОЛІСЬКА ПРОВІНЦІЯ Область Волинського Полісся
1 Зарічненський район
2 Рафаловськ-Висоцький район
3 Плав-Горинський район
4 Сарненський район
5 Костопільський район Область Житомирського Полісся
6 Рокитнівський район
7 Новоград-Волинський район
Межі фізико-географічних
-----зон і провінцій
---- областей
----районів
ЛІСОСТЕПОВА ЗОНА ЗАХІДНО-УКРАЇНСЬКА ПРОВІНЦІЯ Область Волинської височини
8 Застирський район
9 Рівненський район ЮГощансько-Корецький район 11 Повчанський район 12Мізоцький район
Область Малого Полісся
13 Радивилівський район
14 Острозький район Північно-Пожільська область
15 Кременецький район
Ш
Високі (другі і треті) надзаплавні лесові тераси з орними землями на чорноземних грунтах
Плоскі супісчано-суглинисті заболочені рівнини з численними останцями, покриті значною мірою дубово-грабовими лісами на сірих грунтах
Межирічні
Верхові болота міжрічних просторів з преоблааніем сфагнових торфовищ
Низинні мохові і трав'яні болота на міжрічних просторах
Піщані масиви з розвиненими сосновими лісами на дерново-слабопідзолистих грунтах
Межиріччя на палеогенових пісках з розвиненими сосновими, дубово-сосновими лісами і межрічними луками на дерново-підзолистих і дернових супіщаних грунтах
Межиріччя на кристалічних породах, які часто виходять на поверхню, зайняті переважно дубово-сосновими лісами, суходільними луками і орними землями на дернових і дерново-підзолистих грунтах
Звичайно-моренний горбисто-грядовий з дубово-сосновими лісами, луками, болотами і орними угіддями на дерново-підзолистих, дернових і лучно-болотних грунтах Плоскі межиріччя на супісчано-суглинистих озерно-алювіальних і водно-льодовикових відкладах, зайняті сосново-дубовими лісами, луками і орними землями на дерново-средньопідзолистих грунтах
Денудаційні межиріччя з близьким заляганням верхньокрейдових відкладів, зайняті переважно орними угіддями на дерново-карбонатних грунтах
Горбисті лесові рівнини з балковим рельєфом, зайняті орними землями на опідзолених чорноземах
Високі, сильнорозчленовані яружно-балковою ерозією лесові рівнини, в значній мірі покриті дубово-грабовими лісами на сірих і світлосірих грунтах
■ Кілометри 100
Рисунок 2 - Ландшафтная карта Ровенской области [7]
Особенно подчеркнем значительную расчленованность территории Харьковской области овражно-балочной сетью, преобладание денудационно-акумулятивных расчленованных лессовых равнин. Это усиливает фактор влияния рельефа, флюваильных процессов и стока на качество поверхностных вод. Этому также способствует высокая степень распаханности территории, утрата участков с природной разнотравной и древовидной растительностью.
Отметим, что на первый надпойменных террасах рек встречаются не преобразованные ландшафты в замкнутых понижениях [8]. Они часто заболочены и при этом выполняют функции ландшафтно-геохимических барьеров и регулятора местного поверхностного стока, перехватывая загрязняющие вещества с сельскохозяйственных угодий.
В соответствии с ландшафтно-геохимический районированием [9] ландшафты северной части Харьковской области относятся к таким, которые имею низкую способность к самоочищению, при этом южную часть составляют природные комплексы с преобладающей способностью к аккумуляции.
Почвенный покров территории является типичным для переходной части Лесостепи и Степи. Большую часть Лесостепи в пределах области занимают черноземы типичные мощные, а также черноземы деградированные. Меньшие площади занимают серые и темно-серые лесные почвы. Фоновое значение для Степной части принадлежит черноземам обычным мощным [9]. При этом в соответствии с районированием [9] по комплексу своих свойств почвы всей территории области относятся к стойким и очень стойким. Это способствует снижению интенсивности поступления загрязняющих веществ в водные геосистемы.
