Состояние водных экологических систем

Состояние водных экологических систем является важнейшим показателем рационального водопользования. Характеристика состояния водных экосистем дана по результатам проведенных гидробиологических исследований в ряде речных бассейнов.

Верхне-Волжский бассейн. Масштабное гидротехническое строительство, в частности создание каскада Волжских водохранилищ, привело не только к затоплению и подтоплению прилегающих территорий, но явилось причиной изменения гидродинамического и гидробиологического режимов зарегулированных рек.

После строительства водохранилищ резко интенсифицировались неблагоприятные внутриводоемные процессы, связанные с замедлением скоростей течения воды и снижением, в связи с этим, скоростей самоочистки. В результате происходит трансформация загрязнений и накопление донных отложений, содержащих опасные вещества. Вынос в водохранилища минеральных и органических частиц грунта, смытых с водосборной площади, а также отложения отмирающих водных растений вызывают заболачивание водоема с появлением мелководий и болотной растительности. Вторичное загрязнение вод, вызываемое донными отложениями, является причиной деградации экосистем, образования мелководий и связанного с ним развития цианобактерий (синезеленых водорослей).

В результате антропогенной деятельности заметно ускорился естественный процесс эвтрофирования. При нарушении кислородного режима возникают благоприятные условия для развития болезнетворных бактерий. Процесс эвтрофирования водохранилищ имеет негативные последствия для реки в нижнем бьефе из-за поступлений воды, загрязненной продуктами жизнедеятельности биоты, а также создает трудности для водопользования (требуется дорогостоящая водоподготовка).

Бассейн р. Дона. В 2003 г. контроль качества воды по гидробиологическим показателям проводили в 9 пограничных створах на 9 водных объектах, согласно графику отбора проб в межгосударственных и межобластных створах Украины и России (рр. Сев. Донец, Миус, Крын ка, Тузлов, Крепкая, Б. Каменка, Кундрючья, Б. Егорлык, М. Еланчик). Проанализировано 57 проб, выполнено 717 определений.

Река Сев. Донец. Состояние зоопланктонного сообщества, токсикологическая оценка в данном створе, позволяют оценить качество воды в нем как "грязная".

Река Б. Каменка, приток реки Сев. Донец, граница Луганской (Украина) и Ростовской областей, с. Верхне - Герасимовка. Качество воды в данном створе можно охарактеризовать как "грязная".

Река Кундрючья, приток реки Сев.Донец, граница Луганской (Украина) и Ростовской областей, Нижний бьеф Должанского водохранилища, с. Бирюково. Токсикологическое со стояние створа остается "крайне неблагополучным". Учитывая состояние зоопланктонного сообщества, токсикологическое состояние створа, качество воды можно охарактеризовать как "грязная".

Река Тузлов, граница Луганской (Украина) и Ростовской областей, с. Каменно-Тузловка. По сравнению с прошлым годом состояние зоопланктона несколько улучшилось: повысились численность, биомасса и видовое разнообразие. Однако токсикологическое состояние створа осталось на прежнем уровне - "крайне неблагополучное". Учитывая состояние зоопланктона и токсикологическое состояние створа качество воды можно охарактеризовать как "грязная".

Река Крепкая, приток реки Тузлов, граница Луганской (Украина) и Ростовской областей, с. Атамано-Власовка. По сравнению с прошлым годом состояние зоопланктона осталось на прежнем уровне. Экологическое состояние створа также не изменилось. Учитывая результаты анализов, качество воды в створе можно охарактеризовать как "грязная".

Река Миус, граница Донецкой (Украина) и Ростовской областей, с. Куйбышево. По сравнению с прошлым годом состояние зоопланктона несколько ухудшилось - снизились численность и биомасса. Токсикологическое состояние створа осталось на прежнем уровне. Учиты вая все это, качество воды в данном створе можно отнести к классу "грязная".

Река Крынка, граница Донецкой (Украина) и Ростовской областей, с. Успенка. Токсико логическое состояние створа осталось на прежнем уровне "крайне неблагополучное". Принимая во внимание состояние зоопланктонного сообщества и токсикологическую оценку качество воды можно оценить как "очень грязная".

Река М. Еланчик, граница Донецкой (Украина) и Ростовской областей, с. Марфинка. Токсикологическое состояние створа характеризуется как "крайне неблагополучное". По состоянию зоопланктона и токсикологической оценки качество воды можно оценить как "очень грязная".

Река Б. Егорлык, граница Ставропольского края и Ростовской области, с. Привольное. В связи с этим токсикологическое состояние створа оценивается, как "крайне неблагополучное".

