ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ КАК РЕЗУЛЬТАТ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ В ПОГРАНИЧНОЙ ЗОНЕ ЛЕСОСТЕПИ И СТЕПИ ДОНСКОГО БАССЕЙНА
ECOLOGICAL STATE OF WATER BODIES AS A RESULT OF HYMAN PRESSURE IN THE BORDER ZONE BETWEEN FOREST STEPPE AND STEPPE OF THE DON RIVER BASIN
Е.Г. Нефёдова, В.А. Дмитриева
Ye.G. Nefedova, V.A. Dmitrieva
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»
(Россия, 394068, г. Воронеж, ул. Хользунова, 40)
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State University»
(Russia, 394068, Voronezh, Kholzunova Str., 40)
e-mail: nefedovaeugenia@rambler.ru
Антропогенная нагрузка на отдельные водные объекты в пограничной зоне лесостепи и степи варьирует в диапазоне от малой до умеренной. В то же время, в большинстве створов рассматриваемого района вода является загрязненной. Это позволяет говорить об относительной стабильности ситуации, однако на локальном уровне необходима разработка мер по улучшению экологического состояния водных объектов.
Hyman pressure to water bodies of the border zone between forest steppe and steppe ranges from low to moderate. At the same time, the most water bodies of the area are contaminated. This allows us to say that situation is relatively sustainable, but at the local level, it is necessary to develop measures to improve the ecological state of water bodies.
Экологическое состояние водных объектов обусловлено совокупным воздействием природных и антропогенных факторов. Естественные условия в пограничной зоне лесостепи и степи в границах Донского бассейна обусловливают формирование природных вод малой минерализации с преобладанием гидрокарбонатов и ионов кальция. В отдельные сезоны в бассейнах некоторых рек отмечается повышенный естественный фон содержания сульфатов (Ворона, Хопер), трудноокисляемых органических веществ (Хопер), железа, фосфатов (Битюг, Хопер). Тем не менее, естественные условия в рассматриваемом районе благоприятны для формирования природных вод высокого качества, которые могут применяться во многих отраслях хозяйства [9].
Благоприятные природные условия пограничной зоны лесостепи и степи обусловили широкое распространение в бассейне Дона сельскохозяйственных угодий и животноводческих предприятий, промышленных предприятий различного профиля. Разностороннее развитие хозяйственной деятельности привело к значительной трансформации речных водосборов, сопровождающейся изменением естественных эволюционно сложившихся механизмов формирования качества воды, а, кроме того, обусловливает наличие прямого антропогенного воздействия на водные объекты.
Все это приводит к трансформации естественного экологического состояния водных объектов под воздействием антропогенной нагрузки. Фактический отклик качества природных вод на хозяйственное воздействие зависит не только от мощности и характера антропогенного источника, но и от естественной самоочищающей способности водных объектов.
Специфика природных условий в пограничной зоне лесостепи и степи обусловливает малое распространение лесных массивов, что ослабляет водоохранную функцию лесных насаждений [1]. В этих условиях загрязненный поверхностный сток с сельскохозяйственных угодий и других хозяйственных объектов перехватывается зелеными насаждениями недостаточно эффективно, и избыток загрязняющих веществ поступает в водотоки. При наличии мощных, в особенности организованных, антропогенных источников поступления поллютантов угнетается естественная самоочищающая способность водных объектов, и в формировании качества воды преобладает антропогенная составляющая.
В реках Донского бассейна, протекающих в пограничной зоне лесостепи и степи, на протяжении последних 7 лет качество воды характеризуется преимущественно третьим классом по удельному комбинаторному индексу загрязненности воды (УКИЗВ). То есть в большей части створов рассматриваемого района вода является загрязненной. Основной причиной ухудшения экологического состояния является сброс недостаточно очищенных сточных вод коммунальными и промышленными предприятиями [2-7].
Для того чтобы сопоставить изменение качества воды и антропогенной нагрузки, нами была проведена оценка в пределах Воронежской области по методике Р 54.24.819-2014 [8], которая показала, что нагрузка на водотоки является малой по модулю притока загрязняющих веществ, а по доле антропогенного воздействия местами отмечается умеренная нагрузка (р. Битюг ниже пгт Анна, выше и ниже г. Бобров, р. Тихая Сосна ниже г. Острогожск, р. Хопер ниже г. Борисоглебск, Воронежское водохранилище ниже сброса шинного завода) помимо малой (остальные 11 створов) (рис. 1 а, б).
Рисунок 1. Антропогенная нагрузка на водные объекты Воронежской области по модулю притока загрязняющих веществ (а) и по доле антропогенного воздействия (б)
Полученные результаты позволяют отметить, что, согласно модулю притока загрязняющих веществ, состояние экосистем на рассматриваемых участках водных объектов характеризуется как естественное. Вероятно, это связано с тем, что при расчете данного показателя оценивается фактический объем переносимого через створ вещества относительно площади водосбора. В этом случае даже при локальном ухудшении качества воды в самом створе наблюдений, нагрузка, тем не менее, считается малой, так как относительно всего водного объекта в целом данное ухудшение не является существенным.
Напротив, при расчете доли антропогенного воздействия во внимание принимается только фактическое качество воды в каждом конкретном створе. Расчет предполагает выявление компонентов, которые превышают ПДК, относительно всех определяемых компонентов. Повышение значений данного показателя ниже населенных пунктов свидетельствует об увеличении комплексности загрязнения вследствие локального воздействия. Тем не менее, в створе р. Битюг выше г. Бобров антропогенная нагрузка, согласно доле воздействия, является умеренной, несмотря на то, что влияние города на этом участке реки отсутствует. Это связано как с накоплением антропогенного воздействия вниз по течению реки под воздействием неорганизованных источников загрязнения, так и с повышенным природным фоном отдельных компонентов. Данный факт позволяет отметить, что, с одной стороны, рассматриваемый показатель может считаться более чувствительным, в сравнении с модулем притока загрязняющих веществ, а с другой стороны, механизм расчета доли воздействия обусловливает возникновение погрешностей при оценке, которые необходимо компенсировать тщательным научным анализом полученных результатов.
Таким образом, несмотря на преобладание третьего класса качества воды в границах района исследований по показателю УКИЗВ, антропогенная нагрузка на рассматриваемые участки водных объектов варьирует в диапазоне от малой до умеренной. С одной стороны, это свидетельствует об угнетении самоочищающей способности водных объектов, когда даже незначительная антропогенная нагрузка вызывает заметное локальное ухудшение качества воды. С другой стороны, продолжительное сохранение качества природных вод рассматриваемого региона примерно на одном уровне и поддержание состояния экосистем на условно естественном уровне, согласно модулю притока загрязняющих веществ, свидетельствует об относительной стабильности ситуации. Для улучшения экологического состояния водных объектов, расположенных в пограничной зоне лесостепи и степи Донского бассейна, необходимо максимально снизить организованное поступление загрязняющих веществ в поверхностные воды, а также повысить перехват загрязненного поверхностного стока.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: