(*****@***ru)
Волгоградский государственный социально-педагогический
университет
Геоэкологическое состояние водоемов Волго-Ахтубинской поймы в меняющихся антропогенных условиях
В ходе изучения специфики природопользования в пределах Волго-Ахтубинской поймы были выделены виды хозяйственного использования ресурсов. Проведена оценка геоэкологического состояния отдельных водоемов поймы с целью определения главных загрязнителей вод. По итогам работы составлена авторская картосхема, отражающая основные виды природно-антропогенной нагрузки.
Ключевые слова: пойма, природопользование, водоемы, гидрохимический анализ
Волго-Ахтубинская пойма (ВАП) представляет собой уникальное, интразональное, природное образование, которое заключено между двумя реками Волгой и Ахтубой. Аккумулятивный запас воды являлся основой поддержания ландшафта и экосистемы поймы в периоды межени [2].
Зарегулированность стока реки привела к тому, что в хозяйственную деятельность, в частности под сельское хозяйство и жилищное строительство, стало вовлекаться все больше земель, находящихся в зоне риска затопления. Это привело, с одной стороны, к росту потребления водных ресурсов на определенные нужды, а с другой, к снижению показателей сброса воды, особенно в 2015 году, который поставил пойму на грани высыхания (рис. 1). В силу последних событий регулирование хозяйственной деятельности и поддержание оптимального функционирования Волго-Ахтубинской поймы, а также решение основных геоэкологических проблем на сегодня является актуальной проблемой.
ВАП является одним из примеров территории с высоким уровнем стратификации и экологической неустойчивости. Создание каскада гидроузлов на реке Волге привело к нарушению стока наносов и изменению руслоформирующих процессов. Несмотря на природно-охранный статус, территория ВАП является местом жительства значительного количества населения, где активно ведется хозяйственная деятельность.
Пойма занимает юго-восточную часть Волгоградской области на границе с Астраханской областью и расположена в пределах трех муниципальных районов: Среднеахтубинского, Ленинского и Светлоярского [5].
Хозяйственное освоение поймы имеет ряд экологических ограничений, связанных с необходимостью сохранения уникальных ландшафтов. Поэтому основным видом экономической деятельности на территориях, разрешаемых для освоения, является сельское хозяйство.
Используя данные List. org – каталог организаций России – был произведен анализ хозяйственной деятельности муниципальных районов на территории ВАП. Итогом работы стала картосхема, на которой отображены центры обрабатывающей промышленности, а также районы сельскохозяйственного производства (рис. 2).
Крупных промышленных предприятий на территории поймы нет. В основном промышленность сконцентрирована в р. п. Средняя Ахтуба, Ленинске, Светлом Яру и Краснослободске. Она представлена отраслями машиностроения, пищевой, строительной, химической и деревообрабатывающей промышленностями. Население небольших сельских поселений занимается растениеводством, разведением сельскохозяйственных животных, в числе сельхозпредприятий особое место занимают МТФ и птицефабрики.
Большинство наиболее крупных поселений в пойме исторически сформировались вдоль берегов Волги и Ахтубы. Эти территории стали активно заселяться сельским оседлым населением в конце XVIII века, их заселение было связано с деятельностью Верхне-Ахтубинского шелкового завода и вывозом соли из озера Эльтон.
Наибольшая антропогенная нагрузка на пойменную территорию приходится на земли, входящие в Волгоградскую агломерацию, обладающую мощным промышленным потенциалом. Хозяйственная деятельность, осуществляемая в пределах ВАП, ориентирована, в основном, на использование возобновимых природных ресурсов: земельных, водных, растительных, рыбопромысловых, охотопромысловых и рекреационных.
Помимо использования земельных угодий под сельское хозяйство, на территории Волго-Ахтубинской поймы можно выделить несколько видов природопользования.
Лесохозяйственное природопользование - площадь государственного лесного фонда составляет 26777, 7 тыс. га, из них покрытая лесом территория составляет 24344,3 тыс. га. Основными лесообразующими породами на территории поймы являются: дуб черешчатый, ясень ланцетный (зеленый), вяз обыкновенный и мелколистный, тополь белый и черный (осокорь), ива белая (ветла) и сосна.
Промысловое природопользование представлено на территории поймы охотой и рыболовством. В настоящее время в границах ВАП функционируют 8 охотничьих хозяйств – Среднеахтубинское, Тракторозаводское, Заплавинское, Ленинское, Замуровское, Булгаковское, Заречное и Луговое. Промышленное рыболовство на территории поймы не ведется в виду утраты большинства ключевых нерестилищ основных объектов промысла, в том числе осетровых.
Промышленное природопользование, являясь наибольшим районо - и градообразующим фактором, в значительной степени определяет масштабы и темпы развития поселений, производственной и социальной инфраструктуры. Непосредственно в самой пойме промышленность имеет мелкоочаговое распространение. Ведущее место в структуре промышленности городов занимают предприятия пищевой промышленности, машиностроения, стройиндустрии.
