Романенко Основы гидроэкологии. Р69 Основы гидроэкологии Учебн для студентов высших учебных заведений. К генеза, 2004. 664 с 1
 Скачать 7.62 Mb.
|
|
14,1 %. К территории Украины принадлежит часть Килийской дельты, начинающаяся близ г. Измаила, и придунайские Ялпуг, Катлабух, Китай, Кагул и другие. Особенностью дунайской воды является повышенная мутность, обусловленная значительным содержанием в ней взвешенных частиц и наносов. Их среднегодовая концентрация составляет за долгосрочный период гм при колебаниях от 107 дои максимальных величинах 417-2300 г/м 3 Вода украинской части дельты Дуная характеризуется небольшой амплитудой колебаний минерализации - 374-475 мг/дм 3 (при средней 375). Она загрязнена органическими веществами, содержит повышенное количество биогенных элементов, нефтепродуктов, фенолов, некоторых тяжелых металлов (табл. Значения систематически превышают предельно допустимые величины для источников централизованного хозяйственно- питьевого водоснабжения, составляя в основном 2—4 мг максимальные достигают 7, а возле мест сброса сточных вод возрастают до мг Таблица 29. Содержание некоторых тяжелых металлов вводе bbКилийской дельты Дуная, мкг/дм 3 [62] Металлы Мп Си Zn Зима 76.0-110.0 88,5 7.6-94.0 39,0 78,2 6.0-38.8 22,5 46.5-163.7 98,0 10.5-39.4 Весна 165,0 25.0-160.0 76,0 27.3-134.0 65,8 7.3-46.0 18,6 68.5-168.0 114,0 18.5-41.6 Лето 145,5 4.0-190.0 34,7 10.2-173.0 53,5 7.6-37.5 20,8 14.0-155.0 68,0 Осень 70,0 16.7-89.5 42,0 42,0 11.9-57.0 50.0-88.7 64,0 Примечание Над чертой — пределы колебаний, под чертой — среднее содержание металлов Раздел VI, Моря и внутренние воды Большая плотность взвешенных частиц в дунайской воде обусловливает развитие в устьевом участке реки разветвленной вторичной дельты, постоянно распространяющейся в море. Считается, что вторичная дельта, расположенная ниже г. Вилково, является самой молодой естественной сушей на Европейском континенте. Процесс ее образования начался около лет назад и продолжается в настоящее время. К наиболее древним участкам на украинской части дельты Дуная относятся придунайские озера-лиманы. Они образовались в затопленных долинах притоков Дуная. Дельта Дуная занимает площадь около км Взвешенные частицы обусловливают высокую мутность воды, в тоже время они являются активными адсорбентами, на поверхности которых концентрируются тяжелые металлы, пестициды и другие токсиканты и бактерии. С уменьшением скорости течения взвешенные частицы оседают на дно, вследствие чего в донных отложениях Килийского рукава Дуная многократно повышается содержание ртути, хлорорганических пестицидов и других токси- кантов. В первую очередь они аккумулируются в бентонтах, в частности в двустворчатых моллюсках Anodonta. Источниками поступления пестицидов вводу являются сельскохозяйственные угодья, с которых они смываются вовремя паводков и дождей. Растворимость пестицидов в дунайской воде повышена из-за высокого содержания в ней нефти и поверхностно-активных веществ. Пестициды активно включаются в биотический круговорот, поступая по трофическим цепям в организм беспозвоночных, рыб и рыбоядных птиц. В конечном итоге это приводит к отравлению, болезням, высокой смертности рыб, иногда к их массовой гибели, а медленная аккумуляция токсикантов — к снижению плодовитости и тяжелым генетическим последствиям. Рыбы, аккумулировавшие в своем теле ядовитые вещества, в частности пестициды, ртуть и другие тяжелые металлы, для употребления непригодны. Биота дельты Килийская дельта Дуная — одно из наибольших водно-болот- ных угодий на Европейском континенте. Значительные ее площади заняты уникальными комплексами разнообразных естественных биотопов [8]. В украинской части дельты Дуная в 1981 гос- нован заповедник Дунайские плавни. В 1998 гон преобразован в международный Дунайский биосферный заповедник Национальной академии наук Украины. Его территория (46 402,9 гав соответствии с Рамсарской конвенцией отнесена к водно-болот- ным угодьям международного значения Основы гидроэкологии В дельте Дуная новые биотопы, а соответственно и новые биоце- нозы образуются значительно быстрее, чем в дельтовых участках других рек. На протяжении жизни одного поколения на дельтовой территории Дуная образуются различные биотопы с характерными для них представителями растительного и животного царства. Разные по продолжительности формирования биотопы, отличающиеся стадиями дельтовой сукцессии, создают большое биологическое разнообразие растительного и животного населения. В приморской части дельты гидробиоценозы состоят из организмов, приспособившихся к существованию в условиях изменения солености воды и ее ионного состава. Значительные площади пойменной части дельты Дуная и большинства ее водоемов покрыты зарослями высшей водной растительности, главным образом тростника обыкновенного, рогоза узколистного и широколистного. Дельтовые растительные сообщества представлены большими массивами водяного ореха плавающего, кувшинки белой, плауна щитолистного, сальвинии плавающей, кубышки желтой и др. В Красную книгу Украины занесены три вида водяного ореха. В водоемах и водотоках украинского участка Дуная развитие фитопланктона ограничено высокой мутностью воды. Среди отмеченных здесь 529 видов водорослей наибольшим видовым разнообразием характеризуются диатомовые и зеленые. Из диатомовых наиболее распространены представители родов ницшия, навику- ла, синедра, цимбела. Среди зеленых по количеству видов доминируют водоросли, особенно рода Встречаются также представители синезеленых, эвгленовых, ди- нофитовых и золотистых водорослей, но их численность и биомасса очень низкие. В целом биомасса фитопланктона в Килийской дельте Дуная значительно меньше, чем в дельтах других больших рек Украины. Это обусловлено, с одной стороны, высокой мутностью воды, ас другой — наличием значительных массивов высшей водной растительности, являющейся сдерживающим фактором развития фитопланктона. В период летней межени, когда мутность воды снижается, регистрируется интенсивная вегетация фитопланктона с биомассой до 10-30 мг/дм 3 и больше, в основном за счет развития диатомовых водорослей. Среди них доминирует hantzschii, что свидетельствует