CC BY
149
УДК 504.455.064.47
СОСТОЯНИЕ МАЛЫХ ОЗЕР В УРБАНИЗИРОВАННЫХ ЛАНДШАФТАХ И ИХ ЗАЩИТА В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ (НА ПРИМЕРЕ ОЗЕР АК-ГЕЛЬ И БОЛЬШОЕ ТУРАЛИ)
© 2009 Ахмедова Г.А., Расулова М.М.
Дагестанский государственный университет
В черте города водоемы постоянно подвергаются негативному антропогенному воздействию. Их защита в таких условиях требует специальных мер.
Within the limits of the town the lakes is permanently exposed to negative man's impact. In such conditions their protection demands special arrangements.
Ключевые слова: городские водоемы, загрязнение, эвтрофирование, защита. Keywords: urban lakes, pollution, euthrophication, protection.
Практически все водоемы, расположенные в черте городов, в той или иной степени подвержены антропогенному прессингу, что негативно отражается на качестве воды, жизнедеятельности гидробионтов и водной растительности, состоянии поверхности водоемов и прибрежной зоны. По сравнению с водотоками, водоемы более уязвимы к воздействию поступающих в них химических веществ, в том числе загрязняющих. Это обусловлено тем, что одним из важных факторов, способствующих самоочищению водных объектов, является их проточность. Поэтому находящиеся в городской черте водоемы, особенно бессточные и слабопроточные, фактически превращаются в накопители разнообразных городских отходов [6]. Антропогенными факторами загрязнения водных объектов являются сточные воды промышленных предприятий, населенных пунктов, животноводческих комплексов, дождевые и ливневые смывы с водосбросных площадей (в том числе с территорий городов, поселков, сельскохозяйственных угодий), загрязненные атмосферные осадки и химизация сельского хозяйства [2].
Интенсивное антропогенное воздействие на водоемы выражается главным образом в избыточном поступлении в водный объект биогенных и загрязняющих веществ, негативными последствиями чего являются развивающиеся в водоемах процессы эвтрофирования и загрязнения. В сбалансированной экологической системе поддерживается равновесие между образованием и распадом органического вещества, между выделением и потреблением кислорода. Нарушение этого равновесия ведет к химическим и биологическим изменениям. Антропогенное эвтрофирование озер связывают с резким повышением уровня трофии, т.е. с повышением скорости новообразования органического вещества, что ведет к перегрузке водоемов органикой. Процесс антропогенного эвтрофирования выражается также в массовом развитии сине-зеленых водорослей, нередко сопровождающемся так называемым «цветением воды», нарушении кислородного режима и возникновении бескислородных зон в придонной области. Все это ведет к подрыву полезной продуктивности водоема и, в конечном итоге, к его гибели. Существенную роль в этих процессах играют сточные воды. В озере под влиянием поступления богатых органикой сточных вод происходит уменьшение концентрации кислорода, вследствие превышения гетеротрофного дыхания над фотосинтетической продукцией, особенно в нижних слоях.
В Дагестане насчитывается около 100 озер. В основном они расположены в низменной части республики, меньше их в среднегорной и, в особенности, в горной частях. К главным озерам Приморской низменности относятся Ак-Гель, Большое и Малое Турали, Аджи [1].
Ак-Гель расположено в юго-восточной части г. Махачкалы, в районе Редукторного поселка, в 1,0 км от берега Каспийского моря. В результате понижения уровня Каспия воды его перестали поступать в озеро, и оно стало высыхать. Впоследствии озеро было восстановлено путем дноуглубительных работ и вследствие повышения уровня грунтовых вод в результате современной трансгрессии моря. Некоторое время озеро использовалось в качестве нагульного водоема для выращивания сазана, карпа, толстолобика. Длина и ширина озера около 1,3 км, общая площадь чуть больше 1,2 км2 [7].
Озеро Большое Турали расположено в 22 км к юго-востоку от г. Махачкалы ив 2 км к югу от г. Каспийска. Большое Турали длиной около 6,0 км, шириной до 1,6 км, площадью около 3,6 км2, глубиной до 1,2 м. Берега озера пологие, дно илистое. Озеро ценно своими лечебными грязями сульфатно-натриевого солевого состава. В соляном озере Большое Турали в недалеком прошлом производилась добыча поваренной глауберовой солей, а также миробилита [1].