Отходно-отвалочное природопользование представлено как на санкционированных площадках для временного складирования твердых бытовых отходов (ТБО), так и на территориях с несанкционированными свалками. Санкционированные площадки имеются в большинстве населенных пунктов Среднеахтубинского района, в Ленинском районе, напротив, только два села (Покровка и Каршевитое) имеют санкционированные площадки для временного складирования ТБО. Общая площадь площадок по всей территории ВАП в границах поймы составляет 27,94 га.
Рекреационное природопользование. Применительно к условиям ВАП можно выделить следующие виды рекреаций: 1) отдых в лагерях, кемпингах, на туристических базах; 2) экскурсионный туризм; 3) санаторно-курортная рекреация; 4) дачная рекреация; 5) пляжно-бивучная – отдых на пляжах.
Вовлекая водоемы Волго-Ахтубинской поймы в хозяйственную деятельность, в частности, сельскохозяйственную, человек причиняет им вред такими загрязнителями, как пестициды, нитраты и нитриты. Значительное количество загрязняющих веществ получают водоемы, связанные с р. Волгой: малые протоки, ерики, прораны и системы озер.
Чтобы оценить степень загрязнения водных объектов на территории ВАП определенными загрязнителями, нами были взяты пробы воды в половодье (рис. 3). Для сравнительного анализа были взяты два типа водоемов, которые отличаются гидрологическим режимом. Во-первых, это озера, как правило, занимающие низинные лиманы и понижения. Объектами изучения стали два внутрипойменных озера: Дубок (рис. 4) и Кочкарный Лиман (рис. 5), расположенные в 20 км от Ленинска.
Во-вторых, ерики и реки, сеть небольших протоков сильно меандрирующих и соединяющих отдельные водоемы между собой, тем самым обеспечивающие перемещение внутрипойменных вод. Гидрообъектами для исследований стали: река Ахтуба (пос. Лебяжья Поляна) (рис. 6), ерик Пахотный (пос. Кировец) (рис. 7) и ерик Гнилой (пос. Рыбачий) (рис. 8). Следует подчеркнуть тот факт, что объекты расположены как в зоне Волгоградской агломерации, так и в природоохранной.
Гидрохимический анализ воды выполняли по общепринятым методикам, а результаты соотнесены с нормами ПДК, установленные СанПиНом [9]. Результаты исследований водных объектов во время половодья приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Гидрохимический анализ водоемов Волго-Ахтубинской поймы,
май 2016 г., половодье (составлен автором)
Водоемы Показатель | Река Ахтуба | Ерик Пахотный | Ерик Гнилой | Озеро Дубок | Озеро Кочкарный Лиман |
pH | 6,5 | 6 | 6,5 | 7,5 | 7 |
Гидрокарбонат, мг/л | 92 | 107 | 137 | 92 | 15 |
Карбонат, мг/л | 90 | 60 | 30 | 60 | 120 |
Хлорид, мг/л | 71 | 98 | 89 | 71 | 68 |
Сульфат, мг/л | 47 | 50 | 52 | 55 | 54 |
Нитрат, мг/л | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Нитрит мг/л | 0,1 | 0,02 | 0,02 | 0,1 | 0,02 |
Аммоний, мг/л | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Щелочность, ммоль/л. экв. | 0,75 | 0,5 | 0,25 | 0,5 | 1 |
Карбонатная жесткость, мг/л | 182 | 167 | 167 | 152 | 135 |
Конц-я железа, мг/л | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Оценивая значения pH пробы вод анализируемых объектов, следует отметить, что в проточных водоемах (ериках и реках) показатели находятся на уровне «нейтральный», а в озерах – «слабощелочной». Диапазон изменения значений варьируется от 6 до 7,5. Таким образом, водородный показатель pH не превышает нормы ПДК [10].
Карбонаты и гидрокарбонаты представляют собой компоненты, определяющие природную щелочность воды. Их содержание в воде обусловлено процессами растворения атмосферной СО2, взаимодействия воды с находящимися в прилегающих грунтах известняками и протекающими в воде жизненными процессами дыхания живых организмов. На основании объемов содержания карбонатов и гидрокарбонатов определяется карбонатная жесткость и щелочность.
По нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 карбонатная жесткость воды должна быть не выше 350 мг/л. Все исследуемые объекты, за исключением реки Ахтубы, имеют мягкую жесткость воды. В Ахтубе отмечается средняя жесткость воды. Но, несмотря на это, показатели исследуемых объектов не превышают нормы ПДК по карбонатной жесткости воды. Отсутствие во всех пробах гидроксо-анионов говорит о том, что водоемы не загрязнены.
Хлориды присутствуют практически во всех пресных водоемах. Большие количества хлоридов могут образовываться в промышленных процессах концентрирования растворов, ионного обмена, высоливания, образуя сточные воды с высоким содержанием хлорид-аниона. Высокие концентрации хлоридов не оказывают токсического воздействия на человека, хотя соленые воды очень коррозионно активны по отношению к металлам, пагубно влияют на рост растений, вызывают засоление почв.