о значительной эвтрофикации дунайской воды. Разнообразно представлено животное царство украинской части Дуная. В зоопланктоне водоемов и водотоков насчитывается около 320 видов беспозвоночных, из которых 130 видов коловра- ток, 90 видов веслоногих и 89 видов ветвистоусых ракообразных. Среди организмов мезопланктона встречаются усоногие раки - 544 Раздел VI. Моря и внутренние воды анусы. Массовое развитие насекомых в дельте Дуная обусловливает распространение их личиночных форм вводе и донных грунтах. На разных участках устья Дуная видовое разнообразие и численность зоопланктона существенно отличаются. Если в русловой части его средняя численность за вегетационный период не превышает тыс. экз./м 3 (максимальная — до 14 тыс. экз./м 3 ), тов рукавах и небольших протоках она составляет 67 тыс, а в наиболее продуктивный весенний сезон - даже 148-232 тыс. экз./м 3 . Развитие зоопланктона в русловой части ограничивается быстрым течением, а также высокой мутностью воды. Беден таксономический состав зоопланктона в заливах авандельты (часть дельты со стороны моря, отличающейся значительными колебаниями химического состава воды. В среднем за вегетационный период численность зоопланктона составляет здесь 8-10 тыс. экз./м 3 Фауна нижнего Дуная характеризуется большим видовым богатством донных беспозвоночных, представлена в основном оли- гохетами, полихетами, корофиидами, бокоплавами, равноногими ракообразными, моллюсками, хирономидами и личинками других насекомых. Наиболее богат зообентос в рукавах и небольших протоках с невысокой скоростью течения. Его среднегодовая численность составляет здесь тыс. экз./м 2 , а биомасса - 40 г/м 2 Наибольшую биомассу формируют олигохеты и моллюски. В русловой части Килийского рукава средняя численность зообентоса не превышает 12 тыс. экз./м 2 , биомасса — 15 гм Опресненные и осолоненные водоемы авандельты не отличаются высокой продуктивностью организмов. Их средняя численность за вегетационный период составляет 0,2— 2,0 тыс. экз./м 2 , биомасса - 0,8-16,0 гм. Преобладают (до 90 % многочисленные средиземноморские эвригалинные корофииды. В дельте Дуная встречается более 90 видов рыб. Среди них многоценных промысловых, таких как дунайская сельдь, русский осетр, сазан, судак лещи др. Из всех рек Северо-Западного Причерноморья лишь в Дунае размножаются осетровые рыбы. Из обитающих на акватории Дунайского биосферного заповедника в Красную книгу Украины занесены видов рыба видов — в Европейский Красный список. Среди них дунайский лосось черноморский лосось trutta labrax), умбра (Umbra чопы малый (Aspro streber) и обыкновенный (Aspro zingel) и др. Гидротехническое строительство на Дунае отрицательно влияет на условия миграции проходных видов рыб (среди них есть занесенные в Красную книгу. В Дунае живут такие эндемичные виды рыб, как дунайский лосось, малый чоп, полосатый ерш дунайский длинноусый пескарь (Gobio noscopus). Эти рыбы встречаются только в Дунае и нигде больше гидроэкологии В целом ихтиофауна устьевой области Дуная характеризуется значительным преобладанием пресноводных рыб над морскими и В последние десятилетия XX в. в водоемах дельты Дуная получили распространение интродуцированные рыбы дальневосточного фаунистического комплекса — белый амур, белый и пестрый толстолобы, амурский чебачок. Немногие места на нашей планете имеют такие уникальные естественные ландшафты, как дельта Дуная. Естественные условия дельты благоприятствуют сохранению земноводных животных, водоплавающих и околоводных птиц. Особую ценность водоемы и водотоки Килийской дельты представляют как памятники природы. Здесь сохранились наибольшие сообщества высших водных растений, беспозвоночных бентоса, рыб, представленные редкими, исчезающими видами, имеющими промысловое значение. В связи с этим необходимо заботиться об этой уникальной экосистеме. В 1990 г. на румынской территории основан биосферный резерват Дельта Дуная, площадью 591,2 тыс. га. Вне- го входит румынская часть собственно дельты, прилегающий к ней озерный комплекс Разелм - Синос, значительные участки берега Дуная, прибрежная полоса акватории Черного моря до глубины м. На украинской части дельты Дуная много лет действует биосферный Дунайский заповедник. Но ряд ценных водно-болот- ных угодий, отличающихся своей неповторимой флорой и фауной (озера Кугурлуй, Картал и др, не вошли в состав заповедника. Необходимость усиления водо- и природоохранной деятельности в украинской части дельты Дуная вызвана тем, что продолжается ее хозяйственное использование. Значительный вред водным экосистемам наносит добыча песка и не всегда экологически обоснованные дноуглубительные работы в судоходных рукавах. Строительство на отдельных участках устьевой области Дуная плотин, каналов, шлюзов уже привело к сокращению, а в некоторых случаях — и к полному исчезновению уникальных водных биоце- нозов [29]. Принятие неотложных мер по охране природы дельты Дуная сегодня стало составной частью экологической политики Украины. Приняты ряд законодательных актов, направленных на сохранение растительного и животного населения, Закон о заповедном деле и др. С целью сохранения биологического разнообразия дельты Дуная Мировой банк через специальный фонд охраны окружающей среды (GEF) совместно с правительством Украины осуществляет проекты по охране и рациональному использованию естественных ресурсов этого региона. В разработке природоохранных мероприятий значительную поддержку оказывает Всемирный фонд охраны природы (WWF). Дунай стал объектом пристального внимания со стороны ученых многих придунайских Раздел VI. Моря и внутренние воды стран. Большая работа в этом направлении проводится Международной ассоциацией лимнологов придунайских стран. В 1988 г. под эгидой этой организации проведена первая комплексная научная экспедиция по изучению экосистемы Дуная с участием специалистов из десяти стран — всего человек. В последующие годы осуществлено еще две подобные экспедиции, которые позволили разработать рекомендации по управлению процессами формирования качества воды и биопродуктивности Дуная, предложить комплекс мер по охране его вод от загрязнения. Бассейны притоков Дуная, стекающих с