Бассейн Верхней Оби. Негативные последствия хозяйственной деятельности отмечаются в состоянии русел и берегов водных объектов на территории Новосибирской области.

Наблюдения за уровнем токсичности воды р. Оби в районах нефтедобычи в Томской области не проводятся, показателями сохраняющейся способности реки к самоочищению на этом участке служит удовлетворительный кислородный режим. Вместе с тем, об увеличивающейся нагрузке на водный объект в районе с. Александровского свидетельствует возрастание средне годовых концентраций органических веществ (по БПК5).

Притоки р. Оби, как крупные, так и малые, имеют сформированные сообщества гидробионтов, а именно фито и зоопланктона (микро, мезо и макро), фито и зообентоса, особенно в нижнем их течении, что позволяет им сохранять потенциал самоочищения на достаточном уровне. В отличие от р. Оби притоки сильнее подвержены дестабилизации экосистем при значительном антропогенном воздействии.

По данным биотестирования острой токсичности воды р. Томи, одного из крупных при токов, в районе г. Кемерово в течение 2003 г. не отмечалось. Оба створа (выше и ниже г. Кемерово) по степени токсичности относятся к 3 классу качества, вода характеризуется как "умеренно загрязнённая".

Река Иня характеризуется, в основном, развитием процессов свободного меандрирования, имеет участки с усилением эрозионных процессов на береговых склонах в Тогучинском районе, так, например, размыв берегов угрожает в с. Киик со скоростью 1-3 м/год. По токсико-логической оценке вода устьевого участка р. Ини, характеризуется 2 классом качества, т.е. "чистая", острой токсичности воды в данном створе за 2003 г. не отмечалось.

Бассейн р. Иртыша. Исследование фитопланктона р. Иртыша в 2003 г. позволило более полно охарактеризовать его таксонометрический состав, структуру доминирующего комплекса видов, сезонную динамику развития и закономерности распределения численности и биомассы водорослей по течению реки. Установлено высокое видовое разнообразие фитопланктона, крупные преобразования структуры доминирующего комплекса видов. Изменения в структуре фитопланктона являются общепризнанными критериями не только эвтрофирования, но и антропогенного экологического напряжения, возникшего в экосистеме Среднего Иртыша. Показатели численности и биомассы фитопланктона Среднего Иртыша соответствует по общепринятой в гидробиологических исследованиях градации величин уровню "выше среднего". По этим показателям развитие фитопланктона в Среднем Иртыше, особенно его численность, достигло предела, за которым уже будут преобладать негативные последствия.

Бассейн р. Тобола. Состояние водных экологических систем в бассейне р. Тобола обусловлено наличием источников природного и антропогенного загрязнения. К природным факторам можно отнести присутствие в геологическом горноскладчатом субстрате и почвах региона повышенных концентраций металлов, которые превышают ПДС (цинка, меди, железа, марганца и т.д.). Эти вещества присутствуют и в подземных водах, участвующих в питании рек. Наиболее распространенным фактором ухудшения гидроэкологического состояния водных систем (речных, озерных) бассейна остается химическое загрязнение вод. Наличие предприятий цветной и черной металлургии, строительных материалов, горнодобывающей, топливной промышленности, городских агломераций оказывает значительное влияние на качество поверхностных водных объектов.

В 2003 г. в бассейн р. Тобола сброшено 1665 млн. м³ сточных вод, в том числе загрязненных 1271,6 млн. м³.

На территории Курганской области наиболее подвержены химическому загрязнению не большие озера и болота, в которые сбрасывают сточные воды отдельные предприятия жилищно-коммунального хозяйства, молочно-перерабатывающей отрасли и др. В результате чего состояние воды некоторых озер соответствует химическому составу сбрасываемых сточных вод.

Наиболее сложная экологическая ситуация сложилась в северо-восточной части Челябинской области и имеет характеристики от "напряженной" до "катастрофической" (локально - бассейн р. Течи). На территории Свердловской и Курганской областей отмечаются от дельные очаги критических ситуаций, предопределенные загрязнением радионуклидами и тяжелыми металлами. Так р. Исеть, как водная экосистема характеризуется катастрофической экологической ситуацией, обусловленной, в первую очередь, радиационным загрязнением донных отложений.

На территории Свердловской области значительные нарушения в водных экосистемах, вплоть до полной потери устойчивости, вызванные загрязнением сточными водами, наблюдаются на реках Тура, Тавда, Сосьва. Ниже предела допустимого вредного воздействия находятся воды рек Тагил, Чусовая. Полная деградация экосистемы характерна для р. Черной (приток р. Тобола, Курганская область).

