Вода — самое удивительное вещество на Земле. Известный советский ученый академик И. В. Петрянов свою научную популярную книгу о воде назвал «Самое необыкновенное вещество в мире». А «Занимательная физиология», написанная доктором биологических наук Б. Ф. Сергеевым, начинается с главы о воде – «Вещество, которое создало нашу планету».
Организм человека пронизан миллионами кровеносных сосудов. Крупные артерии и вены соединяют друг с другом основные органы тела, б,олее мелкие оплетают их со всех сторон, тончайшие капилляры доходят практически до каждой отдельной клетки. Копаете ли вы яму, сидите ли вы на уроке или блаженно спите, по ним беспрерывно течет кровь, связывая в единую систему человеческого организма мозг и желудок, почки и печень, глаза и мускулы. Для чего же нужна кровь? Кровь доносит до каждой клетки нашего тела кислород из легких и питательные вещества из желудка. Кровь собирает отходы жизнедеятельности из всех, даже самых укромных уголков организма, освобождая его от углекислого газа и других ненужных, в том числе опасных веществ. Кровь разносит по всему телу особые вещества – гормоны, которые регулируют и согласовывают работу разных органов. Иными словами, кровь соединяет разные части тела в единую систему, в слаженный и работоспособный организм.
Так же кровеносная система есть у нашей планеты. Кровь Земли – это вода, а кровеносные сосуды – реки, речушки, ручьи и озера. И это не просто сравнение, художественная метафора. Вода на Земле играет ту же роль, что и кровь в организме человека. «Возница природы» — так назвал воду великий Леонардо да Винчи. Именно она, переходя из почвы в растения, из растений в атмосферу, стекая по рекам с материков в океаны и возвращаясь обратно с воздушными потоками, соединяя друг с другом различные компоненты природы, превращая их в единую географическую систему. Вода переносит с собой огромное количество химических веществ, экспортируя их из почвы в растения, с суши в озера и океаны, из атмосферы на Землю. Все растения могут потреблять питательные вещества, содержащиеся в почве, только с водой, где они находятся в растворенном состоянии. Вода снабжает питательными веществами и обитателей рек, озер и морей. Самый богатый «стол» образуется в тех местах, где несущие питательные вещества реки впадают в озера и моря. А кто удаляет отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности различных географических систем? Опять же вода, причем в должности акселератора она работает намного лучше кровеносной системы человека, которая лишь частично выполняет эту функцию.
Особенно важна очистительная роль воды сейчас, когда человек отравляет окружающую среду отходами городов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. А сколько воды обслуживает жизнь нашего мира? На всей Земле содержится 1,5 млрд. км3 воды, что по весу равно примерно 1500000000000000000 тонн! На каждого человека приходится по 1, 4 км3 воды, или по 250 млн. т. Пей, не хочу! Но, к сожалению, все не так просто. Дело в том, что 94 % этого объема составляют воды мирового океана, не пригодные для большинства хозяйственных целей. Лишь 6 % — это воды суши, из которых пресной всего 1/3, т. е. лишь 2 % от всего объема гидросферы. Основная масса этих пресных вод сосредоточена в ледниках. Значительно меньше их содержится под земной поверхностью. На долю рек, из которых в основном и берет воду человек, приходится совсем мало – 1,2 тыс. км3. Совершенно ничтожен общий объем воды, единовременно содержащийся в живых организмах. Так что воды, которую может потреблять человек и другие живые организмы, на нашей планете не так уж много.
Недостаток чистой воды становится одним из важнейших факторов, ограничивающим прогрессивное развитие человечества. Вода применяется во всех областях хозяйственной деятельности человека. Практически невозможно назвать какой-либо процесс, в котором не использовалась бы вода. В связи с бурным развитием промышленности, ростом населения городов расход воды увеличивается. Первостепенное значение приобретают вопросы охраны водных ресурсов и источников от истощения, а также от загрязнения сточными водами. Всем известно, какой ущерб наносят сточные воды обитателям водоемов. Еще страшней для человека и всего живого на Земле появление в речных водах химикатов, смываемых с полей. Так наличие в воде 2,1 части пестицида (эндрина) на миллиард частей воды достаточно для гибели всех находящихся в ней рыб. Огромную угрозу для человечества представляют сбрасываемые в реки неочищенные стоки населенных пунктов. Эта проблема решается путем создания таких технологических процессов, в которых отработанная вода не сбрасывается в водоемы, а после очистки снова возвращается в технологический процесс.