Украинских Карпат К бассейну Дуная относятся его левобережные притоки Тиса и Прут, начинающиеся на склонах Украинских Карпат. Тиса - самый большой приток Дуная. Ее истоки расположены севернее г. Рахова, где происходит слияние Белой и Черной Тисы. Белая Тиса несет свои воды с хребтов Черногоры, а водный сток Черной Тисы начинается на высоте 1160 мну. моря у г. Околи. В верховьях Тиса — типичная горная порожистая река, берущая начало в юго-восточной части Карпат, дальше она течет между Горганами и Черногорой, прокладывая себе путь через Мармо- рошские горы. На этом участке берега реки крутые и местами отвесно обрываются вплоть до самого уреза воды. Постепенно долина реки расширяется ив отдельных местах достигает вши- рину 8 км, но ниже г. Хуста она снова сужается (до 1,3 км. По этой долине Тиса несет свои стремительные потоки воды. Пройдя узкой долиной через Вулканический Хребет ниже г. Виноградо- ва, река течет далее по Закарпатской долине более спокойно. Достигнув пограничного г. Чопа, Тиса приобретает черты равнинной реки. В пределах Закарпатской области протяженность Тисы - 201 км, что составляет около 1/4 всей длины реки (966 км. Из общей площади ее водосбора 153 тыс. км к украинской части бассейна относится тыс. км. Площадь бассейна Тисы в пределах Югославии составляет 6,5 %, Словакии - 11,7, Венгрии - и Румынии - 45,3 При относительно небольшой площади бассейна Тисы натер- ритории Украины здесь формируется более 30 % водного стока реки, а наибольшее его количество (55 %) — на территории Румынии. Водный сток Тисы в пределах Украины формируется за счет разветвленной сети притоков, из которых самые большие — Лато- рица и Уж. На притоках Тисы построена Теребле-Рикская ГЭС мощностью тыс. квт, и Ужгородская деривационные Основы гидроэкологии гидроэлектростанции. В бассейне Тисы сооружены системы противопаводковой защиты местности. Качество воды на украинском участке бассейна Тисы зависит от состояния водосборной площади. В верхней части, расположенной в горных долинах, где промышленность развита слабо, вода, согласно экологической оценке, характеризуется как чистая и очень чистая. По выходе реки на Закарпатскую низменность, где расположены крупные промышленные центры (Мука- чево, Берегово, Чоп, Ужгород) и ведется интенсивное сельское хозяйство, качество воды ухудшается иона оценивается как умеренно загрязненная и грязная. Особенно загрязнены участки Тисы ниже впадения притоков, вдоль берегов которых размещены промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Отрицательно влияет на экологическое состояние Тисы и ее притоков гидротехническое строительство. После введения в эксплуатацию Теребле-Рикской ГЭС выше плотины резко повысилась концентрация органических веществ за счет увеличения массы донных иловых снизился уровень насыщенности воды кислородом, возросла сапробность по сравнению с верхним, незарегулированным участком реки. Общее состояние реки по большинству показателей экологической классификации соответствует й категориям качества воды (хорошая - удовлетворительная) Реки бассейна Тисы характеризуются достаточно разнообразным живым населением Фитопланктон насчитывает более видов водорослей, среди которых есть представители диатомовых, хлорококковых, эвгленовых и синезеленых. В переходной от горной к равнинной части реки (район Рахова) увеличивается количество видов хлорококковых, эвгленовых и синезеленых водорослей. Уменьшается количество видов диатомовых за счет выпадения значительного числа северноальпийских видов. В состав зоопланктона входит около 50 видов беспозвоночных - коловраток, веслоногих и ветвистоусых ракообразных. От истоков рек вниз по течению количество видов возрастает. Следует, однако, отметить, что в горных реках после наводнений и паводков видовое разнообразие и численность организмов резко падают, что связано сих сносом потоками воды. В восстановлении биологического разнообразия чрезвычайно важную роль играют представители некоторых систематических групп планктона и бентоса, сохранившиеся в верховьях рек [4]. Для Тисы, как и для других горных рек, характерно наличие в толще воды не только планктонных, но и бентосных организмов (дрифт). Это обусловле- турбулентным перемешиванием воды, поднимаются бентосные орга- дрифта встречаются олигохеты, нематоды, остракоды, личинки насекомых (хирономид, ручейников, веснянок, поденок и др верхней Тисы насчитывает около 100 видов, среди которых личинки хирономид, олигохеты, двустворчатые моллюски, нимфы поденок, личинки ручейников, стрекоз, веснянок, водяных жуков и др представлен преимущественно беспозвоночными перифитонного комплекса, что обусловлено характером донных грунтов (скальные породы, галька, каменные обломки, который исключает четкую приуроченность отдельных представителей макрозообентоса к определенным донным биотопам. Ихтиофауна наиболее богата в реках и водоемах Закарпатской низменности. На видовой состав рыбного населения существенно влияют характер течения, положение водоемов и водотоков над уровнем моря, а также гидротехническое строительство на реках бассейна. В водоемах и водотоках Тисы, расположенных в Закарпатье, насчитывается 60 видов и подвидов рыб и Только здесь живут такие эндемики бассейна Тисы, как миноги украинская и венгерская. Из рыбного населения распространены карповые, окуневые, лососевые, осетровые и другие виды рыб. На разных участках рек бассейна обитают ручьевая и радужная форель, хариус, дунайский лосось. Среди акклиматизированных рыб, завезенных из других регионов, встречаются байкальский омуль, сиг, севанская форель, пелядь. Но наиболее массовыми рыбами водоемов и водотоков Закарпатского региона являются верховка, быстрянка, сазан, карась, голавль, плотва, обычный и южный усачи, подуст и другие. Из окуневых встречается ерш полосатый, а для нереста в реки заходят синец, чехонь, рыбец. В низовьях рек, впадающих в Тису, распространены щука, сом, линь и вьюн. Из осетровых в верховья Тисы заходит лишь стерлядь. Самые большие притоки Тисы - реки Латорица и Уж. Они начинаются на юго-западных склонах Карпат. Латорица берет начало на склоне Верховинского хребта в 2 км от с. кого района. Исток реки Уж находится в пределах Водораздельного хребта недалеко от с. Волосянка. В верхнем течении это типично горные реки, по выходе на Закарпатскую низменность они текут по характерным равнинным ландшафтам. Река Латори- ца - левый приток дрога (бассейн Тисы. Площадь ее бассейна составляет 7680 из них украинская часть бассейна - Общая длина реки — 191 км, а в пределах Украины - 144 км. Наибольшие притоки Латорицы - Жденовка, Веча, Пиня, Сваляв- ка, Визница, Старая Уж - левый приток Лаборца (бассейн Дуная. Площадь бассейна составляет 2750 км, в том числе на территории Украины - 2010 км. Общая длина реки 133 км, а в пределах Украины - 549 Основы гидроэкологии 107 км. Уж пересекает Полонинский хребет и Закарпатскую низменность. Наибольшие притоки Ужа - Уличка, Убля и Турья. Для Латорицы и Ужа характерны те же закономерности формирования состава живого населения, что и для других рек бассейна Тисы. Вода р. Латорицы загрязняется, в основном, сточными водами Свалявского лесохимкомбината и предприятиями Мукачева. В районе Мукачева и Чопа наблюдается высокая концентрация нефтепродуктов, аммонийного азота, органических веществ, меди. Основной источник загрязнения Ужа — сточные воды г. Ужгорода, являющиеся причиной повышения минерализации, содержания аммонийного азота, органических веществ, нефтепродуктов, фенолов и меди. Кроме того, имеется значительное количество так называемых диффузных источников сельскохозяйственные угодья, стоки с ферми животноводческих комплексов, летних лагерей скота, загрязняющие вещества поступают также с фильтрационными водами накопителей, с территорий населенных пунктов и т. д. Третья по длине река западного региона Украины - Прут. Он берет начало на северо-восточном склоне горного массива Черно- гора, где на высоте 1600 м за счет дождевых и снеговых вод формируется его начальная водность. Длина реки - 989 км, на протяжении км она течет по территории Украины, площадь бассейна тыс. км, из которых тыс. км находятся в пределах Украины. На ее территории дог. Черновцы Прут течет в глубокой врезанной долине, которая в нижнем течении расширяется (до 10 км) и имеет широкую пойму. Русло извилистое, местами порожистое. Основная часть реки служит границей между Румынией и Молдовой. Прут впадает в Дунай выше г. Рени. Глава 34. Экология р. Днестр. Гидрографическая характеристика, водность и качество воды Днестр берет начало на северо-восточном склоне Карпатских горна высоте около 900 м над ум. Его длина - 1362 км, из них на территории Украины - 925 км. Общая площадь водосбора - 72,1 тыс. км (рис. 138). До впадения в Днестровский лиман он протекает по разным физико-географическим зонам. Дог. Самбо- ра Днестр - типичная горная река. На этом участке он течет вуз- кой долине со скалистыми берегами. По выходе на предгорную равнину его долина становится более широкой и на отдельных Раздел VI. Моря и внутренние воды Стрый УКРАИНА ••Г) ЧЕРНОЕ МОРЕ Рис. 138. Схема бассейна Днестра. участках заболоченной. Через Подольскую возвышенность Днестр протекает в узкой и глубокой каньоноподобной долине. Русло реки извилистое с многочисленными меандрами, а в районе ля — порожистое. Ниже Дубоссарского водохранилища Днестр течет в широкой долине с многочисленными проливами и озерами. Среднегодовой расход воды в устье составляет 330 а суммарный На расстоянии 140 км от устья Днестр разделяется на два рукава левый - Быстрый Турунчук (несет до 60 % общего объема водного стока) и правый, имеющий одноименное название — Днестр. На расстоянии 22 км от устья (около оз. Белого) они снова сливаются водно русло. Перед впадением в Днестровский лиман от Днестра отходит искусственный канал - Глубокий Турунчук глубиной ми шириной около 100 м, также впадающий в лиман. Таким образом, воды Днестра поступают в лиман по основному руслу и каналу. В 1954 г. на участке реки, расположенном на территории Мол- довы, создано Дубоссарское водохранилище длиной около 128 км Основы гидроэкологии Его средняя ширина составляет 0,53 км (максимальная - до 2 км), а проектная глубинам (максимальная - дом. За годы существования водохранилища в нем аккумулировались огромные массы твердых веществ стока (заилен до 40 % объема, вследствие чего его глубина уменьшилась и оно может удерживать до млн м воды. В 1986 г. на расстоянии 677,7 км от устья в верхней части среднего Днестра на территории Украины введено в эксплуатацию Днестровское водохранилище (рис цв. илл. Оно имеет длину км, а объем воды, аккумулирующийся в нем, составляет 3 км 3 Площадь водного зеркала достигает 142 км, глубина на разных участках - от 21 дома ширина - в среднем 0,72 км. Днестровское водохранилище — одно из наиболее глубоких в Украине среди водохранилищ речного типа, что обусловливает значительное повышение уровня воды в устьевых участках притоков (рис. В связи со значительной мутностью воды, обусловленной твердыми компонентами стока, водохранилище довольно быстро заиливается. Оно предназначено для регулирования речного стока, защиты от наводнений и паводков, для водоснабжения, гидроэнергетических и оросительных целей, а также для рыборазведения. С целью регулирования суточных попусков воды из Днестровского водохранилища ниже его плотины на расстоянии 657,9 км от устья создано буферное водохранилище длиной 20 км, шириной км, глубиной 5-9 м. Проектный объем воды в буферном водохранилище - 31 млн м, площадь водного зеркала - 6 км 2 Водный сток Днестра формируется в основном дождевыми и талыми водами (около 70 %) ив значительно меньшей степени - подземными водами. До 44 % водности реки приходится на весенний % — на летне-осенний и 14,5 % — на осенне-зимний период. Для Днестра характерны частые паводки, наблюдающиеся в течение большей части года и чередующиеся с непродолжительными спадами уровня воды. В связи стем, что дождевые и снеговые осадки формируют основную часть стока, они в значительной степени определяют качество воды в верхнем течении реки. Бассейн реки можно разделить в гидрографическом отношении натри части карпатскую, волыно-подольскую и южную. Карпатская, горная часть бассейна (до впадения р. Быстрицы) характеризуется густой гидрографической сетью км/км 2 ). При площади водосбора, составляющей