Description:

"Известия Челябинского научного центра, вып. 2 (19), 2003 ХИМИЯ И БИОЭКОЛОГИЯ УДК 502.5+556.5+627.8+628.1 Роль водоохранной зоны в защите поверхностных водоемов от загрязнения и истощения Н.И. Ходоровская, С.Г. Ницкая, И.В. Машкова e-mail: wik22@inbox.ru Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия Статья поступила 17 февраля 2003 г. Одной из важных региональных экологических проблем является состояние водных экосистем. Многие водоемы Уральского региона испытывают усиленную антропогенную нагрузку, что приводит их к заилению, ухудшению санитарного состояния и гидрологического режима. Шершневское водохранилище расположено на главной водной артерии Челябинской области - реке Миасс и является единственным источником питьевого и хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Челябинска. Водоем находится в зоне интенсивного антропогенного влияния. Возросшие масштабы хозяйственной деятельности человека в акватории водохранилища обусловили нарушение экологического равновесия водоема. В последнее время наблюдаются изменения качественного состава, гигиенических и органолептических свойств воды. Так, в 1987-88 гг. показатель БПК20 составлял 4,5-5,5 мгО2 л, к 2000 г. отмечено его повышение до 9,6-11 мгО2 л. Процессы эвтрофикации все больше захватывают Шершневское водохранилище, что наиболее ярко проявляется в интенсивном "цветении" водоема в весенне-летний и осенний периоды года. В 1979-1980 гг., в период "цветения", биомасса фитопланктона зафиксирована на уровне 36,7 мг л, средняя - 11,5 мг л. Наибольшая численность водорослей в сентябре 2002 года составила 75,4 млн кл л. Максимальная биомасса в этот период была 52,7 мг л, а средняя составила 15,9 мг л. Интенсивное появление привкусов и запахов воды отмечается в последние годы в период "цветения". Тенденция к ухудшению качества воды водохранилища дает основание считать особенно актуальными вопросы, связанные с исследованием условий функционирования экосистемы водоема, которые непосредственно связаны с проблемами загрязнения воды и береговой зоны. Для поддержания и сохранения водных экосистем, предотвращения их загрязнения, в соответствии с Водным Кодексом РФ, устанавливаются водоохранные зоны, в состав которых входят прибрежные защитные полосы. Водоохранные зоны водных объектов, относящихся к источникам питьевого водоснабжения, объявляются особо охраняемыми территориями. Водоохранная зона является территорией, прилегающей к акватории рек, озер и водохранилищ, в пределах которой устанавливается специальный режим в целях предотвращения загрязнения, истощения вод и заиления водных объектов. Водоохранная зона создается как составная часть природоохранных мер и мероприятий по улучшению гидрологического режима, экологического состояния, а также благоустройству рек, озер, водохранилищ и их прибрежных территорий. В пределах водоохранных зон по берегам выделяются прибрежные полосы, представляющие территории строгого ограничения хозяйственной деятельности. Цель настоящих исследований - показать степень воздействия береговой зоны на качество воды и состояние водной экосистемы Шершневского водохранилища. Роль водоохранной зоны в защите поверхностных водоемов от загрязнения и истощения t 70 С этой целью проводили обследование степени насыщенности берегов хозяйственными и рекреационными объектами в пределах водоохранной зоны и прибрежной полосы, а также комплексное изучение экосистемы водоема. Неотъемлемой частью комплексного исследования экосистемы водоема является определение его трофического статуса _1_. Концепция трофического состояния представляет собой качественное описание водной экосистемы определенным набором параметров. Для определения уровня трофности водоемов используются различные индикаторы трофического состояния и их комбинации. Из множества индикаторов, наиболее приемлемыми для спецификации соответствующей категории трофности являются такие, как концентрация биогенных элементов, описание биомассы фитопланктона, видового состава макрофитов, водных беспозвоночных, а также ряд физико-химических показателей качества воды. Для анализа современного экологического статуса Шершневского водохранилища было проведено изучение состояния прибрежной полосы, что позволило обосновать выбор контрольных станций для отбора проб. Выбор точек отбора обосновывался антропогенной и рекреационной нагрузкой на прибрежные зоны водохранилища. В результате обследования прибрежной полосы Шершневского водохранилища было установлено 12 мест отбора проб по периметру, что выполнено подробное описание каждого участка. На рис. представлена схема расположения исследуемых участков. Карта-схема Шершнёвского водохранилища и его прибрежной полосы в пределах водоохранной зоны Микрорельеф берегов Шершневского водохранилища в целом равнинный, береговая линия плавная. На участках 1-7 слабо изрезана, 8-12 характеризуются холмистой местностью с обрывистыми берегами с исчерченной береговой линией, в районах взятия проб наблюдаются заводи. Береговая линия на участках 10, 11, 12 заболочена и образует многочисленные заводи. Практически на всем протяжении береговой линии Шершневского водохранилища (участки 3, 4 и 6-2) грунт вдоль берега на 2 м от уреза воды представляет собой суглинок. В воде наблюдаются илистые наносы, местами - песок, камни. Место впадения реки Серазак отделено искусственной насыпью из валуна, гравия, гальки и песка. Побережье Шершневского водохранилища активно используется людьми. Наиболее сильная антропогенная нагрузка отмечена вблизи населенных пунктов (рис.), хозяйственные постройки, пастбища, сады и огороды которых доходят до уреза воды (участки 3, 7, 8, 9). По левому берегу (участки 10, 11, 12), чуть меньше по правому (участки 2, 5, 7, 8), зарегистрировано большое количество "диких" мест отдыха с костровищами. Благоустроенных мест отдыха немного - это