В настоящее время уделяется огромное внимание охране окружающей среды. В соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития жизни и жизнедеятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации.
20 декабря 2001 г. (с изменением на 22 августа 2004 г.) был принят Государственной Думой Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и одобрен Советом Федерации 20 декабря 2001 г. В соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый имеет право на благоприятную окружающую среду; каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития жизни и жизнедеятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации.
Существуют следующие виды загрязнения природных вод:
- радиационное;
- химическое;
- физическое;
- тепловое;
- биологическое.
Анализ качественного состава поверхностных вод за последнее десятилетие по индексу загрязненности вод (ИЗВ) показал, что по степени загрязнения водные объекты области можно разделить условно на четыре класса качества вод (от умеренно-загрязненных до очень грязных). Очень грязные воды (VI класс качества) отмечены в реке Москва на участке ниже г. Москвы и до устья, на реке Яуза в пределах города Москвы, на р. Пахра от Подольска до устья, на р. Клязьма от Щелково до Орехово-Зуево, на р. Воймега в районе города Рошаль, а также на реках Закза и Медвенка в районе деревни Б. Сареево. Концентрации основных видов загрязняющих веществ на отмеченных участках этих рек составляли от 10 до 28 ПДК. К рекам, воды которых классифицируются как грязные (V класс) относятся Дубна, Кунья, Ока (ниже Коломны), Нара (ниже Наро-Фоминска), р. Москва в центральной части города Москвы (Бабьегородская плотина), р. Рожайка, р. Пахра (в районе устья), р. Воря. Содержание основных видов загрязняющих веществ в них составляло от 7 до 12 ПДК. Качество воды в этих водотоках за десять лет практически не изменялось.
В группе рек с загрязненными водами (IV класс качества), относятся Ока (от Серпухова до Коломны), Лама, Лопасня, Осетр, Москва (в районе д. Барсуки), Пахра (на участке выше Подольска), Клязьма (на участке выше Щелково). Средние концентрации основных видов загрязняющих веществ на этих реках не превышали 4-9 ПДК.
Существующая антропогенная нагрузка на экосистему Оки сегодня очень значительна. За последние 10 лет падение уровня воды в верховьях реки достигло 170-220 см, что уже привело к потере нерестилищ и кормовой базы, к уменьшению численности популяций рыб и деградации системы самоочищения реки. Поскольку из Оки планируется дополнительное изъятие до 17% от минимальных меженных расходов на участке реки в Серпуховском и Ступинском районах (а в дальнейшем и вдвое больше), экологические последствия для экосистемы всей Верхней Волги становятся непредсказуемы.
К наиболее благополучным водным объектам на территории Московского региона, (с III классом качества вод умеренно-загрязненные воды), принадлежат верховье реки Москва (на участке от д. Барсуки до п. Ильинское), водохранилища Можайское, Рузское, Озернинское, Истринское, рр. Истра (д. П. Слобода), Нерская (г. Куровское). Средние концентрации загрязняющих веществ в этих водных объектах не превышали 0,5-4 ПДК.
В водах р. Ока на входе в Московскую область содержание органических веществ (по БПК 5), нитритного и аммонийного азота год от года колебалось от 0,5 до 3 ПДК, минимальные значения содержания нитритного азота в Оке были зафиксированы в 1993, 1994 гг. (многоводные годы), максимальные до 9 ПДК отмечались в годы маловодные 1992, 1997 гг.
В верхней части Москва-реки в районе Звенигорода среднегодовые величины БПК-5, содержание аммонийного, нитритного азота изменялись от 0,5 до 2,5 ПДК. Наиболее высокие среднегодовые концентрации загрязняющих веществ отмечаются ниже Москвы, хотя и здесь прослеживается тенденция снижения аммонийного и нитритного азота и фенолов.