всего 17 % общей, здесь формируется около 50 % суммарного речного стока. На волыно-подольськой территории образуется до 30 % стока Днестра, а ее площадь составляет 20 % водосбора. Остальная водосборная площадь (63 %) приходится на южную часть, где формируется водных ресурсов реки Раздел VI. Моря и внутренние воды Естественные условия горных ландшафтов определяют особенности формирования качества воды в реках Карпатского бассейна. Содержание растворенного кислорода в верховьях Днестра составляет 8,6-13,1 мг/дм 3 , или 96-137 % насыщения. После ливней, когда сносятся аллохтонные органические вещества, насыщение кислородом может падать доили до 1,6 мг/дм 8 . В горных притоках среднегодовое содержание кислорода колеблется в пределах 9,1-14,7 мг/дм 3 , или 102-126 % насыщения. В своей верхней части Днестр как горная река характеризуется значительной скоростью течения, составляющей в меженный период мс, и повышенной мутностью воды. В верховьях реки ив левобережных ее притоках она колеблется в разные сезоны года от 20 до 100 г/м 3 По содержанию главных ионов вода верхнего течения Днестра относится к гидрокарбонатно-кальциевому классу II типа. Естественная минерализация вод, стекающих с гор, невысокая мг/дм 8 ), но ниже населенных пунктов и крупных промышленных зон она возрастает и часто превышает 450 мг/дм 3 Сброс сточных вод в притоки Днестра бывает настолько значительным, что гидрокарбонатно-кальциевый класс воды меняется на сульфатно-кальциевый. В формировании качества воды водотоков Днестра, протекающих в горной части его водосборной площади, определенная роль принадлежит трансграничному переносу загрязняющих веществ с воздухом. Над территорией Украины часто появляются дождевые облака, загрязненные хлоридами, сульфатами, нитратами и другими веществами. Из облаков, которые возникают в Западной Европе и задерживаются в Карпатских горах, выпадают атмосферные осадки, обусловливающие загрязнение водосборной площади. Экологическое состояние среднего Днестра определяется антропогенной нагрузкой, связанной с зарегулированием реки и поступлением сточных вод крупных городов, промышленных ков истоков с сельскохозяйственных полей, садов и виноградников, обрабатываемых химическими средствами защиты растений. Вода, поступающая в Днестровское водохранилище, характеризуется повышенной концентрацией солей, что определяет ее более высокую минерализацию, чем в верхней части реки. На некоторых участках среднего течения она достигает 420-461 мг/дм 3 В среднем течении реки содержание химически устойчивых органических веществ зависит от сброса бытовых и промышленных стоков. Этот показатель может существенно меняться не только в течение суток, но даже в течение часов. Например, бихроматная окисляемость воды на участке ниже буферного водохранилища изменялась в течение суток от 7,7 до 21,6 мг О/дм 3 . В нижнем течении Днестра вода менее загрязнена органическими и минераль- 553 Основы гидроэкологии ными веществами вследствие их оседания в водохранилищах, расположенных выше. Об этом свидетельствуют более низкие показатели бихроматной (5,0-9,0 мг О/дм 3 ) и перманганатной (4,1-6,6 мг О/дм 3 ) окисляемости воды колеблется в пределах, а при загрязнении реки промышленными и бытовыми стоками возрастает до 3,3-4,8 мг Наиболее загрязнены органическими веществами участки среднего Днестра, более чистыми являются воды Днестровского и Дубоссарского водохранилищ и нижнего Днестра. Сообщества гидробионтов разных экологических зон Днестра Гидрологический режим Днестра нагорном и среднем участках (быстрое течение, высокая мутность) не способствует развитию гидробиоценозов. Для Днестра характерны низкие видовое разнообразие и численность фитопланктона. В нем зарегистрировано около 160 видов водорослей, среди которых преобладают диатомовые и хлорококковые. Максимальная биомасса фитопланктона гм) отмечена в нижней части Днестра. Отрицательно влияет высокая мутность воды и быстрое течение и на развитие зоопланктона. На разных участках реки обнаружено видов коловраток, 13 видов веслоногих и 14 видов вет- вистоусых ракообразных. В среднем течении реки, характеризующемся большой плотностью взвешенных глинистых частиц, численность ракообразных особенно низкая. В зоопланктоне доминируют коловратки из родов брахионус и керателла, из ветвистоусых - босмина длинноносая longirostris), диафанозома брахиурум brachyu- хидорус сферический (Chydorus sphaericus). В водохранилищах Днестра зоопланктон более разнообразный и его биомасса больше, чем в реке, что обусловлено меньшей скоростью течения воды, оседанием взвешенных частиц и более высокой прозрачностью. Если в русловой части биомасса зоопланктона не превышает мг/м 3 , тов водохранилищах она составляет в среднем около 2 г/м 3 Распространение бентосных организмов в Днестре приурочено к разным грунтам (каменистые, песчаные, глинистые, илистые) со свойственными им структурой и зарослями высших водных растений. На этих грунтах формируются характерные биоцено- зы. Так, на каменистых донных грунтах вдоль всей реки распространены литореофильные биоценозы, но особенно они выражены в предгорной части. Здесь встречаются моллюски, личинки хирономид, веснянок, поденок, мошек, из ракообразных — коро- 554 Раздел VI. Моря и внутренние воды фииды. Численность и биомасса этих организмов невысокая. В горной и предгорной частях реки живут форель, подуст, усачи некоторые другие виды рыб. Население псаммореофильных гидробиоценозов на песчаном грунте среднего и нижнего течения Днестра представлено, в основном, криптохирономусом, а в аргиллореофильных гидробио- ценозах, расположенных на глинистых субстратах, которые встречаются преимущественно на прибрежных участках нижнего течения, доминируют поденки, корофииды, лимнодрилы, живо- родки и дрейссена. На заиленных песках и гравии среднего и нижнего течения Днестра в пелореофильных биоценозах преобладают лимнодрилы Михаэльсена, молдавские илиодрилы и хиро- номусы. В фитореофильных биоценозах в негустых зарослях рдестов, урути, тростника, камыша, ежеголовника, рогоза встречаются моллюски, личинки насекомых, рачки корофииды и некоторые представители литореофильных биоценозов. Наиболее богат