Однако, проанализирован также природный потенциал самоочищения поверхностных вод [9], который связан непосредственно с особенностями функционирования водных объектов, необходимо отнести большую часть поверхностных водных объектов области к таким, которые имеют очень низкий потенциал.
В связи с определенными особенностями ландшафтной структуры территории, а также учитывая другие природные характеристики, в т.ч. зональность, параметры стока, необходимо отметить, что наиболее уязвимыми к загрязнению оказались реки Лесостепной части области. Это, в первую очередь, касается левых притоков р. Северский Донец разных порядков, например, рек Уды (ниже Харькова), Лопань, Волчья, Гнилица, Великий Бурлук.
Это подтверждается результатами анализа многолетних наблюдений за качеством речных вод Харьковской области [10]. В большинстве отобранных проб воды перечисленных рек наблюдается превышение нормативов ПДК для рыбохозяйственных водоемом по основных гидрохимическим показателям, в т.ч. БПК5, сульфатам, тяжелым металлам, нефтепродуктам (рис. 3-4).
СС
с
5 2
>■ ге
51
О О
а х
5 к 5
Г I
5 ®
С Э
£ ^
* □ о» о. с
12 10 8
6 1
4 -1 2 -| О
&
«г
№
вг
Ингредиент
□ 2005 32006
□ 2007
□ 2009 12010
□ 2011
Рисунок 3 - Количество случаев превышения нормативов ПДК для рыбохозяйственных водоемов в проанализированных пробах (всего 12 каждый год) воды
р. Уды
СС
с
2 2 >■ ге
-I
о о а х
5 к о х
г х
5 ®
с Э
£ 2 * □ о о. с
ОТ
8
7 ^ 6 5 4 3 2
1 -Н о
* &
к?
$>
г
.о
$
&
&
✓
✓
Л/
+в
Ингредиент
ш
□ 2005 32006
□ 2007
□ 2009 12010
□ 2011
Рисунок 4 - Количество случаев превышения нормативов ПДК для рыбохозяйственных водоемов в проанализированных пробах (всего 8 каждый год) воды
р. Лопань
В качестве особенностей территории Ровенской области отметим мозаичность и контрастность природных комплексов, равнинность, присутствие различных по генезису типов и форм рельефа, широкие долины рек. Все это определяет особенности формирования состояния поверхностных водных объектов.
Учитывая ландшафтно-геохимическое районирование [9] ландшафты северной части Ровенской области необходимо отнести к таким, которые проявляют способность к самоочищению и аккумуляции, а южную часть территории области составляют ландшафты с низкой способностью к самоочищению.
В центральной и северной частях территории области преобладают аккумулятивные равнины, представленные плоскими и террасированными аллювиальными низменностями и долинами рек, а также волнистыми ледниковыми и водноледниковыми низменностями [9]. Процессами заболачивания тут охвачены те только поймы рек, но и значительные площади понижений на междуречьях. Это уменьшает интенсивность поверхностного, подземного стока и поступления загрязняющих веществ в водные объекты. Однако, на остальной части территории преобладают расчленованные лессовые возвышенности и низменности с перепадами высот более 100-150 м.
Широко распространены тут дерново-подзолистые почвы [11], которые отнесены к очень слабосюйким [9], а также осушенные торфяники и болота снижают устойчивость ландшафтов к антропогенной нагрузке.
Природные особенности Ровенской области по характеристикам, которые в значительной степени влияют на состояние водных геосистем обуславливают самые худшие показатели качества вод рек южной части области в пределах Лесостепи. Например, рек Стыр, Иква, Устя, а также Горынь (в южной части области). Это подтверждается результатами многолетнего инструментально-лабораторного контроля качества поверхностных вод, которые приведены в официальных отчетных документах (рис. 5-8) [12].
п
с
щ ГС
о □
го т 5 )-
те
с Р
и а.