Снижения степени антропогенной нагрузки на водные объекты Московской области на протяжении последних 10 лет подтверждается и повторяемостью возникновения случаев высокого загрязнения (ВЗ) поверхностных вод. Так, если в 1989 г. было отмечено 215 случаев высокого загрязнения вод аммонийным азотом, то в 1997 г. только 14; по нитритному азоту число случаев высокого загрязнения вод сократилось с 84 в 1989 г. до 52 в 1997 г.
Приведенная информация позволяет сделать вывод, что качественный состав водных объектов Московского региона за последнее десятилетие на ряде рек (Лама, Сестра, Дубна, Кунья, Ока, Нара, Лопасня, верховье рек Москвы, Пахры, Клязьмы) и водохранилищах в результате снижения поступления объемов загрязненных вод от сельскохозяйственных производств и промстоков несколько улучшился. Наиболее неблагоприятными с экологической точки зрения остаются участки р. Москвы после прохождения города Москвы и до устья, р. Яуза в пределах Москвы, р. Пахра от Подольска и до устья, р. Клязьма от Щелково до Орехово-Зуево.
На территории Коломенского района протекает 24 реки, из которых Ока и Москва являются крупными, остальные можно отнести к малым рекам, протяженность которых менее 100 км. Площадь водного бассейна 5 тыс. га. Густота речной сети в районе неравномерна. Более всего рек и речушек в западной части района. Здесь протекают и самые крупные реки.
Река Москва, низовье р. Москвы относятся к 6 классу качества (загрязненность в 6-10 раз выше чистой воды, принятой за эталон) и вода характеризуется как предельно грязная по всем сторонам до впадения в реку Оку. Выше города Москвы ее загрязнение происходит в незначительных размерах, носящих периодический характер (весенний сток, аварийный сброс). Изменение содержания азота аммонийного выше Звенигорода из года в год практически не меняется.
Ниже по течению реки, на границе с Москвой содержание азота аммонийного возрастает в 1,5-2 раза летом и до 7 ПДК зимой.
Основное загрязнение р. Москва на участке выше города получает от сельхозобъектов, расположенных по берегам реки. Наибольшее их влияние ощущается на участке от Звенигорода до Москвы в зимний период во время оттепелей и весной до время паводка. Например, в результате смыва с полей совхоза «Красный луч» Красногорского района навозосодержащих сточных вод в Москву, поступает азот аммонийный, фосфаты, сульфаты, хлориды с превышением ПДК в 1000 и более раз. По нефтепродуктам превышение составляет до 10 раз, что объясняется поверхностным смывом с промтерриторий, расположенных близко к реке.
Значительное загрязнение Москва-реки происходит на территории города Москва, где в водоем поступает вода естественных малых водотоков, протекающих на территории города, а также загрязненный поверхностный сток. В результате деятельности многочисленных промпредприятий, а также интенсивного движения автотранспорта в черте города малые водотоки превращены в сточные канавы. Качества воды, питающей Москва-реку на территории города, соответствует неочищенным водам и превышает ПДК по многим показателям в 50-100 раз. Применение солей для посыпки дорог в Москве приводит к тому, что в результате смыва речная вода приобретает повышенную токсичность.
В Москва-реку от станций аэрации и промпредприятий ежегодно сбрасывается около 20 тыс. т взвешенных веществ, 12 тыс. т азота аммонийного, 800 т нитритов, 10 т фенолов, 16 тыс. т органических веществ, 1200 т нефтепродуктов, 30 т меди (в солях), 270 т цинка (в солях), а также около 120 т других тяжелых металлов в солевых соединениях.
После сброса сточных вод в Москва-реку Московскими станциями аэрации, самоочищение реки идет очень медленно, и влияние загрязнений города ощущается вплоть до Коломны, то есть до впадения ее в Оку. Организация наблюдения за качеством питьевой водой хозяйственно-питьевого водоснабжения Московской области в рамках социально-гигиенического мониторинга осуществлялась на 459 контрольных (мониторинговых) точках, на которых проводились исследования качества питьевой воды по физико-химическим (мышьяк, кадмий, никель, тетрахлорметан, аммиак, нитриты, железо, фтор и пр.) и микробиологическим показателям. Проведено 20 тыс. 377 исследований. (Решение коллегии «О совершенствовании работы по организации и ведению социально-гигиенического мониторинга» 20. 05. 2009 г.).