и разнообразен животный и растительный мир устьевого участка Днестра. Здесь сохранились редкие и исчезающие виды высших водных растений марсилия четырехлистная водяной орех плавающий natans), эремогоне головчатая (Eremogone cephalotes), ятрышник болотный, сальвиния плавающая (Salvinia кувшинка белая (Nymphaea alba), кубышка желтая и др. На среднем участке реки обнаружен 41 вид рыб, в том числе лещ, щука, карась, плотва, густера. В нижнем течении Днестра зарегистрировано 107 реликтовых видов растений и животных, среди которых рыбы умбра, бычок, чоп. Из рыб, занесенных в Красную книгу Украины, встречаются белуга (Huso huso), черноморская стерлядь (Acipenser ruthenus ponticus), умбра (Umbra krameri), вырезуб (Rutilus frisii), усач (марена) (Barbus По рыбопродуктивности устье Днестра занимает одно изведу- щих мест в Украине. Уловы рыбы в нем составляют около т. Из промысловых видов рыб преобладают лещ, сазан, сом, судак, карась, окунь, красноперка и некоторые другие, менее ценные виды. Влияние зарегулирования на экологическое состояние Днестра Зарегулирование стока Днестра и создание в среднем его течении Днестровского, буферного и Дубоссарского водохранилищ обусловили существенные изменения экосистемы всей реки. Прежде всего, нарушения произошли в гидрологическом режиме, что существенным образом повлияло на развитие живого на Основы гидроэкологии селения реки. Уменьшение скорости течения, сопровождавшееся оседанием взвешенных частиц твердого стока, а соответственно, и возрастанием ее прозрачности и накоплением в донных отложениях биогенных элементов и загрязняющих веществ, привело к эвтрофикации водохранилищ, интенсивному развитию фитопланктона и даже возникновению цветения воды. В водохранилищах сформировались биоценозы с характерным составом водорослей, планктонных и бентосных беспозвоночных, более богатой ихтиофауной. Из 41 вида рыб, встречающихся в водохранилищах имеют промысловое значение, а их ежегодные уловы в Днестровском водохранилище составляют 45—46 т. Многочисленны популяции таких ценных видов рыб, как лещ, сазан, сом, окунь, карась, плотва. Благодаря интенсивному развитию фитопланктона стало возможным вселение - белого и пестрого толстолобое. Наряду с этим зарегулирование реки отрицательно повлияло на условия существования гидробионтов в ни- жерасположенной части Днестра. При работе Днестровского гидроузла происходит срабатывание глубинных слоев воды (35 мс низкой температурой (6—10 С. Поступление такой воды в расположенные участки реки тормозит развитие гидробионтов, и поэтому нерест стерляди, усача, рыбца, голавля, жереха начинается здесь на 1—1,5 месяца позднее. Создание водохранилищ и перегораживание Днестра плотинами привело к изменению миграционных путей осетровых рыб (белуга черноморская, стерлядь, поднимавшихся ранее для нереста в его верхнюю часть. Экологическое состояние Днестра ниже плотины Дубоссарско- го водохранилища и до устья находится в прямой зависимости от попусков воды из Днестровского и буферного водохранилищ. До зарегулирования реки плавни затапливались в течение весенне- летних паводков не менее 3-5 раз. Благодаря этому они включались в процессы самоочищения, становились зонами нереста про- мыслово ценных видов рыб и местами массового развития фито- фильных беспозвоночных. С целью улучшения экологической ситуации в низовье Днестра и сохранения уникальных плавневых ландшафтов, с которыми связано поддержание биологического разнообразия и формирования качества воды, были научно обоснованы величина и режим экологических попусков воды из Днестровского водохранилища. Предложено осуществлять как таки рыбохозяйственные попуски воды. Санитарно-экологические по- пуски должны обеспечивать нормальное функционирование плавней, предотвращать чрезмерную эвтрофикацию их путем периодической промывки. Создание нормальных условий для нереста рыб предусматривает дополнительное осуществление рыбохозяйственных попусков 556 Раздел VI. Моря и внутренние воды Глава 35. Экология р. Южный Буг. Гидрологический и гидрохимический режим реки Южный Буг — одна из крупных рек Украины. Его водосборная площадь полностью расположена в пределах страны. Длина составляет 806 км, площадь бассейна — 63,7 тыс. км (рис. Он берет начало на Волыно-Подольской возвышенности (321 м над ум) вблизи с. Студень, Хмельницкой области, а впадает в Бугский лиман. В верхней части Южный Буг течет по заболоченной долине, ширина которой достигает 600-1200 м, а ниже устья р. Иква несет свои воды в пределах Украинского геологического щита по значительно более узкой долине (200-600 м. На участке от Первомайска до с. Александровка русло реки становится более узким, порожистым, со средним уклоном 29 см/км, а ее крутые, скалистые берега достигают высоты 90 мВ Причерноморской низменности река протекает поболее расширенной долине и имеет более широкое русло. Гидрологический режим Южного Буга характеризуется сезонными изменениями водности. На долю весеннего половодья приходится от 50 до 80 % водного стока. В летнюю и зимнюю межень КИРОВОГРАД 139. Схема речной сети бассейна Южного Буга Основы гидроэкологии река маловодна. Осенью наблюдается некоторый подъем уровня воды, связанный с выпадением дождей. Средний годовой расход воды составляет 88,9 а годовой сток — 2,81 км. Водность реки формируется за счет правобережных (Волк, Згар, Ров, Савран- ка, Кодыма и др) и левобережных (Бужок, Иква, Соб, Синюха, Мертвовод, Ингул и др) притоков (рис. 15 цв. илл.). Наибольшее (до 60 %) количество воды поступает в Южный Буг со стоком р. Синюхи. Ее водосборная площадь составляет % площади водосбора главной реки. Вторым по водности является левобережный приток Ингул длиной 354 км с площадью водосбора 9890 км. Впадает непосредственно в Бугский лиман около г. Николаева. Южный Буг — одна из наиболее зарегулированных рек Украины. В его бассейне построено 197 водохранилищ и 6,9 тыс. прудов, суммарный объем воды которых достигает 1,5 км. Наибольшие водохранилища — Марьяновское (773 км от устья, Хмельницкое км, Меджибожское (711 км, Щедривское (681 км), Новоконстантиновское (678 км, Сандракское (640 км, Сабаров- ское (571 км, Глубочицкое (372 км, Гайворонское (366 