Description:

"ВОДА И ЭКОЛОГИЯ С. А. КОНДРАТЬЕВ К ВОПРОСУ О СОЗДАНИИ НАУЧНОГО ОБОСНОВАНИЯ СИСТЕМЫ РАЦИОНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОДОЕМАМИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА Введение В настоящее время на территории Санкт-Петербурга насчитывается 106 водоемов с площадью зеркала более 0,01 км2. Общая площадь их поверхности составляет около 21 км2. Нарушение гидрологического режима водных объектов обусловлено, в основном, застройкой территории, приводящей к изменению структуры гидрографической сети, морфометрических характеристик водоемов, их уровенного режима и условий проточности. Негативным последствием урбанизации является повсеместное ухудшение качества поверхностных вод. Антропогенные потоки вещества, образующиеся в ходе производственной и бытовой деятельности городского населения, превосходят естественную геохимическую миграцию как по массе, так и по спектру транспортируемых веществ. Водоемы, особенно бессточные и слабопроточные, превращаются в накопители многообразных городских отходов. В настоящее время только 20% водоемов г. Санкт-Петербурга могут быть отнесены к условно чистым, тогда как 80% классифицируются как грязные [Кондратьев и др., 1998]. В наибольшей степени загрязнены донные отложения озер, являющиеся основным аккумулирующим звеном водной экосистемы. Содержание в донных отложениях тяжелых металлов является надежным и достаточно стабильным показателем общего уровня техногенной нагрузки. Выполненное обследование городских водоемов показало чрезвычайно высокую степень загрязнения донных отложений медью, цинком, хромом, свинцом, никелем, кадмием и другими тяжелыми металлами, содержание которых в десятки и сотни раз превышает их допустимые значения. Поскольку городские водоемы интенсивно используются в различных сферах жизнедеятельности населения Санкт-Петербурга, в том числе и в рекреационных целях, остро стоит вопрос о создании системы рационального управления ресурсами городских водоемов с целью их сохранности и восстановления. Общая схема рационального управления водоемами Санкт-Петербурга. Под рациональным управлением водными ресурсами обычно понимается практическое применение системы принятия научно-обоснованных управленческих решений, позволяющих использовать водные ресурсы в различных целях без ущерба для их состояния в настоящем и будущем. Реализация концепции рационального управления возможна при условии тесного взаимодействия научно-исследовательских, контролирующих и природоохранных организаций, а также наличия необходимого финансирования. Перечень основных функций упомянутых организаций и источников финансирования приведен на рис. 1. При составлении схемы рационального управления водными объектами Санкт-Петербурга использована информация о современном состоянии управления водопользованием [Шелякина, Чикуреева, 1999]. С целью изучения состояния водных объектов в условиях техногенеза, разработки критериев экологического состояния, а также создания концепции рационального управления городскими водоемами Институт озероведения РАН и Государственный гидрологический институт в течение шести лет (1995-2000 гг.) проводят комплексные исследования. К вопросу о создании научного обоснования системы рационального управления водоемами Санкт-Петербурга Экология водоемов Рис. 1. Схема рационального управления водными объектами (c) С. А. Кондратьев [72] ВОДА И ЭКОЛОГИЯ Лексические исследования на водоемах Санкт-Петербурга [Кондратьев и др., 1998; Gronskaya et al., 1999; Kondratyev et al., 1999]. К настоящему моменту выполнена большая часть работ, входящих в компетенцию научно-исследовательских организаций (рис. 1), а именно: проведено обследование ряда водоемов Санкт-Петербурга и дана оценка их состояния, предложены критерии оценки состояния водоемов, разработаны концепция мониторинга городских водоемов, предложены методы их сохранения и восстановления, разработаны методы расчета нагрузки на водоемы. Кроме того создана база данных по водоемам Санкт-Петербурга. Ниже приведена более подробная информация об основных результатах научных исследований в рассматриваемой области. Объекты исследования. Экспериментальные исследования 1995-1998 гг. проводились, в основном, на озере Лахтинский Разлив и его водосборном бассейне, включающем озера Верхнее, Среднее и Нижнее Суздальские, водохранилище на р. Каменке, реки Старожиловку, Юнтоловку, Каменку, Черную. В качестве основных объектов исследования 1999-2000 гг. выбраны 11 водоемов Санкт-Петербурга, расположенных в различных частях мегаполиса и испытывающих бытовую и техногенную нагрузки различного происхождения и интенсивности. Некоторые характеристики указанных водоемов приведены в табл. 1. Таблица 1 Название водоема (га) С&SVI (м3/сут) EjaavH уСГСЕКГО всдаЕш е (lVEC) GGESChFW Г & т а M Иси IT^V a M С&ВЕрнвэ Оодагъсюе С&Оздв е Оодагшо е 22 .20 5 15 .3 5 4 5 Q H w e s 5 3 0 2 Оодагъсгае ЩШГЕО Ж 5 2 .0 нще р QrkKiVKm i t16Е00 -2 4 3 RETVB Юлсгшм^тэ д 6 0 .9 0 C i Gteqxpajw i FBTVB 1045 .4 .2-1.4 0 .6 ОЫЖХУ Й .5 3 - .4 9 ГЪ Я IVJp KM i П 1 7В9 4 - .8 .5 О т о с