На качество воды Оки влияют, в основном, хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды городов Серпухов, Ступино, Кашира, поступающие непосредственно в реку из городов Коломна, Москва через р. Москва. Состояние загрязненности Оки в районе выше г. Серпухов находится на стабильном уровне. Значительных загрязнений азотом аммонийным и нитритным в 1998-1999 гг. не зарегистрировано. Основное влияние на состояние реки оказывают стоки с очистных сооружений Серпухова. Очистные сооружения Серпухова постоянно испытывают перегрузку по концентрации специфических веществ, поступающих от промпредприятий практически без очистки, в результате чего, ОС ощущают перегрузку от концентрации и не справляются с очисткой.
Сброс недостаточно очищенных стоков с ОС осуществляется в р. Нару. В результате этого на Оке ниже Серпухова периодически наблюдаются превышения ПДК, установленных для водоемов рыбохозяйственного назначения. Состояние Оки на участке от г. Серпухов до г. Коломна за прошедшие годы оставалось стабильным. Выше Коломны показатели содержания азота аммонийного снизились по сравнению с предыдущими годами, не наблюдается превышение ПДК и по азоту нитритному. Ниже города превышение ПДК по азоту и нефтепродуктам составляет от 3 до 7 раз, что объясняется поверхностным стоком с территории города.
К границе с Рязанской областью Ока в результате самоочищения постепенно улучшает свое качество, вода имеет 4 класс качества (загрязненная). Сразу после Коломны (нижний створ) вода становится очень грязной (6 класс качества).
На состояние р. Оки ниже впадения р. Москвы, кроме загрязнений, вносимых дополнительно р. Москвой, оказывают влияние также сточные воды очистных сооружений г. Коломна, сбрасывающие стоки непосредственно в реку Оку.
Ока уже достаточно пострадала от неразумной эксплуатации ее «побережья». Сейчас Ока мало чем напоминает реку 10-20 летней давности. Она давно уже является рыбохозяйственным водоемом лишь на бумаге. Резко сократилось «поголовье» основных видов рыбы. Хищники – судак и щука — сегодня наперечет. Стерлядь вообще исчезла. Численность моллюсков находится на очень низком уровне. На участке Калуга – Коломна сохранились лишь небольшие островки водной растительности. В настоящий момент, несмотря на спад производства, заметного уменьшения загрязнения воды и донных отложений не наблюдается. По заключению ученых, «если не принять сейчас мер по восстановлению уровня Оки и мер по недопущению дальнейшего химического загрязнения воды, с каждым годом объемы затрат на восстановление экосистемы Оки будут увеличиваться».
В питьевой воде не должно быть сероводорода и металлов, которые придают воде неприятный вкус и запах.
Жесткость воды обусловлена наличием магния и кальция. Очень мягкая вода ( 9 мг/л) плохо влияют на состояние здоровья человека.
К органическим показателям относятся: отсутствие запаха, выраженного вкуса, прозрачность (> 30 см); мутность ( 3 ).
Очень важным является pH (водородный показатель). Если pH
источник
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоёмах, при которых наблюдается отклонение от нормы в сторону увеличения содержания нормируемых компонентов. Сбрасывание жидких, твёрдых и газообразных веществ делают воду водоёмов не пригодной для использования, наносится ущерб экономике страны, здоровью и безопасности населения[12].
На экосистему Оки оказывают одновременно негативное воздействие несколько факторов.
• Увеличение выноса насосов с водозаборов в результате сведения лесов и интенсивной распашке земель, особенно сельскохозяйственного освоения поймы.
• Нарастающие объемы водозаборов на промышленные, коммунальные и сельскохозяйственные нужды, в том числе безвозвратные.
• Добыча песчано-гравийной смеси в русловых и прирусловых карьерах.
• Проведение дноуглубительных работ.
• Интенсивное химическое загрязнение, в первую очередь техногенное, воды и донных отложений.
• Использование речного транспорта.
Основными источниками загрязнения водоёмов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке полезных ископаемых, сбросы водного и железнодорожного транспорта, смывы с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты[12].
Все эти антропогенные факторы, действуя одновременно с природными факторами (температурный режим, осадки), совместно разрушают экосистему Оки[6].