км, Первомайское км, Александровское (132 км. Некоторые из них уже не существуют. Действующими гидроэлектростанциями остаются Новоконстантиновская, Сабаровская, Сутиская, Ладыжи- нская, Первомайская, Александровская и еще несколько других с соответствующими водохранилищами Наибольшим водопользователем Южного Буга является Юж- ноукраинский энергокомплекс, в состав которого входят Южноук- раинская АЭС и Александровская ГЭС. Строится Ташлыкская ГАЭС (рис. 16 цв. илл. К водохозяйственным объектам комплексного назначения относится водохранилище. Оно используется как водоем-охладитель Ладыжинской ТЭС и ГЭС. Площадь водохранилища составляет 20,8 км, длина - 45 км, полный объем воды - 150,8 млн м 3 Южный Буг протекает по разным в геологическом отношении ландшафтным зонам, что обусловливает формирование качества его воды. Общая закономерность этих процессов состоит ввоз- растании минерализации воды от верховьев к устью. Например, на участке реки вблизи г. Винницы средняя минерализация воды составляет 475 мг/дм 3 , вблизи г. Первомайска, ниже впадения р. Синюхи, она возрастает до 716, а в р. Ингул, возле впадения в Бугский лиман, превышает 1000 мг/дм 3 . Вовремя паводка общая минерализация воды в Южном Буге и его притоках уменьшается на 20-30 % по сравнению с показателями в летнюю или зимнюю межень. В зависимости от солевого состава грунтов, по которым протекает река, меняется концентрация главных ионов и даже класс Раздел VI. Моря и внутренние воды воды. Если в верхней части реки вводе преобладают ионы НСО 3 и (гидрокарбонатно-кальциевый класс, то по направлению к устью возрастает содержание сульфатов натрия и калия. На газовый режим Южного Буга существенным образом влияют зарегулирование его стока и наличие заболоченных (верховья) и порожистых (район Первомайска) участков. В целом для Южного Буга характерно достаточно высокое насыщение воды кислородом, которое на порожистых участках реки и ниже их не падает менее 100 % насыщения. Небольшая концентрация вводе органических веществ (бихроматная окисляемость - около 20 мг также является важным фактором поддержания высокого уровня насыщения воды кислородом. Вода Южного Буга у г. Первомайска и ниже по течению имеет повышенную жесткость (6,1- 6,2 ммоль/дм 3 ), что обусловливается отслоением известняковых пород, среди которых протекает река. На зарегулированных участках Южного Буга, где созданы водохранилища, кислородный режим воды зависит не только от скорости ее перемешивания, но и от интенсивности протекания фотосинтеза. Биота Южного Буга Многообразие гидрологических и гидрохимических условий разных участков реки отразилось и на ее биоте, в составе которой насчитывается около 200 видов водорослей планктона, 118 — фи- томикробентоса, 56 — фитоперифитона. На равнинной части реки преобладают диатомовые и зеленые водоросли, в низовье, наряду с олигогалинными диатомовыми и зелеными, в значительном количестве встречаются эвригалинные и мезогалинные диатомовые. В нижнем течении и на порожистых участках фитопланктон беден, поскольку быстрое течение сносит его. В тихих заводях и среди камней распространены такие зеленые нитчатые водоросли, как кладофора, спирогира, энтероморфа. Высшие водные растения на крутых склонах берегов водохранилищ значительного развития не достигают. Достаточно большие площади их зарослей встречаются на отдельных заболоченных участках реки в верхнем и среднем течении. В нижнем течении Южного Буга (ниже г. Новая Одесса) полоса зарослей высших водных растений расширяется дом. Здесь встречаются рогоз, камыш, кубышка желтая, кувшинка белая и др. Зоопланктон реки представлен значительным количеством ко- ловраток, несколько меньше в его составе веслоногих и ветвисто- усых ракообразных, среди которых на участках реки с более спокойным течением живут дафнии и босмины. 559 Основы гидроэкологии Для Южного Буга в целом характерно наличие представителей каспийской и плиоценовой понтической фауны, видовое разнообразие которых особенно значительно в нижнем течении и на порожистых участках реки. Здесь встречаются из моллюсков — дрейс- сена, теодокс, фаготия; из гаммарид - понтогаммарусы и дикеро- гаммарусы; из амфипод - хетогаммарусы; много видов мизид, корофиид и кумовых ракообразных. Донное население Южного Буга приурочено к разным типам грунтов каменистым, песчаным, глинистыми заиленным, на которых образуются характерные донные гидробиоценозы. Так, в среднем течении, где преобладают каменистые грунты, массово развиваются моллюски фаготия, дрейссена, губки, корофииды, личинки ручейников и поденок. На песчаных грунтах ниже Александровской ГЭС доминируют олигохеты, а на глинистых — корофииды и личинки поденок. Ближе к низовью в донных иловых отложениях массовое развитие получают личинки хирономид, а в переходной зоне реки (между г. Новой Одессой и с. Гурьевкой), где периодически наблюдается осолонение воды, песчано-илистые грунты заселены пресноводными и солоноватоводными бентосными организмами, среди которых доминирующее положение занимают моллюски (дрейссена бугская. Высокой численности достигают поселения каспийских полихет, олигохет, мизид. Эти биотопы охотно заселяют гаммариды и корофииды. Особенно разнообразна фауна Бугского лимана. Расселение бентосных организмов зависит от преобладания пресных (вверх- ней части лимана) или соленых (в нижней части) вод. На значительных глубинах с повышенной соленостью воды, где уровень насыщения кислородом снижен, доминируют олигохеты, ты и хирономиды, численность и биомасса которых невысока. В мелководной части лимана видовое разнообразие более высокое. Доминирующее положение занимают моллюски дрейссены. Из полихет значительной численностью выделяется ный нереис разноцветный (Nereis diversicolor), из мизид — пара- мизис озерный (Paramysis lacustris) и парамизис (P. yeri), из корофиид - корофиум волютатор (Corophium а из кумовых раков — птерокума гребенчатая pectina- ta) и псевдокума тонкохвостая (Pseudocuma tenuicauda). 