Имеет место и фактор вторичного загрязнения поверхностных водных объектов за счет накопления загрязняющих веществ в донных отложениях.

Вместе с тем следует отметить, что за счет уменьшения площадей пашни, разрушения и самоликвидации животноводческих комплексов и ферм, расположенных на водоохранных и водосборных площадях водных объектов, уменьшилось поступление биогенных веществ в водные объекты в период снеготаяния и прохождения интенсивных дождей.

По данным исследований, проведенных в 2003 г. специалистами ЮжУралНИИВХ, качество воды в р. Миассе и Каслинской системе озер (Челябинская обл.) не соответствовало со стоянию экологического благополучия.

Бассейн р. Енисея. Состояние водных экологических систем бассейна обуславливается наличием значительного количества источников природного и антропогенного загрязнений. Природное загрязнение связано в большей степени с различными выносами органических и минеральных веществ в растворенном, взвешенном состоянии при размыве берегов и в период половодья на притоках.

Главной причиной ухудшения состояния водных экологических систем является биологическое и химическое загрязнения сбросами недостаточно очищенных и неочищенных сточных вод с предприятий и населённых пунктов, и приносом с поверхностными стоками минеральных удобрений, используемых в сельском хозяйстве.

Одним из ведущих факторов изменения состояния водных экологических систем служит зарегулированность стока р. Енисея. За период существования Красноярского и Саяно Шушенского водохранилищ в структуре биоценоза произошли значительные изменения, имеющие, в основном, негативный характер.

Качество вод водохранилищ по структурным характеристикам микробного населения соответствуют 3 классу чистоты. Качество вод, оцениваемое по индексу сапробности через численность видов сапробионтов фитопланктона соответствует 3 классу - "умеренно загрязненная". Значения индекса сапробности изменялся от 1,5 до 1,79 баллов. Качество вод, оцени ваемое по индексу сапробности через сапробности отдельных видовиндикаторов зоопланктона, меняется незначительно и оценивается тоже 3 классом - "умеренно загрязнённые".

Биомасса и численность донных беспозвоночных организмов, являющихся основными объектами питания частиковых рыб, в последние годы резко снизились. Аналогичные показатели по планктону в водохранилищах, наоборот, увеличились по сравнению с водами р. Енисея.

Изменения в ихтиофауне связаны, главным образом, с зарегулированностью стока и проведением акклиматизационных работ. Число видов рыб сократилось с 29 до 18. Численность леща и окуня превышает оптимальный уровень. Это отрицательно сказывается на общем состоянии ихтиоценоза и его кормовой базы. Как следствие, окунь и лещ имеют крайне низкие ростовые показатели, средняя масса этих рыб составляет: окуня 40 г, леща 290 г. Кроме того, наблюдается увеличение интенсивности паразитарной инвазии этих видов рыб.

Иркутское водохранилище (Ангаро-Байкальский бассейн). Анализ гидpобиоценозов пpоводился по состоянию водной толщи (бактеpио, зоо, фитопланктон) в трех створах. Гидробиоценозы створа исток р.Ангары испытывают воздействие байкальских вод. Среднестворные количественные показатели зоопланктона максимальны. Значения общей численности бактерий и численности сапрофитов самые низкие по обследуемой акватории. Экосистема фонового створа водохранилища характеризуется антропогенным напряжением с элементами экологического регресса. Экосистемам створов пос. Патроны и центральный водозабор г. Иркутска присущи элементы экологического регресса.

Река Ангара (на участке гг.Иркутск - Ангарск). По гидробиологическим показателям в 2003 г. река обследовалась в семи створах по фито и зоопланктону - трижды, бактериопланк тону и зообентосу - дважды. В августе отбор проб совпал с дождевым паводком. На протяжении ряда лет при проведении гидробиологических отборов визуально отмечается загрязненность прибрежных вод хозбытовыми отходами, повышенная мутность, наличие нефтяной пленки в створах, получающих загрязнение со сточными водами гг. Ангарска и Иркутска. В 2003 г. во все сезоны по берегам водотока отмечалось наличие макрофитов. По совокупности определяемых показателей воды фонового створа оцениваются как "умеренно загрязненные" - III класс. В предыдущем году они классифицировались как "чистые - умеренно загрязненные". Качество вод створов, расположенных в черте г.Иркутска и подверженных влиянию бытовых и хозяйственных загрязнений, ниже, чем в районе фонового створа. Водоток в черте г.Ангарска аккумулировал сбросы Иркутской и Ангарской промышленных зон. Биоценозы характеризовались элементами экологического регресса.