Река Ока и ее притоки подвержены загрязнению из-за сброса загрязненных и неочищенных сточных вод предприятий Владимировской, Московской, Нижегородской, Калужской, Тульской, Орловской, Рязанской областей.
Сильное воздействие на экологическое состояние бассейна реки Оки оказывают антропогенные нагрузки (напримерг. Дзержинск и примыкающей к нему промышленной зоны). Это влияние химической, пищевой, деревоперерабатывающей промышленности, так же влияния ГРЭС.Если к этому добавить мусор, сбрасываемый в водоохранных зонах, а также в оврагах и балках, сбросы промышленных предприятий, несовершенные очистные сооружения, дающие залповые сбросы бытовых отходов, бесхозяйственное хранение навоза и минеральных удобрений, то картина бедственного положения реки Оки становится почти полной.
Поверхностные воды бассейна обладают повышенным содержанием соединений минерального азота и фосфора. Основными загрязняющими веществами воды реки Ока являются соединения железа, меди, легкоокисляемые органические вещества, нитритный азот, в отдельных створах — нефтепродукты, фенолы, аммонийный азот[9].
Ниже впадения реки Москвы в Коломне Ока на протяжении 100 км шлюзована. Плотины гидроузлов: Белоомутский и Кузьминский находятся в крайне плохом техническом состоянии. Начиная с 1990-х годов Ока была исключена из Программы обеспечения гарантированных габаритов фарватера. Дноуглубительные работы были резко сокращены, на реке отсутствует освещаемая обстановка.
Существующая антропогенная нагрузка на экосистему Оки сегодня очень значительна. За последние 10 лет падение уровня воды в верховьях реки достигло 170-220 см, что уже привело к потере нерестилищ и кормовой базы, к уменьшению численности популяций рыб и деградации системы самоочищения реки.
Поскольку из Оки планируется дополнительное изъятие до 17% от минимальных меженных расходов на участке реки в Серпуховском и Ступинском районах (а в дальнейшем и вдвое больше), экологические последствия для экосистемы всей Верхней Волги становятся непредсказуемы.
Взаимосвязь природных особенностей среды и эндемических заболеваний человека
Эндемическое заболевание — характерное заболевание для определённой местности. Причиной эндемического заболевания могут быть геохимические особенности почвы и воды, очаги инфекционных заболеваний. Районы с резкой недостаточностью или избыточностью содержания какого .
источник
МБУДО «Центр детского и юношеского туризма и экскурсий»
«Экологическое обследование р.Ока
План мероприятий по улучшению её экологического состояния»
Выполнили:учащиеся МКОУ «Ловецкая СОШ», воспитанники экологического объединения «Чистый мир» МБУДО «Центр детского и юношеского туризма и экскурсий»,
Руководитель:Козырева Л.Л.–учитель физики МКОУ «Ловецкая СОШ», ПДО МБУДО «Центр детского и юношеского туризма и экскурсий»
2.3. Карта-схема исследуемого участка р. Ока
3.3. Влияние на реку предприятий, расположенных на ее берегах
3.4. Сбросы в реку сточных вод
3.5. Изучение анализа качества воды в реке Ока
3.6. Наличие плотин, запруд на реке и их назначение
3.7. Оценка состояния водного объекта
4. ВЫВОД — ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГНОЗ……………………………………………….12
5. ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКИ……………………………………………………………………………..12
2017 год указом президента РФ утвержден годом экологии. Цель данного решения – привлечь внимание к проблемным вопросам, существующим в экологической сфере, и улучшить состоянии экологической безопасности страны.
Несмотря на то, что Россия обладает одним из самых высоких в мире водных потенциалов, в настоящее время из-за загрязнения около 70% рек и озер России утратили качество источников питьевого водоснабжения. В результате около половины населения потребляет загрязненную недоброкачественную воду.
Река Ока является одним из источников пресной воды.Река Ока почетно занимает четвертое место в рейтинге рек Восточной Европы. Можно отметить следующие крупные притоки реки: Жиздра; Угра; Нара; Протва; Москва; Мокша; Клязьма и еще множество мелких притоков. На ее берегах проживает около 10 % населения России. Ее воды используются населенными пунктами и городами, в том числе и жителями нашего села Ловцы.