35.3. Влияние энергокомплексов на водные экосистемы На качество воды и состав живого населения Южного Буга существенное влияние оказывает зарегулирование его стока и образование водохранилищ. В результате работы гидроэлектростан- 560 Раздел VI. Моря и внутренние воды ций изменяется динамика водных масс, что приводит к формированию совершенно других экосистем, отличных от тех, которые были до зарегулирования речного стока. Показательным в этом отношении является Ладыжинское водохранилище, имеющее комплексное назначение кроме того, оно может в некоторой степени регулировать сезонный сток воды. Впервые водохранилище было заполнено в апреле - мае 1964 г. Ежегодное его пополнение водой происходит вовремя весеннего половодья в марте - мае. На экосистему Ладыжинского водохранилища заметно влияет тепловая электростанция, обеспечивающая не только подогрев водных масс, но и более интенсивное их перемешивание. При этом замедленное течение воды на значительном протяжении (45 км) водохранилища способствует оседанию взвешенных частица вместе сними и адсорбированных загрязняющих веществ. Это обусловливает не только улучшение качества воды, но и возрастание ее прозрачности, что создает благоприятные условия для увеличения биопродуктивности водохранилища по сравнению с речной экосистемой. В фитопланктоне преобладают диатомовые (Stephanodiscus hantzschii), криптофитовые pussilla) и зеленые водоросли. В летне-осенний период в значительном количестве развиваются синезеленые (Microcystis aeruginosa), зеленые (Pediastrum simplex) и криптофитовые ovata) водоросли. В составе зоопланктона обнаружены коловратки (21 вид, вет- вистоусые (27 видов) и веслоногие ракообразные (13 видов. Преобладают пелагические формы. Значительно меньше представителей литорали и зарослей. Основную биомассу зоопланктона формируют пресноводные ракообразные - Diaphanosoma brachyu- longispina, D. gracilis, Cyclops Acantocyclops americanus, Diacyclops bicuspidatus и Mesocyclops В связи с нестабильностью гидрологического режима водоема-охладителя, вследствие эксплуатации тепловой электростанции численность и биомасса зоопланктона в течение года довольно непостоянны. В водохранилище отмечено около 30 видов бентосных беспозвоночных. Наиболее распространенными среди них являются личинки хирономид (17 видов) и моллюски дрейссены, покрывающие на отдельных прибрежных участках до 50-80 % площади дна. Меньшим количеством видов представлены олигохеты (в основном из семейства тубифицид), встречаются также личинки стрекоз, остракоды. Более богат и разнообразен бентос в местах расположения рыбохозяйственных технологических линий (сетчатых садков). Ладыжинское водохранилище характеризуется довольно богатым зооперифитоном, особенно разнообразным в зоне водозабора Основы гидроэкологии которая не подвергается влиянию подогретых води в зоне наибольшего подогрева. На участках, расположенных между этими зонами, количественный и качественный состав зооперифитона обеднен. Подобная картина распределения зооперифитона наблюдается и на других водоемах-охладителях. Среди организмов зоо- перифитона наиболее массовое развитие получают личинки хиро- номид, моллюски, пиявки, олигохеты. Рыбное население Ладыжинского водохранилища представлено наиболее распространенными видами. В связи с режимом работы Ладыжинского гидроузла в нижнем бьефе плотины гибнет больше рыбы, чем в других участках реки. Это может быть следствием четко выраженной вертикальной температурной стратификации, которая обусловливает возникновение температурного стресса при попадании рыб из более теплого поверхностного слоя воды в глубинные. При работе гидроэлектростанции осуществляется глубинный спуск воды, который затягивает рыб, находящихся в зоне. Отрицательно влияет на экосистему Южного Буга Южноукра- инский энергетический комплекс. В качестве водоема-охладите- ля Южноукраинской АЭС функционирует Ташлыкское водохранилище. Его проектная площадь составляет 8,6 км, а объем — 86,0 млн м. При достаточно низкой температуре нижних слоев водохранилища верхние слои прогреваются до 40 С. Так, в наиболее глубокой приплотинной части водохранилища в летние месяцы наблюдается четко выраженная температурная стратификация, сопровождающаяся замедленным вертикальным перемешиванием воды. Вследствие этого температура придонных слоев редко поднимается выше 11—13 в то время как в поверхностных слоях она достигает 35—40 С. Это обусловливает повышенное испарение воды и возрастание ее минерализации. Так, на протяжении нескольких лет работы АЭС минерализация воды повысилась до 1,9 о. Перегревание верхних слоев воды наносит ущерб развитию планктонных организмов. Не способствует нормальному развитию бентоса и низкая температура придонных слоев воды. Негативное влияние Южноукраинской АЭС на экосистему Южного Буга этим не ограничивается. С целью снижения минерализации воды и очистки водоема от накопленных загрязняющих веществ необходимо периодически промывать его. Такие промывки проводятся, как правило, вовремя весеннего половодья. Отрицательно влияют на водность и качество воды Южного Буга безвозвратные траты воды, связанные с эксплуатацией разных объектов. Только за период 1981-1998 гг. из реки изъято враз больше воды, чем ее накопилось при наполнении всех водохранилищ. Для обеспечения работы Южноукраинского энергетического комплекса каждый год безвозвратно отбирается свыше Раздел VI. Моря и внутренние воды млн м воды. Показатели водопользования в бассейне Южного Буга оценивались в 1998 г. такими величинами общий водозабор км, в том числе объем использованной воды — 1,04 км 3 , объем сброса загрязненных после технологического использования вод - 0,88 км и объем безвозвратного водопользования - 0,20 км 3 Таким образом, влияние энергокомплексов на экосистему Южного Буга проявляется в изменении гидрологического, гидрохимического и гидробиологического режима как водоемов-охла- дителей, таки самой реки. Все это необходимо учитывать при экологической оценке ее состояния. Обеспечение высокого качества воды Южного Буга имеет огромное значение для жителей многих городов и сельского населения юга Украины. Эта река является основным источником питьевого водоснабжения населенных пунктов Николаевской области. Наряду с днепровской водой сток Южного Буга существенным образом влияет на состояние Днепровско-Бугской эстуарной экосистемы и шельфовой зоны Черного моря. |