Ак-Гель и Большое Турали - водоемы, находящиеся в непосредственной близости к населенным пунктам, в связи с чем испытывают на себе весь комплекс негативного антропогенного воздействия. Установлено, что в озеро Ак-Гель производится несанкционированный сброс бытовых сточных вод; сброс промышленных сточных вод с территории ОАО «Стекловолокно» в западной и северо-западной частях, хотя по данным КаспНИИРХа, сброс должен производиться в Каспийское море; происходит аварийная утечка сточных вод из прохудившихся труб, стоки нефтепродуктов АЗС и автомоек; на берегу производится складирование ТБО [4]. Восточная и юго-восточная его части загрязнены меньше и используются для любительского лова рыбы и включены в парковую зону. Одним из основных факторов загрязнения озера Большое Турали является непосредственная близость сельскохозяйственного сектора.
В период с октября 2006 по июнь 2007 гг. нами проводились исследования качества воды озёр Ак-Гёль и Большое Турали по методикам в соответствии с Руководящими документами по определению качества поверхностных вод (1995), с целью определения трофического статуса водоемов (табл. 1).
Таблица 1
Сезонные данные по определению трофического статуса оз. Ак-Гёль и Большое Турали (2006-07 гг.)
Озеро Период Содержание 02, мг/л БПКб, мг/л Прозрачность, см Цветность, град. Реакция (pH) Запах (балл)
Ак-Гель осень, 2006 9,61 3,17 4,8 0,872 10,0 4
зима, 2006 13,08 7,25 4,8 0,881 10,0 4
весна, 2007 15,44 14,64 4,6 0,889 10,0 4
лето, 2007 9,39 8,55 5,0 0,854 10,0 3
средн. 11,88 8,40 4,8 0,874 10,0 3,6
Большое Турали осень 2006 6,7 2,29 3,2 0,852 9.9 3
зима 2006 7,73 2,42 3,2 0,854 9.9 3
весна 2007 6,8 4,22 3,2 0,851 9.9 3
лето 2007 5,9 4,53 3,1 0,853 9.9 3
средн. 6,8 3,37 3,2 0,853 9,9 3
Нами был проведен сравнительный анализ полученных на озёрах Ак-Гёль и Большое Турали в 2006-07 гг. данных (табл. 1) с допустимыми значениями, установленными для водоемов, расположенных в черте населенных мест (табл. 2). Проведенные исследования позволили, в соответствии с классификацией показателей качества поверхностных вод, отнести данные озера к числу загрязненных. При анализе данных табл. 2 по указанным в ней критериям было выяснено, что озеро Большое Турали является мезотрофным (наблюдается тенденция изменения трофического уровня озера от мезотрофного к эвтрофному, о чем свидетельствуют увеличение количества биогенных веществ в воде и характеристика прибрежной растительности), озеро Ак-Гёль - эвтрофным.
Таблица 2
Результаты сравнительного анализа показателей состава и свойств воды предъявляемых к рекреационным водоемам с показателями оз. Ак-Гёль и Большое Турали (2006-07 гг.)
Показатели состава и свойств воды водоема Требования, предъявляемые к водоемам, используемым в рекреационных и хозяйственных целях Результаты наблюдений на оз. Ак-Гёль Результаты наблюдений на оз. Большое Турали
Плавающие примеси На поверхности водоема не должно быть плавающей пленки, пятен, минеральных масел и скоплений других примесей. На поверхности водоема в прибрежной зоне наблюдается плавающая пленка и скопления пены CMC. На поверхности водоема в прибрежной зоне наблюдается маслянистая пленка
Запахи, привкусы Вода не должна иметь запахов и привкусов интенсивностью более 2 баллов, обнаруживаемых непосредственно. Вода имеет запах интенсивностью около 3-4 баллов. Вода имеет запах интенсивностью около 3-4 баллов
Окраска Не должна обнаруживаться в столбике 10 см. Обнаруживается в столбике 7 см. Обнаруживается в столбике 8,5 см.
Растворенный кислород Не должен быть менее 4 мг/л в любой период в пробе, отобранной до 12 чдня. Содержание растворенного кислорода от 9,39 мг/л до 15,44 мг/л. Содержание растворенного кислорода от 5,9 мг/л до 7,73 мг/л.
БПКб Полная потребность воды в кислороде при 20 °С не должна превышать 6 мг/л. Потребность воды в кислороде в осенне-зимний период составила в среднем 5,21 мг/л, в весенне-летний - 11,60 мг/л. Потребность воды в кислороде в осенне-зимний период составила в среднем 2,36 мг/л, в весенне-летний - 4,38 мг/л.