участки 1 и 2. Вдоль берегов водохранилища расположено в общей сложности 8 коллективных садов. Кроме реки Серазак обнаружено 15 локальных несанкционированных мест сбросов стоков различного происхождения (участки 2-9). Вокруг водохранилища на расстоянии от 50 до 200 м проложена местами асфальтированная, но в основном грунтовая дорога. На расстоянии 500 м от уреза воды находятся кладбища (участки 2, 11, 12). В районе участка 3 обнаружено одиночное захоронение на расстоянии 10 м от воды. Рядом с лодочной станцией (участок 11) в 5 м от воды установлены баки с бытовым мусором и расположена свалка металлолома. Древесная растительность в пределах прибрежной полосы представлена в основном березой, кленом, ивой, тополем. Развитие древесной растительности на всех участках нормальное, но плотность ее различна: преимущественно - редкая, участки 1, 2, 4, 5 отличаются плотно расположенной древесной растительностью. Кустарники наиболее разнообразно и обильно представлены в районе участков 1 и 2 (местами плотно - шиповник, ива, а бузина черная и акация - разбросано). В основном же вдоль береговой линии водоема произрастают различные виды ив. В весенний период травянистая растительность вдоль берега водохранилища образует плотный растительный покров и имеет нормальное развитие. Летом в период максимальной антропогенной нагрузки происходит угнетение травянистого покрова. В этот же период в лесо полосе наблюдается сильное вытаптывание и даже выжигание растительного покрова стихийно организуемыми костровищами. Видовое разнообразие трав в целом невелико и представлено дерново-злаковой растительностью, подорожником, различного вида клеверами, лапчаткой гусиной; местами наблюдается крапива, репейник, сурепка, губоцветные, сложноцветные и др. В местах заболачивания обильна болотная растительность. Водная растительность представлена в основном рогозом широколистным, осокой, стрелолистом, изредка камышом, элодеей, водокрасом, рдестом блестящим, рдестом плавающим, ряской трехдольной (участки 2-7, 12). Обильна водная растительность и разнообразна в местах заболачивания в нижней части водохранилища (участки 1, 8, 9, 11). В этих участках вдоль берегов водоема болотная растительность образует плотный, иногда труднопроходимый покров, представленный - рогозом широколистным, осокой различных видов, ежеголовником, белокрыльником болотным, хвощом, частухой подорожниковой, многокоренником обыкновенным. В водоеме - рдестом блестящим, рдестом плавающим, ряской трехдольной, стрелолистом, камышом, кувшинкой белой, кубышкой желтой, телорезом, водокрасом. Определение трофического состояния водной экосистемы Шершневского водохранилища основывалось на анализе данных, полученных при физико-химических и гидробиологических исследованиях. Физико-химический и гидробиологический анализ осуществлялся согласно методикам _2_. Замеры температуры воды и воздуха и проводились непосредственно на месте, одновременно с отбором проб. При гидробиологическом исследовании определялось наличие, виды, плотность и состояние высшей прибрежной водной растительности и водных беспозвоночных на каждом участке. Из физико-химических показателей качества воды измерялись следующие: температура, прозрачность по шрифту и цветность, рН, щелочность, содержание растворенного кислорода, окисляемость перманганатная, формы азота и фосфора, формы железа и марганца. Пробы на фитопланктон отбирались с помощью конического планктонного сачка _2_ объемом 10 л и пластмассового батометра. Концентрирование фитопланктонных проб для анализа на хлорофилл "а" осуществлялось методом мембранной фильтрации. Подсчет клеток водорослей проводили в камере Горяева. Биомассу определяли расчетным способом на основе показателя хлорофилла "а". Установление трофности исследуемых участков проводили по биомассе фитопланктона." Ключевые слова: покров, акватория, деятельность, река, класс трофность, предел водоохранный, экосистема, плотный, расстояние, участок, береговая зона, общепринятый методика, часть, водный экосистема, чистота, видовой, качество вода, загрязнение, последний, поверхностный водоём, анализ, ненный, водоохранный, интенсивный, класс, водоем, широколистный осока, береговой, антропогенный нагрузка, хозяйственный, рекреационный, хозяйственный деятельность, строгий ограничение, цель, виноградов, урез, водный, ходоровский, удовлетворительный, физикохимический, урез вода, состав, уровень трофности, состояние, водоохранный зона, физико–химический, истощение, режим, полоса, цветения, условие, территория, собранный, физикохимический показатель, переход, поверхностный воды, вид, определение, ред, линия, методика, гидрологический, береговой линия, установленный, водоём, прибрежный зона, связанный, изучение, отбор, прилегать, трофность, антропогенный, э э, водоснабжение, машков, челябинск, прилегающий акватория, фитопланктон, цветение, показатель, степень, рдест, установленный принадлежность, такая образ, доминирование, существующий классификация, принадлежность, поверхностный, индикатор, период, описание, нагрузка, береговая линия, растительный покров, зона, таблица, состояние водный, каждый участок, вэ, отдельный, роль, метод, шершневский водохранилище, растение, комплексный, трофический состояние, рекреационный объект, берег, предел, гидробиологический, уровень, ненная загрязнение, год, класс качество, трофность водоём, воды, классификация, водохранилище, прибрежный, объект, источник, различный вид, ницкий, разнообразие, шершневский, древесный растительность, ива, прибрежный полоса, водоросль, вода, растительность, защита, сильный, различный индикатор, биомасса, соответствие, удовлетворительный чистота, экологический, беспозвоночный, водный растительность, высший, проба, качество, исследование, район, разнообразный, место, индикация, основный, трофический, загрязнение истощение, класс трофности, плотность