Братское водохранилище (р. Ангара). Вода р.Ангары до поступления в Братское водохранилище испытывает влияние сбросов сточных вод предприятий г. Иркутска и Ангарска. По гидробиологическим показателям обследована верхняя часть водохранилища (гг. Усолье Сибиpское, Свиpск) по бактеpио, фито, зоопланктону и зообентосу в 4 створах. Особенностью 2003 г. явилось снижение количественных характеристик исследуемых показателей по сравнению с 2002 г. Среднестворные численность и биомасса зоопланктона значительно уменьшились. К августу заметно снизилась численность альгофлоры.

Река Иркут наблюдается в двух створах. Основными источниками загрязнения реки являются её притоки - Олха и Кая. Гидробиологический анализ проведен по всему комплексу показателей: бактерио, фито, зоопланктон и зообентос в трех створах. По зоопланктону наблюдался самый низкий с 1999 г. уровень количественного развития. Относительно 2002 г. средние значения численности и биомассы по водотоку снизились в 17 и 26 раз, соответственно. Уровень развития бактерио и альгоценоза ниже прошлогоднего.

Река Олха. По гидробиологическим показателям поверхностные воды анализировались по состоянию планктона и бентоса в трех створах. Особенностью развития гидробиоценозов в 2003 г. явилось снижение уровня количественного развития зоопланктона относительно данных прошлого года. По фитопланктону наибольшее снижение количественных показателей произошло в створе, 0,5 км ниже сброса сточных вод филиал ОАО "ИркАЗСУАЛ", за исключением численности сапрофитов по водотоку, которая превысила прошлогоднюю.

Река Кая. Гидробиологические наблюдения проводились по фито, зоо, бактериопланктону и зообентосу в двух створах. Планктонные и донные сообщества створа (5 км выше сброса сточных вод НовоИркутской ТЭЦ) характеризовались низким уровнем развития. Во все сроки наблюдений концентрация бактерий минимальна по водотоку. Зоопланктон беден и представлен незначительно. Предельные значения численности, биомассы, ИС фитопланктона ниже, чем в импактном створе. Из индикаторных видов доминировали олигобета и бета мезосапробы, альфамезосапробные организмы присутствовали незначительно. В бентосе преобладали хирономиды, ОИ низкий.

Река Ушаковка. Оценка качества вод по гидробиологическим показателям определялась по состоянию планкто и бентоценозов в трех створах. В пространственном распределении количественных параметров бактерио и фитопланктона наблюдался их рост от фона к устью. Средний ИС альгоценоза в фоновых водах минимален, в устьевом участке реки - максимален. В зоопланктоценозах верхнего и промежуточного створов зарегистрировано высокое содержание олигосапробов. В устьевом участке реки встречены эвриоксибионты, индикаторы загрязнения не обнаружены.

Река Китой. По гидробиологическим показателям водоток обследовался по состоянию бактерио, фито, зоопланктона и бентоса в двух створах. Количественные характеристики альгоценоза выше прошлогодних. Вниз по водотоку наблюдался рост средних величин численности и биомассы. По всему руслу доминировали диатомовые водоросли, преимущественно олигобета и бетамезосапробы.

Контроль качества воды озера Байкала в районе ОАО БЦБК в 2003 г. проводился в створе, расположенном на расстоянии 100 м от выпуска сточных вод, а также на акватории озера, прилегающей к выпуску сточных вод. Размеры зон загрязнения, рассчитанные для разных сезонов года, по изменению численности: бактериопланктона колебались в пределах 12,0 - 13,4 км2, фитопланктона - 10,9 - 11,3 км2, зоопланктона - 9,2 - 18,9 км2, и бактериобентоса - 4,7- 6,5 км2. В зоне загрязнения наблюдалось токсическое воздействие сточных вод на зоопланктон.

Река Тыя. Оценка качества воды и грунта водотока проводилась по состоянию фитозоопланктона и зообентоса в районе г. Северобайкальска в двух створах: 0,8 км выше города и 1,5 км выше устья. Качество вод в фоновом створе по фитопланктону оценивалось III - II классом и по сравнению с 2002 г. (II) наблюдалось некоторое ухудшение. В устьевой части реки по фитопланктону III - II класс (как и в 2002 г.). Зообентос по своему составу близок к фоновому, по видовому разнообразию, как и 2002 г. соответствует II-III классу. Таким образом, отмечается некоторое ухудшение в фоновом створе и стабильное состояние устьевого.