Поэтому в настоящее время проблема загрязнения рек стоит очень остро, и тема исследовательской работы является особенно актуальной.
К сожалению, многие считают водные ресурсы безграничными, отсюда и мусор на берегах рек и озер, грязные стоки заводов, загрязняющие воду в реке и отравляющие все живое в ней.
ЦЕЛЬ:дать оценку экологического состояния левого берега р. Ока (от. с.Ловцы до гидроузла).
ü оценить состояние левого берега р. Ока (от. с.Ловцы до гидроузла);
ü выявить экологические нарушения вблизи р.Ока;
ü выявить источники воздействия на состояние реки;
ü разработать план практических действий по охране реки;
ü найти как можно больше неравнодушных людей, вместе с которыми сможем объединить свои усилия по спасению реки.
ГИПОТЕЗА:существуют экологические проблемы реки Ока.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: левый берег р. Ока (от. с.Ловцы до гидроузла)
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: экологическое состояние левого берега р. Ока (от. с.Ловцы до гидроузла)
3. Лабораторные исследования: физические, химические;
СРОКИ проведения исследования: август-октябрь 2017 года
2. ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ИЗ ИСТОРИИ РЕКИ ОКА
Ока — река, прекрасна в любое время года. В жаркую летнюю пору она ведет себя довольно сдержанно и спокойно. Весной ее воды шумят и бурлят. Осенней порой река тихая, и ее воды радостно переливаются на солнце в окружении величественной золотой оправы из листьев. Зимой Ока — красавица, укрытая белым покрывалом из мелких белоснежных снежинок. Эта река великолепна при любой погоде.
Какова же ее история? Одна из версий роднит имя Оки с латинским aqua, что значит «вода». Другие исследователи считают происхождение данного имени балтийским. Так, например, в латышском языке есть слово aka («колодец»), а в литовском – слово akis, которое переводится как «глаз» или «прорубь».
Начало реки Оки тоже является популярной и посещаемой туристической достопримечательностью. Источник в селе Александровка признан памятником природы. Именно из него и вытекает река. Рядом построена скромная деревянная часовня, а территория вокруг истока украшена многочисленными резными скульптурами. Это место любят посещать биоэнергетики и творческие натуры, считая его мощным «местом силы».
В 22 км от районного города Луховицы и 150 км от Москвы на левом берегу Оки стоит село Ловцы. Свое название село Ловцы получило от рыбной ловли, которой занимались жители. На месте теперешних пойменных лугов, по преданию, в старину рос вековой лес, а чуть более ста лет назад — по словам старожилов — стоял еще дровяной лес из ольхи, липы, березы, дуба, верб, ветлы и пр.
История этого края уносит нас в далекое прошлое. Из выписки с писцовых книг 1674–1678 г. АртемонаЖадовского с. Ловцы названо «селом дворцовым», жители которого «ловят рыбу на обиход великого государя в реке Оке…». Право жителей села на рыбную ловлю подтверждены в 1712 г. грамотой Петра I. Первоначально Ловцы были приписаны к с. Озерицам.
2.2.ХАРАКТЕРИСТИКА р. ОКА
Река Ока является самым крупным правым притоком могущественной рекиВолги. Расположена она в европейской части Российской Федерации и считается типично равнинной рекой (около 220 метров над уровнем Балтийского моря). По все своей протяженности, Ока образует много рукавов и замкнутых водоемов (стариц).
Река Ока протекает по территории семи российских областей. На ней стоят крупные города – Орёл, Калуга, Серпухов, Коломна, Рязань, Дзержинск, Нижний Новгород и другие.
В своей верхней части река узкая, и имеет большой уклон. В эту водную артерию
впадают реки из 15 областей России. Вблизи города Нижний Новгород, река Ока
вливается в Волгу. А в нижней части реки, русло заметно расширяется.
Ока является крупнейшей рекой, протекающей в Луховицком районе. Длина Оки 1500 км. Она берет начало в Орловской области и впадает в Волгу. На территории Луховицкого района участок реки составляет 52 км, пересекая границу района около села Городец и деревне Слемские Борки.
