CC BY
57
УДК 55: 624.131.1
Н.Н. Красногорская, А.Н. Елизарьев, Э.С. Хаертдинова
ФГБОУВПО «УГАТУ»
ОЦЕНКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ВОДОЕМОВ
В ПРЕДЕЛАХ г. УФЫ
Предложены критерии геоэкологической опасности внутригородских водоемов, а именно изменение гидрохимического режима водоема под воздействием антропогенных факторов (неорганизованный поверхностный сток, сброс сточных вод, неорганизованные свалки коммунально-бытовых отходов, рекреационная нагрузка) (А); тепловое загрязнение водоема (Б); прорыв водоемообразующего элемента с последующим затоплением нижнего бьефа (В). Для выявления наиболее уязвимых и представляющих опасность для населения г Уфа водоемов проводилась оценка их соответствия предложенным критериям геоэкологической опасности (А, Б, В). По степени геоэкологической опасности водоемы Уфы предложено объединить в следующие группы: I. А; II. А+В или Б+В; III. А+Б+В. Установлено, что наибольшую геоэкологическую опасность для населения Уфы представляют оз. Теплое и Долгое.
Ключевые слова: водоем, геоэкологическая опасность, гидрохимический режим, тепловое загрязнение, прорыв плотины, город Уфа.
Экологическое состояние водоемов определяет социальную привлекательность и эстетическое восприятие городской территории. Однако в пределах городов из-за физического (теплового) и химического загрязнения водоемов происходит изменение качества вод, эвтрофирование, истощение биологической продуктивности [1—5]. В связи с этим водоемы, подверженные антропогенному воздействию, представляют источник геоэкологической опасности для населения [6—9].
Характерным примером города, в пределах которого водоемы подвержены антропогенному воздействию, является г. Уфа. Естественная гидрографическая сеть в пределах территории г. Уфа насчитывает порядка 20 малых рек и ручьев и 90 озер естественного и искусственного происхождения [10]. Основную массу водоемов, подверженных антропогенному воздействию, составляют водоемы площадью от 0,1 до 84,0 га. Наиболее крупные водоемы Уфы приведены на рисунке.
Как видно из рис., озера размещены неравномерно по территории города, основная часть находится в пойме рек Белая и Уфа. Протекая по обширной пойме, реки меандрируют и разбиваются на рукава, что приводит к образованию озер.
По генезису водоемы города подразделяются:
на водоемы природного происхождения (78 %), в основном пойменные и карстовые (оз. Волчок и Солдатское), что обусловлено физико-географическими особенностями территории Уфы;
созданные в результате зарегулирования водотоков (13 %); искусственные (антропогенные) (9 %), например, отработанные песчаные карьеры.
Водоемы Уфы имеют культурно-историческую ценность, например, во второй половине XVIII в. переселенцы из вотчин графов Шереметевых поселились вблизи оз. Долгое и основали Нижегородскую слободу. В последующем переселенцы создали кожевенные заводы, которые использовали оз. Долгое для вымачивания шкур.
Оз. Ольховое упоминается в документах переписи населения 1647 г. У берегов озера располагалась поместная деревня М.К. Дерюшкина. На берегу оз. Онучино располагалось поместье известного уфимского воеводы М.А. Онучина, в честь которого и названо озеро. Приведенные факты обусловливают историческую значимость рассмотренных водоемов.
По социальной привлекательности более 50 % водоемов Уфы формируют высокий видеоэкологический потенциал города. Однако, на территории Уфы существуют водоемы, не обладающие социальной привлекательностью, но улучшающие видеоэкологическое восприятие территории в целом. Например, оз. Волчок (карстовое по генезису), расположенное в промышленной зоне города, является своеобразным оазисом, улучшающим позитивное эстетическое восприятие территории.
Водоемы в пределах города используются в технологических, градофор-мирующих и рекреационных целях. Уровень рекреационной значимости у водоемов различен, например, оз. Кашкадан и Солдатское являются наиболее рекреационно значимыми, так как расположены в городских парках культуры и отдыха. Оз. Глубокое, Мельничное и Теплое являются менее рекреационно значимыми, так как расположены в пригороде, но вблизи автомагистралей, что обеспечивает доступность водоемов для жителей, также эти водоемы обустроены зонами массового отдыха. Оз. Волчок и Пьяное являются рекреационно незначимыми водными объектами, так как расположены в промышленной зоне.