Возбудители заболеваний Не должна содержать возбудителей заболеваний. Биологически очищенные бытовые сточные воды обеззараживают до коли-индекса не более 100 в 1 л при остаточном хлоре не менее 1,5 мг/л. Сточные воды не очищаются, не обеззараживаются и даже не учитываются. Сточные воды не очищаются, не обеззараживаются и даже не учитываются.
Реакция Не должна выходить за пределы 8,5 рН Составляет 10,0 pH Составляет 9,9 рН
При этом существенную роль в процессе их эвтрофирования играют для оз. Ак-Гель бытовые стоки, для оз. Большое Турали стоки животноводческой фермы. В летние месяцы ситуация усугубляется. Это связано с тем, что в жаркий период процессы жизнедеятельности ускоряются, в результате чего микроорганизмы больше потребляют кислород. Соответственно складывается неблагоприятная обстановка для жизнедеятельности гидробионтов [5].
Неудовлетворительное экологическое состояние городских водоемов оказывает негативное влияние на здоровье населения и может способствовать возникновению неблагоприятной эпидемиологической обстановки. Кроме того, внешний вид загрязненных водоемов, обилие бытового и промышленного мусора в береговой зоне и на поверхности воды, «цветение воды», гнилостный запах от воды и растительных остатков в береговой зоне, пятна продуктов нефтяной промышленности на поверхности воды и другие внешние проявления неблагополучия водоемов нарушают эстетическую картину города [6].
Поскольку в экосистемах, подверженных антропогенному воздействию, восстановительные процессы происходят при продолжающемся антропогенном прессе, особенности последнего определяют конечное состояние экосистемы. Выбор и активное проведение в жизнь схем, обеспечивающих интенсивное восстановление, являются оптимальной политикой, как с природоохранной, так и с социальной точки зрения. Одним из главных тезисов при рациональном водопользовании следует принять следующий: профилактика эвтрофирования более целесообразна, чем его лечение.
Охрана водных ресурсов от загрязнения, засорения и истощения представляет собой очень сложную комплексную проблему. Задача состоит в том, чтобы добиться такого состояния водных объектов, при котором не наносится вред здоровью людей и обеспечиваются нормальное функционирование и устойчивость природных экосистем.
Выбор методов восстановления озёрных экосистем основан на оценке их экологической эффективности. Оздоровительные водоохранные мероприятия на водоемах, направленные на обеспечение биологической безопасности, необходимо проводить в двух направлениях: на водосборном бассейне (комплекс внешних мер) и на водоеме (комплекс внутренних мер, основанный на инженерных, химических и биологических методах). Применительно к разным водоемам должна разрабатываться своя стратегия защитных мероприятий.
Для предотвращения негативного воздействия на водоемы неконтролируемых, рассредоточенных источников поступления загрязняющих и биогенных веществ, следует ликвидировать несанкционированные свалки, убрать промышленный и строительный мусор с прилегающих к водоемам территорий, рекультивировать освободившиеся площади, создать вокруг водоемов водоохранные зоны и прибрежные защитные полосы [6]. В случае, когда водоем находится в черте города и используется в качестве резервуаров для слива сточных вод (Ак-Гель), необходимо, по мере возможности, вместо них использовать коллекторы городской канализационной сети.
Как показало проведенное исследование озер, расположенных в городской черте (Ак-Гель, Большое Турали), основным негативным следствием антропогенного воздействия является антропогенное эвтрофирование водоемов [5]. Для таких водоемов в условиях города из внутренних природоохранных мер рекомендуется применять следующие:
1) Дноуглубление (в случае измельчения водоемов) и дноочистка (при высокой внутренней биогенной нагрузке). Эти мероприятия следует проводить только после специального исследования, в ходе которого должны быть определены основные гидрохимические характеристики водоема, изучен качественный состав донных отложений, установлена мощность загрязненного слоя, а также роль отложений в качестве источника вторичного поступления биогенных и загрязняющих веществ в водную массу водоема. В естественных водоемах нельзя изымать донные отложения полностью, т.к. это приведет к серьезным нарушениям в экосистеме. Следует иметь ввиду, что изъятые донные осадки необходимо изолировать от водоема, чтобы исключить их дальнейшее влияние на качество воды.
2) Принудительная аэрация нижних слоев водоема.
3) Замена воды водоема. При замене воды загрязненного или эвтрофированного водоема, такого как озеро Ак-Гель, с экологических позиций нельзя откачивать воду полностью, т.к. это приводит к резким нарушениям в функционировании экосистемы водоема - допускается только частичная замена воды [6].
4) Периодическое выкашивание воздушно-водной растительности.
5) Сбор плавающей растительности и подводное выкашивание макрофитов, которые не изымаются из воды полностью для сохранения экосистемы озера.