Основные физико-географические характеристики:
Протяженность (длина) – почти 1500км (1498,6 км);площадь бассейна – 245 тысяч квадратных метров. Средняя глубина – 1-3метра. В районе обследуемого участка максимальная глубина около 6 метров (со слов работников гидроузла).
Нами было обследован левый берег р.Ока от с. Ловцы до Белоомутского гидроузла, что примерно составляет 15 км.
Ширина Приокской поймы неодинаковая в различных местностях. У села Ловцы она достигает 9-10 км, а к гидроузлу сужается до 5 км. На всем участке река судоходная, уровень воды в ней поддерживается плотиной Белоомутского гидроузла(шлюза), построенной в начале XX в. В настоящее время проводятся работы по его реконструкции.
КАРТА-СХЕМА ИССЛЕДУЕМОГО УЧАСТКА Р. ОКА
До 2013года обычно река Ока начинала замерзать в начале зимы (с декабря) и длилось аж до апреля. Когда растаивал лед, на реке наступалдовольно неспокойное половодье.
В период паводков происходил, размыв берегов, постепенно приближающихся к жилым домам села Ловцы.
В этот период наблюдалось увеличение уровня воды, а скорость течения могла достигать до 3 м/с (в обычном русле v≈ 0,7-1 м/с). Уровень воды мог увеличиваться на 6 метров.
Период половодья мог длиться до 1,5 месяцев. Пик половодья обычно наступал в середине апреля. В это время вода выходила из берегов на протяженность до 5 км. В летний период уровень воды в реке нормализируется, и ее неспокойное, бурное течение успокаивается. На состояние реки в первую очередь влияют климатические условия этой местности.
Река Ока — это важный физико-географический рубеж. Она разделяет лесостепную и лесную зоны. Правый берег у реки высокий и на нем практически не встретишь леса. Тут множество оврагов, которые создали бурные весенние талые воды и паводковые потоки. Левый берег реки усеян песчаными террасами. Чаще всего они были покрытысосновыми лесами (до 2010года).
Раньше, на правобережье реки можно было любоваться густыми лиственными лесами. Однако до нашего времени, увы они не сохранились полностью, и их можно встретить только в некоторых местах в виде маленьких небольших остатков. Обычно это березняки и дубравы. В местах, где данная водная артерия прилегает к склонам встречается довольно большое количество следующих представителей флоры: осока; щучка; ольха; калужница.
Из представителей древесных здесь прорастают: ива, осокорь (черный тополь), сосна, ель. Почва поймы содержит большое количество гумуса, и по этой причине, здесь произрастает: множество злаковых культур: мятлик; лисохвост; овсяница; щавель; клевер и другие.
Здесь можно повстречать редчайших представителей фауны: бобров, лосей, выдр, норок, выхухолей, ондатру.Последнее время наблюдается большое количество лис, которые близко подходят к жилищу человека в поисках пищи.
3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1.ПИТАНИЕ РЕКИ
Питание реки обычно дождевое и снеговое. Местный климат характеризируется относительно мягкими зимами и жарким летом. Здесь не наблюдаются большие перепады температур. В весенний период до 2014года уровень воды мог подниматься до 10-12 метров. Во время разлива пойменные земли насыщались влагой и получали микроэлементы с порциями наносного ила. Но и конечно массу мусора собирали вешние воды Оки, что не благоприятно сказывалось на экологическом состоянии реки.
Последние 4 года нет весеннего разлива, летом наблюдается маловодье. Пойменные озера и пруды, которые обновляли свои воды в период весеннего половодья, обмелели, а некоторые и вовсе высохли (в окрестности с. Ловцы пересохли два пруда).Маловодье не благоприятно сказывается и на плодородии пойменных земель.
Размыва берегов реки— не обнаружено.
Имеются ли родники– не обнаружено.
Имеются ли брод- не обнаружено.
3.2.ТУРИЗМ НА РЕКЕ
Река неспроста привлекает большое внимание туристов. Здесь богатый животный и
растительный мир, который никогда не оставит равнодушными приезжих туристов и жителей ближних городов.
На левом берегу реки расположилосьстаринное местечко «Заповедное», где можно встретитьпредставителей флоры, занесенные в Красную книгу Московской области. Богатый животный и растительный мир этой местности не перестают удивлять своим разнообразием и великолепием.