Геоэкологическая опасность водоемов в работе рассматривалась с позиций качества вод, тенденций антропогенного изменения, пригодности водоемов для хозяйственно-бытовых и рекреационных целей, а также взаимодействия «водный объект — водоемообразующий элемент». Для выявления наиболее уязвимых и представляющих опасность для населения г. Уфа водоемов проводилась оценка их соответствия предложенным критериям геоэкологической опасности:
А — изменение гидрохимического режима водоема под воздействием антропогенных факторов (неорганизованный поверхностный сток, сброс сточных вод, неорганизованные свалки коммунально-бытовых отходов, рекреационная нагрузка);
Б — тепловое загрязнение водоема;
В — прорыв водоемообразующего элемента с последующим затоплением нижнего бьефа и исчезновением водоема.
По степени геоэкологической опасности водоемы г. Уфа предложено объединить в следующие группы:
I. А;
II. А+В или Б+В;
III. А+Б+В.
Наибольшую геоэкологическую опасность для населения представляют водоемы, включенные в 3 группу, т.е. характеризующиеся изменением гидрохимического режима под воздействием антропогенных факторов, подверженные тепловому загрязнению и имеющие гидродинамически опасный элемент (плотину).
Результаты оценки соответствия водоемов Уфы предложенным критериям геоэкологической опасности (А, Б, В) приведены в таблице.
Результаты оценки соответствия водоемов г. Уфа критериям геоэкологической опасности (А, Б, В)
Критерии геоэкологической Группа геоэкологической опасности
№ Водоем опасности
А Б В
1 Оз. Архимандритское + - - I
2 Оз. Новая Старица + - - I
3 Оз. Старая Старица + - - I
4 Оз. Ляудинское + - - I
ВЕСТНИК
МГСУ-
11/2013
Окончание табл.
№ Водоем Критерии геоэкологической опасности Группа геоэкологической опасности
А Б В
5 Оз. Черное + - - I
6 Оз. Онучино + - - I
7 Старица р. Белая + - - I
8 Оз. Березовое + - - I
9 Оз. Мелкое + - - I
10 Оз. Долгое (Дудкино) + - - I
11 Оз. Глубокое + - - I
12 Оз. Солдатское + - - I
13 Оз. Кашкадан + - - I
14 Оз. Кустаревское + - - I
15 Оз. Мельничное + - - I
16 Оз. Вотикеевское + - - I
17 Оз. Ольховое + - - I
18 Оз. Лопуховое + - - I
19 Оз. Пьяное + - - I
20 Оз. Волчок + - - I
21 Оз. Максимовское + - - I
22 Оз. Долгое + - + II
23 Оз. Теплое + + + III
Как видно из таблицы, к III группе геоэкологической опасности относится водоем плотинного типа оз. Теплое; ко II группе (А+В) — водоем плотинного типа оз. Долгое. Таким образом, наибольшую геоэкологическую опасность для населения г. Уфы представляют оз. Теплое и Долгое.
Библиографический список
1. Rao Y. Hanumantha, Ravindhranath K. Thermal and Heavy Metal Ions Pollution Assessment in Nearby Water Bodies of Vijayawada Thermal Power Station // Asian journal of chemistry. 2013, no. 25, рр. 1547—1554.
2. Colin S. Reynolds, Stephen C. Maberly, Julie E. Parker, MitziM. De Ville. Forty years of monitoring water quality in Grasmere (English Lake District): separating the effects of enrichment by treated sewage and hydraulic flushing on phytoplankton ecology // Freshwater Biology. 2012, vol. 57, no. 2, рр. 384—399.
3. Sachi Nakashima, Yoshihiro Yamada, Kuninao Tada. Characterization of the water quality of dam lakes on Shikoku Island, Japan // Limnology. 2007, vol. 8, no. 1, рр. 1—22.
4. Tahir Ali Akbar, Quazi K. Hassan, Gopal Achari. A Methodology for Clustering Lakes in Alberta on the basis of Water Quality Parameters // Clean — Soil, Air, Water. 2011, vol. 39, no. 10, рр. 916—924.
5. McEnroe N.A., Buttle J.M., Marsalek J., Pick F.R., Xenopoulos M.A., Frost P.C. Thermal and chemical stratification of urban ponds: Are they 'completely mixed reactors'? // Urban Ecosystems. 2013, vol. 16, no. 2, рр. 327—339.
6. Квалиметрический анализ геоэкологической опасности территорий с интенсивной антропогенной деятельностью / Г.В. Зибров, В.М. Умывакин, Д.А. Иванов, Д.А. Матвиец, Н.А. Минаева // Вестник воронежского государственного университета. Серия: геология. 2009. № 2. С. 180—186.
7. Комплексное геоэкологическое исследование городской среды г. Муравленко / А.В. Соромотин, В.В. Хотеев, О.С. Сизов, А.С. Питерских // Экология урбанизированных территорий. 2008. № 2. С. 34—40.
8. Иванов А.В. Система геоэкологических опасностей в крупных городах Нижнего Поволжья // Проблемы региональной экологии. 2008. № 4. С. 189—192.
9. Заиканов В.Г., Минакова Т.Б., Патренков М.А. Подходы к геоэкологическому картографированию урбанизированной территории // Геоэкология. 2010. № 4. С. 336—350.
10. Оценка экологического состояния лентических водных объектов в пределах урбанизированных территорий / Н.Н. Красногорская, А.Н. Елизарьев, Э.С. Хаертди-нова, Р.Р. Муллаянов // Современные проблемы науки и образования: сетевой журнал. 2011. № 6. Режим доступа: http://www.science-education.ru/100-4890. Дата обращения 04.06.2013.
Поступила в редакцию в октябре 2013 г.
Об авторах: Красногорская Натали Николаевна — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой безопасности производства и промышленной экологии, ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» (ФГБОУ ВПО «УГАТУ»), 450000, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12, bgd_usatu@yandex.ru;
Елизарьев Алексей Николаевич — кандидат географических наук, доцент кафедры безопасности производства и промышленной экологии, ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» (ФГБОУ ВПО «УГАТУ»), 450000, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12, bgd_usatu@ yandex.ru;
Хаертдинова Элина Сагитовна — аспирант кафедры безопасности производства и промышленной экологии, ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» (ФГБОУ ВПО «УГАТУ»), 450000, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12, bgd_usatu@yandex.ru.
Для цитирования: Красногорская Н.Н., Елизарьев А.Н., Хаертдинова Э.С. Оценка геоэкологической опасности водоемов в пределах г. Уфы // Вестник МГСУ2013. № 11. С. 161—166.
N.N. Krasnogorskaya, A.N. Elizar'ev, E.S. Khaertdinova
GEOECOLOGICAL SAFETY ASSESSMENT OF WATER BODIES WITHIN UFA CITY
Prompt growth of urbanized territories has a negative impact on water bodies. Rivers and lakes frequently receive sewage, which has a negative effect on the quality of water, activity of hydrobionts, water vegetation, adjacent territory and coastal zones. In this regard, water bodies affected by human, represent a source of geoecological danger to the population. The authors propose geoecological thread criteria of urban water bodies, namely: A — change in hydrochemistry of water bodies under the influence of anthropogenic factors (uncontrolled runoff, wastewater discharge, unorganized landfills of municipal waste, recreation load); B — thermal pollution of a water body due to the discharge of heated water from power plants; C — break of water body forming element (soil dam) with the subsequent flooding of downstream areas.
The city of Ufa is an example of urbanized territory characterized by intensive industrial and transport development, population growth. The natural hydrographic network within Ufa territory is generally about 20 small rivers and 90 water bodies of natural or artificial origin. In order to identify the most vulnerable and dangerous water bodies for the Ufa population, the authors conducted an assessment of their compliance with the
BECTHMK 11/20l3
MfCY_11/2013
proposed criteria of geoecological thread (A, B, C). The authors proposed to merge water bodies of Ufa into the groups according to the degree of geoecological thread: I. A; II. A+C or S+C; III. A+S+C. It was established that the greatest geoecological thread for the population of Ufa is constituted by such water bodies as Teploe and Dolgoe.
Key words: water body, geoecological thread, hydrochemistry, thermal pollution, dam break, Ufa city.
References
1. Rao Y. Hanumantha, Ravindhranath K. Thermal and Heavy Metal Ions Pollution Assessment in Nearby Water Bodies of Vijayawada Thermal Power Station. Asian Journal of Chemistry. 2013, no. 25, pp. 1547—1554.