Сульфаты – распространенные компоненты природных вод. Их присутствие в воде обусловлено растворением некоторых минералов – гипс, а также переносом с дождями содержащихся в воздухе сульфатов. Помимо этого, наличие сульфатов обусловлено антропогенными факторами, связанных с производством минеральных удобрений, производством химических веществ. Сульфаты не оказывают токсического воздействия на человека, но ухудшают вкус воды. ПДК содержания сульфатов в воде не должно превышать 500 мг/л. Исходя из полученных данных таблицы 1, следует сказать, что диапазон изменения концентрации варьирует от 47 до 50мг/л, то есть отмечается низкое содержание SO4, не наносящее вреда здоровью человека.
Азотосодержащие вещества (нитраты NO3, нитриты NO2 и аммонийные соли NH4) почти всегда присутствуют во всех водах, свидетельствующие о наличии органического вещества животного происхождения. Они являются продуктами распада органических примесей при разложении мочевины и белков, поступающих в нее с бытовыми сточными водами. Соли аммония и нитриты свидетельствуют о недавнем загрязнении, а нитраты – о более давнем загрязнении. Причем, недопустимо содержание нитратов вместе с аммиаком и нитритами.
Наличие NO3, NO2 и NH4 отмечается во всех исследуемых нами гидрологических объектах, но в очень низких концентрациях. Это может свидетельствовать о нескольких причинах: либо источники загрязнения расположены вдали от водоемов; либо сказывается эффект разбавления пойменных водоемов паводковыми водами; либо загрязнение было давно и водоемы восстанавливаются путем естественного самоочищения.
Особое место среди гидрологических объектов занимают подземные грунтовые воды, которые также подвержены воздействию химических веществ, в результате чего изменяется качественный состав воды. Подземные воды характеризуются гидравлической связью и отсутствием каких-либо выдержанных водоупорных слоев. По химическому составу представлены воды от гидрокарбонатных до сульфатно-хлоридных и хлоридно-натриевых [1].
На участках поймы, прилегающих к коренным берегам Волги и Ахтубы, встречаются слабосолоноватые воды с минерализацией 1,95-3,66г/дм3 сульфатно-кальциевого состава. Во многих частях грунтовых вод отмечается повышенная концентрация закисного железа до 20 мг/дм3 [1].
Таким образом, исследование гидрологических объектов показало, что в настоящее время во время половодья показатели не превышают ПДК и почти все значения находятся на уровне низких концентраций. Данная ситуация может быть обоснована тем, что показатели сброса воды на Волжской ГЭС в 2016 году оказались выше по сравнению с 2014 и 15 гг., держась в пределах 27000 м/с. В результате произошло перемешивание водных масс и изменение концентраций определенных веществ.
Литература:
Экологическое состояние водоемов Волго-Ахтубинской поймы // Вестник Астраханского Государственного Технического Университета. Биология, экология. №4, 2007. – 121-123 с. Атлас Волго-Ахтубинской поймы от Волгограда до Астрахани. Справочно-картографическое издание подготовлено на топографической основе с использованием ГИС Мэп-Инфо, 2012. – 48 с. Антропогенное воздействие на русловые процессы. Л.: Изд-во ЛГМИ, 1990. – 140 с. Беркович. К. М., , Экологическое русловедение. – М.: ГЕОС, 2000. – 332 с., ил. Особо охраняемые природные территории Волгоградской области [Текст] / . – Волгоград: Альянс, 2006. – 224 с., ил. , , Изменение геоморфологических процессов и ландшафтов в Волго-Ахтубинской пойме в связи с зарегулированием гидрологического режима Волги // Геоморфология. – М.: 2001, вып. №3. – 87 – 93 с. Геоэкологические последствия функционирования Волжской ГЭС в новых социально-экономических условиях. – Волгоград, 2012. – 191 с. , Геоэкологическое состояние Волго-Ахтубинской поймы // Изучение, сохранение и восстановление естественных ландшафтов. Сборник статей IV международной научно-практической конференции. – Волгоградское Научное Издательство, 2014. – 151-153 с. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб. – СПб.: «Крисмас+», 2004. – 248с. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.Dugin V. S.
(*****@***ru)
Volgograd State Socio-Pedagogical University
GEOECOLOGICAL STATE OF WATER BODIES Volga-Akhtuba floodplain IN A CHANGING CONDITIONS ANTHROPOGENIC
In examining the specifics of nature within the Volga-Akhtuba floodplain were identified types of economic resources. The estimation of a geoecological condition of individual water bodies of the floodplain in order to identify the main pollutants of water. As a result of the work is made the author Schematic map showing the main types of natural and anthropogenic load.
Keywords: floodplain, nature, water, hydro-chemical analysis