о о
□ X
н о к
4> к
т X
5 Ц)
С э
о 3> □
о.
с
30 25 20 15 10 4 5 4 0
&
мшА! шд
... I шж.
т__I
<0'
■Г ж
л
$
Ж
&
Ингредиент
✓ /
□ 2005 12006
□ 2008
□ 2009 12010
□ 2011
Рисунок 5 - Количество случаев превышения нормативов ПДК для рыбохозяйственных водоемов в проанализированных пробах р. Стыр
Ъй
а
с
щ ГС
о □
го у 5 )-
те
с Р
и а.
о о
□ X
н о к
4> к
т X
5 и>
С 3
О 3 □
а.
с
16 14 12
10 -Н 8 6 4
2 -Н О
Г
в
а
д.
<а
&
*
#
вР <Г
Ингредиент
□ 2005
□ 2006
□ 2003
□ 2009 В2010
□ 2011
Рисунок 6 - Количество случаев превышения нормативов ПДК для рыбохозяйственных водоемов в проанализированных пробах р. Иква
п
С
□ ГС
□
ГС 3" X
те
с Р
и а.
о о
а X
н о к
4> к
т X
X и>
с 3
о 2 а
а.
X
45 40 35
30 Ч 25 20 4 15 4 10 5 Ч 0
И
£>
ш
1
'*/ ^ / / //
*
Ж
Ингредиент
□ 2005 □2006
□ 2003
□ 2009 В2010
□ 2011
Рисунок 7 - Количество случаев превышения нормативов ПДК для рыбохозяйственных водоемов в проанализированных пробах р. Горынь
СС
с
£ 2
>■ те
5£
о о а х
5 к о х г I 5 ®
с 3
£ 2 * □ о о. с
30 25 20 15
10 41
' Ш ИНй
ш
т
+
Ши
$ $
В
№.
Ингредиент <?
□ 2005
□ 2006 □ 2000
□ 2009 В2010
□ 2011
Рисунок 8 - Количество случаев превышения нормативов ПДК для рыбохозяйственных водоемов в проанализированных пробах р. Устя
Кроме того, в [9] определено, что именно южная часть территории области характеризуется очень низким природным потенциалом самоочищения поверхностных вод. Однако, даже в таких условиях, в отличии от Харьковской области, не во всех контрольных створах отмечаются случаи превышения норматива ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Самое большое количество случаев превышения нормативом ПДК отмечено по БПК5, ХПК, железом общим, марганцем.
Выводы и перспективы исследований.
1. Была проанализирована ландшафтная структура Харьковской и Ровенской областей с помощью ландшафтных карт.
2. Были определены природные особенности территории, в т.ч. рельефа, почвенного покрова, свойств природных вод и т. д., которые влияют на функционирование водных геосистем.
3. Учитывая результаты анализа природных свойств территории, были определены реки, которые являются наиболее уязвимыми к антропогенному загрязнению. Полученные результаты были подтверждены данными многолетних наблюдений за качеством соответствующих поверхностных водных объектов.
4. На следующем этапе исследований планируется провести определение роли биотической составляющей ландшафта при формировании экологического состояния водных геосистем и рассмотреть возможность ее использования для нормирования качества поверхностных вод.
Список литературы
1. Гродзинський М.Д. Пізнання ландшафту: місце і простір: монографія. - У 2-хт. К.: Київський університет, 2005. Т. 2. 503
с.
2. Черваньов І.Г., Костріков С.В., Воробйов Б.Н Флювіальні геоморфосистеми. X.: В-во Харківського національного університету імені В.Н Каразіна, 2006. 322 с.
3. Костріков С.В. Гідролога-геоморфологічний підхід до дослідження водозбірної організації флювіального рельєфу // Український географічний журнал. 2006. №3. С. 46-54.
4. Ковальчук И.П. Комплексный анализ состояния речных систем, их функционирования и развития трансформационных процессов. Режим доступа: www.channe!2012.ru/statyi/Kovalchuk.doc.