2. Colin S. Reynolds, Stephen C. Maberly, Julie E. Parker, Mitzi M. De Ville. Forty Years of Monitoring Water Quality in Grasmere (English Lake District): Separating the Effects of Enrichment by Treated Sewage and Hydraulic Flushing on Phytoplankton Ecology. Freshwater Biology. 2012, vol. 57, no. 2, pp. 384—399.
3. Sachi Nakashima, Yoshihiro Yamada, Kuninao Tada. Characterization of the Water Quality of Dam Lakes on Shikoku Island, Japan. Limnology. 2007, vol. 8, no. 1, pp. 1—22.
4. Tahir Ali Akbar, Quazi K. Hassan, Gopal Achari. A Methodology for Clustering Lakes in Alberta on the basis of Water Quality Parameters. Clean — Soil, Air, Water. 2011, vol. 39, no. 10, pp. 916—924.
5. McEnroe N.A., Buttle J.M., Marsalek J., Pick F.R., Xenopoulos M.A., Frost P.C. Thermal and Chemical Stratification of Urban Ponds: Are they 'Completely Mixed Reactors'? Urban Ecosystems. 2013, vol. 16, no. 2, pp. 327—339.
6. Zibrov G.V., Umyvakin V.M., Ivanov D.A., Matviets D.A., Minaeva N.A. Kvalimetriches-kiy analiz geoekologicheskoy opasnosti territoriy s intensivnoy antropogennoy deyatel'nost'yu [Qualimetric Analysis of Geoecological Danger of Territories with Intensive Anthropogenous Activity]. Vestnik voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: geologiya [Proceedings of Voronezh State University. Geology Series]. 2009, no. 2, pp. 180—186.
7. Soromotin A.V., Khoteev V.V., Sizov O.S., Piterskikh A.S. Kompleksnoe geoeko-logicheskoe issledovanie gorodskoy sredy goroda Muravlenko [The Complex Geoecological Studies of the Town Environment in Muravlenko City]. Ekologiya urbanizirovannykh territory [Ecology of Urban Areas]. 2008, no. 2, pp. 34—40.
8. Ivanov A.V. Sistema geoekologicheskikh opasnostey v krupnykh gorodakh Nizhnego Povolzh'ya [System of Geoecological Dangers in Large Cities of the Lower Volga Region]. Problemy regional'noy ekologii [Regional Environmental Issues]. 2008, no. 4, pp. 189—192.
9. Zaikanov V.G., Minakova T.B., Patrenkov M.A. Podkhody k geoekologicheskomu kar-tografirovaniyu urbanizirovannoy territorii [Approaches to Geoecological Mapping of Urban Areas]. Geoekologiya [Geoecology]. 2010, no. 4, pp. 336—350.
10. Krasnogorskaya N.N., Elizar'ev A.N., Khaertdinova E.S., Mullayanov R.R. Otsenka ekologicheskogo sostoyaniya lenticheskikh vodnykh ob"ektov v predelakh urbanizirovannykh territoriy [Estimation of the Ecological Condition of Lentic Water Objects within Urbanized Territories]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya: setevoy zhurnal [Modern Problems of Science and Education: Internet Journal]. 2011, no. 6. Available at: http://www.science-education.ru/100-4890. Date of access: 4.06.2013.
About the authors: Krasnogoskaya Nataliya Nikolaevna — Doctor of Technical Sciences, Professor, Chair, Department of Industrial Safety and Ecology, Ufa State Aviation Technical University (UGATU), 12 K. Marks str., Ufa, 450000, Republic of Bashkortostan; bgd_usatu@yandex.ru;
Elizar'ev Aleksey Nikolaevich — Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor, Department of Industrial Safety and Ecology, Ufa State Aviation Technical University (UGATU), 12 K. Marks str., Ufa, 450000, Republic of Bashkortostan; bgd_usatu@yandex.ru;
Khaertdinova Elina Sagitovna — postgraduate student, Department of Industrial Safety and Ecology, Ufa State Aviation Technical University (UGATU), 12 K. Marks str., Ufa, 450000, Republic of Bashkortostan; bgd_usatu@yandex.ru.
For citation: Krasnogorskaya N.N., Elizar'ev A.N., Khaertdinova E.S. Otsenka geoekologicheskoy opasnosti vodoemov v predelakh g. Ufy [Geoecological Safety Assessment of Water Bodies within Ufa City]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2013, no. 11, pp. 161—166.