е 3 8 t Ергррнги е ГП^^ЦЕЗПэрке ГПбд а 4 4 - 7 .5 5 К вопросу о создании научного обоснования системы рационального управления водоемами Санкт-Петербурга Экология водоемов Индикаторы состояния. Для оценки экологического состояния городских водоемов предложен следующий комплекс индикаторов, включающий химические, биологические и санитарно-бактериологические показатели: • содержание и структура органического вещества в водоеме: взвешенное и растворенное органическое вещество, а также фракции растворенного органического вещества с анионными, катионными и нейтральными свойствами, с учетом их соотношения; • санитарно-бактериологические индикаторы: содержание лактозоположительных кишечных палочек в воде и донных отложениях, соотношение значений общего микробного числа при 22 и 370 С, а также наличие патогенных микроорганизмов в воде и донных отложениях; • биоиндикаторы: концентрация хлорофилла "а", видовой и количественный состав зоопланктона и зообентоса, наличие патологии в виде опухолеподобных образований у личинок планктонных ракообразных; • степень загрязнения донных отложений водоемов, являющаяся показателем уровня внешней нагрузки за значительные интервалы времени и истории техногенного загрязнения урбанизированных территорий; • соотношение внешней и внутренней нагрузки, отражающее уровень вторичного загрязнения водоема за счет поступления химических веществ в воду из донных отложений. • критическая нагрузка, определяемая как уровень внешней нагрузки, который приводит к достижению допустимого (критического) уровня концентрации вещества в воде, донных отложениях или биоте. Перечисленные индикаторы могут быть использованы как для оценки воздействия на водоем конкретными химическими веществами (степень загрязнения донных отложений, индикаторы нагрузки), так и для оценки комплексного антропогенного воздействия (состав органического вещества, санитарно-бактериологические показатели, биоиндикаторы). В результате выполненных исследований установлено, что по всему комплексу индикаторов в 1999 г. наиболее неблагоприятным состоянием отличается Охтинское водохранилище, принимающее сточные воды предприятий и канализационные стоки, и малопроточный пруд в Парке Победы, характеризующийся интенсивным рекреационным использованием. Высокая степень загрязнения по ряду показателей отмечена также в озерах Верхнем Суздальском, Лахтинском Разливе и Сестрорецком Разливе. Следствием высокого уровня биогенных нагрузок на водоемы (озера Нижнее Суздальское, Сестрорецкий Разлив, пруды Парка Победы, Ольгинский и Юнтоловский) явилось антропогенное эвтрофирование, также приведшее к ухудшению качества воды и общего экологического состояния водоемов. Таким образом, основными причинами ухудшения экологического состояния водоемов урбанизированных территорий является сброс промышленных и бытовых сточных вод, а также интенсивное рекреационное использование водоемов. К числу природных факторов, препятствующих самоочищению ряда водоемов, следует отнести их низкую проточность. На примере озера Нижнего Суздальского показано, что в городских водоемах, испы" Ключевые слова: восстановление, городской водоём, должный, промышленный зона, концепция, снежный покров, процесс, водоём санкт-петербург, антропогенный, территория, критический, выявление, вода донный, критерий, площадь, сеть, методологический проблема, санктпетербург, кондратьев вод, нагрузка, водоем, уровень, вещество, показатель, суздальский, пляж, создание обоснование, компетенция, использование, экосистема, цель, образ, озеро, водоём санктпетербург, городская водоём, металл, оценка, качество, система, следующий, возможный, исследовательский организация, следующий работа, сток, окружающий среда, воздействие, экологический, вопрос создание, химический, кондратьев, число, допустимый, вопрос, загрязняющий вещество, покров, население, содержание, обоснование, рациональный управление, рекомендация, ресурс, степень, биогенный элемент, внешний нагрузка, индикатор, водный объект, управление водоём, зона, восстановительный мероприятие, создание, условие, загрязнить, результат, обследование, мероприятие, управление, критический уровень, рекреационный, обеспечение, мониторинг, донный, интенсивный, соотношение, вид, значение, город, рациональный, период, входящий, городской, внешний, рекультивация, экологический состояние, настоящее время, состав, органический вещество, вода экология, воды, лахта, рггму, источник, научный обоснование, химический вещество, критический нагрузка, гис, отсутствие, санкт-петербург, система рациональный, загрязнение, геоинформационный, организация, управленческий, сохранение, экологические, наблюдение, характеристика, правило, вода, решение, определение, расчёт, экология, информация, принятие, время, химический состав, водный, изд, выполнение, концентрация, ситуация, работа, съёмка, схема, гидроэкологический, водный ресурс, обоснование система, гидрологический, бытовой, объект, донный отложение, водоём, база, управленческий решение, отложение, пдк, гронский, урбанизированный территория, разработка, конференция, состояние