5. Гуцуляк В.М., Присакар В.Б. Оцінка екологічної ситуації в ландшафтних комплексах (загальні підходи та методичні прийоми)// Україна: географічні проблеми сталого розвитку: 36. наук. Праць в 4-хт. К.: BTJI Обрії, 2004. Т.1. С. 193-199.
6. Атлас Харківської області / Відп. редактор І.С. Руденко. К.: Укргеодезкартографія, 1993. 46 с.
7. Атлас Рівненської області / ст. ред. Т.О. Ремізовська. М.: Картографія, 1985. 32 с.
8. Харьковская область: Природа, население хозяйство / А.П. Голиков, А.Л. Сидоренко, В.П. Бабич и др. X.: «Бизнес Информ», 1997. 288 с.
9. Барановський В. А. Україна. Еколога-географічний атлас. Атлас-монографія. К.: Варта, 2006. 220 с.
10. Екологічний паспорт регіону. Харківська область. За даними 2005-2011 p.p. Режим доступу:
http://menr.gov.ua/content/article/5993.
11. Ґрунти України: властивості, генезис, менеджмент родючості / В.I. Купчик, В.В. Іваніна, Г.І. Несторов. К.: Кондор, 2010.
414 с.
12. Екологічний паспорт регіону. Рівненська область. За даними 2005-2011 p.p. Режим доступу:
http://menr.gov.ua/content/article/5990.
References
1. Grodzins'kij M.D. Piznannja landshaftu: misce і prostir: monografija. - U 2-h t. K.: Kiivs'kij universitet, 2005. T. 2. 503 s.
2. Chervan'ov I.G., Kostrikov S.V., Vorobjov B.N. Fljuvial'ni geomorfosistemi. H.: V-vo Harkivs'kogo nacional'nogo universitetu imeni V.N. Karazina, 2006. 322 s.
3. Kostrikov S.V. Gidrologo-geomorfologichnij pidhid do doslidzhennja vodozbirnoi organizaciЇ fljuvial'nogo rel'efu// Ukrains'kij geografichnij zhurnal. 2006. №3. S. 46-54.
4. Koval'chuk I.P. Kompleksnyj analiz sostojanija rechnyh sistem, ih funkcionirovanija і razvitija transformacionnyh processov. Rezhim dostupa: www.channel2012.ru/statyi/Kovalchuk.doc.
5. Guculjak V.M., Prisakar V.B. Ocinka ekologichnoi situacii v landshaftnih kompleksah (zagal'ni pidhodi ta metodichni prijomi) // Ukraina: geografichni problemi stalogo rozvitku: Zb. nauk. Prac' v 4-h t. K.: VTL ОЬгії, 2004. T.l. S. 193-199.
6. Atlas Harkivs'koi oblasti/ Vidp. redaktor I.S. Rudenko. K.: Ukrgeodezkartografija, 1993. 46 s.
7. Atlas Rivnens'koi oblasti/ st. red. T.O. Remizovs'ka. М.: Kartografija, 1985. 32 s.
8. Har'kovskaja oblast': Priroda, naselenie hozjajstvo / A.P. Golikov, A.L. Sidorenko, V.P. Babich і dr. H: «Biznes Inform», 1997.
288 s.
9. Baranovs'kij V.A. Ukraina. Ekologo-geografichnij atlas. Atlas-monografija. K.: Varta, 2006. 220 s.
10. Ekologichnij pasport regionu. Harkivs'ka oblast'. Za danimi 2005-2011 r.r. Rezhim dostupu:
http://menr.gov.ua/content/article/5993.
11. Ґrunti Ukraini: vlastivosti, genezis, menedzhment rodjuchosti / V.I. Kupchik, V.V. Ivanina, G.I. Nestorov. K.: Kondor, 2010. 414
s.
12. Ekologichnij pasport regionu. Rivnens'ka oblast'. Za danimi 2005-2011 r.r. Rezhim dostupu:
http://menr.gov.ua/content/article/5990.