Река Верхняя Ангара. Оценка качества воды водотока проводилась по состоянию фитопланктона в районе с. Верхняя Заимка. В фитоценозе доминировали диатомовые водоросли родов: Cyclotella, Nitzshia, Navicula. В 2003 г., как и в 2002 г., воды реки характеризовались как "умеренно загрязненные" (III класс).

Река Баргузин. Оценка качества воды водотока проводили по состоянию фитопланктона, зоопланктона, зообентоса с мая по сентябрь в районе пос. Баргузин. В фитопланктоне до минировали представители родов: Cyclotella, Nitzschia, Melosira, присутствовали протококковые водоросли как и в 2002 г. качество воды соответствовало III классу. В 2003 г. качество воды р. Баргузина оценивалось по фитопланктону III классом (как и в 2002 г.), по зоопланктону наблюдалось ухудшение III - II и II - III соответственно, по зообентосу - значительное ухудшение - в 2002 г. II-III, а в 2003 г. III. Взвешенное значение II-III.

Река Турка. Оценка качества воды, грунта водотока проводилась по состоянию фитопланктона, зоопланктона, зообентоса в устьевой части реки. В фитопланктоне доминировали диатомеи рр. Cymbella, Cocconeis, Gomphonema, Nitzschia, Navicula (ксенобета, бета, альфа сап робы). Индекс сапробности за сезон варьировало в пределах III класса, в 2002 г. II-III. Таким образом, в 2003 г. по состоянию гидробионтов качество вод водотока оценивалось III классом ("умеренно загрязненные").

Река Селенга. Гидробиологические наблюдения за фитозоопланктоном, зообентосом и пигментами микроводорослей проводились в 4 пунктах (8 створах) ОГСН от пос. Наушки до с. Кабанск. В целом в 2003 г. качество воды в Селенге, по всем показателям, значительно не отличалось от показателей 2002 г., несмотря на более низкие уровни в июне-июле. В целом воду р. Селенги можно отнести к III классу.

Река Джида. Оценка качества воды и грунта водотока проводилась по состоянию фитозоопланктона и зообентоса и пигментов микроводорослей. В фитопланктоне доминировали виды родов: Cymbella, Gomphonema, Cocconeis, Cyclotella, Nitzschia, (ксено-бета, олигобета, бета, альфа сапробы), средний индекс сапробности был 1,84, что соответствует Ш классу. По состоянию гидробионтов качество вод, в 2003 г., оценивалось III - II классами.

Река Чикой. Оценка качества воды и грунта водотока проводилась по состоянию фитозоопланктона и зообентоса и пигментов микроводорослей. В фитопланктоне определяющими формами выступали диатомеи рр. Cymbella, Navicula. Качество воды (ИС -1,57-1,89) в сравнении с 2002 г. не изменилось и соответствовало III классу. По трем показателям в 2003 г. качество воды р. Чикоя повысилось ("умеренно загрязненные" - "чистые").

Река Хилок. Наблюдения проводились за состоянием фитозоопланктона, зообентоса и пигментов. В фитопланктоне доминировали диатомеи родов Cyclotella, Cymbella, Nitzschia, Navicula. В фитоценоз входили и протококковые водоросли рода Сyclotella - показатели высокого содержания биогенов в воде. Индекс сапробности за сезон колебался в пределах 1,64- 1,83. Качество воды соответствовало III классу как и в 2002 г. Зоопланктон 2003 г. качественно был разнообразнее, чем в 2002 г. Таким образом, качество поверхностных вод по сравнению с 2002 г. ухудшилось и соответствовало III класу - ("умеренно загрязненные").

Река Уда. Качество воды водотока оценивалось по состоянию фитопланктона, зоопланктона, зообентоса и пигментов выше г. УланУдэ и в устье. В 2003 г. качество воды не изменилось на фоновом створе (II-III класс) и несколько улучшилось в устьевом (II-III класс).

Река Большая Речка. (является эталоном чистого водотока). Качество воды, водотока оценивалось по состоянию фитопланктона и зообентоса в створах выше ст. Посольская фон и в 1,8 км от устья. В фоновом створе на протяжении многих лет (1985-2003 гг.) встречаются постоянно микроводоросли - диатомеи (ксенон, олиго, бета сапробы) и организмы бентофауны - (оксифильные поденки, ручейники), что указывает на благополучное состояние биоты (II класс - "чистые"). Как и в 2002 г., качество воды в фоновом створе относится ко II классу, в устье - II-III классам.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://eco.priroda.ru/