Стратегия восстановления озёрной экосистемы должна основываться на понимании факторов и процессов, регулирующих состав, структуру и динамику озёрных сообществ. Успех восстановительных мероприятий зависит в значительной степени от организации и выполнения подготовительных работ. Во-первых, необходимо выполнить мониторинг озёра и его водосбора в предпроектный период, во время осуществления восстановительных мероприятий и после их осуществления.
Второй этап - это моделирование озёрной экосистемы, основанное на использовании полученных в результате мониторинга данных об озере и его водосборе.
На основе имеющихся моделей или эмпирических связей следует разработать на третьем этапе прогноз развития экосистемы озера на ближайшие 3-5 лет, по крайней мере, в двух вариантах - при сохранении антропогенного воздействия на озеро и после осуществления восстановительных мероприятий [3].
Все природоохранные мероприятия должны проводиться только на основе заключения экологической экспертизы. При выборе рекомендаций по обеспечению экологической безопасности
и выполнению природоохранных работ на водоемах, при прочих равных условиях, с экологических позиций приоритет следует отдавать более щадящим мерам, направленным на стимулирование внутренней потенциальной способности водоема к саморегуляции и самоочищению, если эта способность еще не утрачена.
После выполнения комплекса природоохранных мероприятий на водоемах необходимо осуществлять периодический контроль их экологического состояния, с целью оценки эффективности предпринятых мер и разработки рекомендаций по дальнейшему улучшению их состояния.
Единственный путь сохранения городских водоемов, отвечающих своему функциональному назначению, а также поддержания их в санитарном состоянии, безопасном для здоровья населения, - это оптимизация взаимодействия в системе «город-водоем» [8]. Чтобы не допускать возникновения кризисных экологических ситуаций на водоемах города, а также своевременно и грамотно проводить упреждающие водоохранные мероприятия, необходимо вести постоянный квалифицированный контроль состояния водоемов.
Библиографический список
1. Акаев Б.А., Атаев З.В., Гаджиев Б.С. и др. Физическая география Дагестана. - М.: Школа, 1996. - 386 с. 2. Кривошеии Д.И., Кукин П.П., Лапин В.А. и др. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков. - М.: Высшая школа, 2003. - 344 с. 3. Науменко М.А. Эвтрофирование озёр и водохранилищ. -СПб.: Изд-во РГГМУ, 2007. - 100 с. 4. Расулова М.М. Роль антропогенного фактора в эвтрофировании озера Ак-Гель // «Родник». Сборник научных работ аспирантов, магистров и студентов факультета экологии ДГУ. Выпуск 9. - Махачкала: ИПЭ РД, 2008. - С. 137-139. 5. Расулова М.М., Ярикова С.Ф. Антропогенное воздействие как фактор повышения уровня трофии озер Ак-Гель и Большое Турали // Труды Международного форума по проблемам науки, техники и образования. / Под ред. В.А. Малинникова, В.В. Вишневского. Том 2. -М., 2007. - С. 128-129. 6. Румянцев В.А., Игнатьева Н.В. Система ранней диагностики кризисных экологических ситуаций на водоемах. - СПб.: ВВМ, 2006. - 152 с. 7. Сайпулаев ИМ., Эльдаров Э.М., Атаев З.В. и др. Водные ресурсы Дагестана: состояние и проблемы. - Махачкала, 1996. - 180 с. 8. Сохранение природной экосистемы водоема в урбанизированном ландшафте. / Под. ред. Е.А. Стравинской. - Л.: Наука, 1984. - 144 с.
УДК 504.53.062
ОПАСНОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЮЖНОМ ФЕДЕРАЛЬНОМ ОКРУГЕ
© 2009 Глушко А.Я., Разумов В.В.
Невинномысский государственный гуманитарно-технический институт
Оползневой процесс проявляется в отрыве и сползании вниз по склону, под влиянием силы тяжести, массы рыхлой горной породы, чаще всего сложенной чередующимися водоупорными и водоносными слоями, особенно при насыщении рыхлого материала водой. Опасность оползневых процессов заключается в динамическом воздействии движущихся масс горных пород, приводящем к разрушению объектов и сооружений, находящихся в зоне действия оползня.
Landslide process manifests itself by taking off and climbing down under the influence of force of gravity masses of friable rock, mostly formed by taken turns of waterproof and water-carried stratums, particularly in case of satiation of friable rock by water.
Ключевые слова: рельеф, склоны, породы, оползни, негативные последствия. Keywords: elief, slope, rock, landslide, damage.