«Заповедное» — это участок старого леса рядом с нашим селом Ловцы. Такой лес который когда-то окружал наше село со всех сторон. Постепенно наши односельчане вырубали лес, засевая отвоеванные участки земли сельскохозяйственными культурами, но в Заповедном лесу ничего не тронули. Считалось большим грехом срубить дерево в Заповедном. Здесь било много ключей, вода которых считалась целебной, а наши предки приходили сюда со своими сокровенными желаниями, просили у Бога милости и защиты, здоровья себе и своим близким, набирались сил от многовековых деревьев.
Но много лет подряд в этом районе на реке каждую навигацию работает земснаряд, который добывает речной песок. Такая добыча нарушила всю природную гидросистему ключей, дно занесено илом. Заболотилась прибрежная зона, которая была излюбленным местом отдыха жителей села Ловцы.
Сохранился этот лес и до наших дней. Он растет от берега реки до шоссе, которого, конечно, в далекие времена наших предков не было. Если и сейчас прийти в Заповедное, то чувствуешь его особенную ауру. Ощущение «берендеева» леса: причудливые очертания вековых деревьев, оторванность от внешнего мира, особенный воздух, запах, множество различных трав и цветов и ощущение настороженности, как будто за тобой кто-то наблюдает, некий «хозяин» Заповедного. 
И вот в такой таинственной атмосфере после туристов и отдыхающих остаются горы мусора. (фото мусора)
Ока является прекрасным местом для отдыха и рыбалки. Река Ока не спроста считается одним из самых лучших мест для рыбалки, здесь обитает множество разнообразных рыб. По рассказам старожилов и бывалых рыбаков Ока была богата своими подводными обитателями, в ее достаточно чистых водах водилось около 26 разновидностей рыб: лещ, плотва, чехонь, щука, судак, жерех, окунь, ерш, язь; на песчаных отмелях встречается стерлядь;в заводях реки водятся сомы.
К сожалению, в последнее время возникла серьезная проблема: стали вымирать такие виды рыб, как осетр, белорыбица, белуга, которые ранее обитали в Оке. Из-за регулярных выбросов отходов в реку сокращается количество видов рыб.
В районе левого берега на повороте реки имеется заводь протяженностью ≈ 500 м.
Это место «приглянулось» многим рыбакам, в том числе и не совсем добросовестным (браконьерам).
3.3.ВЛИЯНИЕ НА РЕКУ ПРЕДПРИЯТИЙ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА ЕЕ БЕРЕГАХ
Вода Оки в основном загрязняется стоками реки Москва. Добавляют загрязнение водоохранной зоны животноводческие летние лагеря ООО «Приокское молоко» и производственные объекты ОАО им. Ленина.
Несмотря на падения производства, в последние годы экологическое состояние реки Ока практически не улучшилось, не снижается валовое химическое загрязнение вод, об этом свидетельствуют размывы ледяного покрова реки во время сильных морозов. СПК «Приокский» долгое время отравляли воды реки обильно вносимые минеральные удобрения, гербициды, пестициды, что усугублялось распашкой заливных лугов, вплоть до уреза реки. Антропогенная нагрузка на Оку была чрезмерной, и в ней не могли выжить некоторые породы рыб. В то время, в частности, пропал подуст, стало меньше ельца, язя. Мало стало и леща, хотя Ока традиционно считалась лещевой рекой.
На прибрежных улицах села Ловцы, плохо организованы сбор и утилизация твердых бытовых отходов, на территории массового купания жителей нет вообще ни одного мусорного контейнера (хотя два года назад здесь стоял контейнер для мусора). По словам администрации сельского поселения Дединовское за вывоз этого мусора никто не платит, поэтому убрали контейнер. Всё это приводит к загрязнению прибрежных защитных зон мусором, хозяйственно – фекальными стоками,захламлению. В период паводков, особенно проходящих при высоких уровнях, большая часть отходов смывается водой. Вольно или невольно мы совершаем моральное преступление перед теми, кто проживает ниже нас по течению и употребляет воду на питьевые, бытовые и хозяйственные нужды.
На исследуемом участке реки практически вся береговая линия завалена бытовым мусором, обнаружены 3 старых кострища– результат отдыха туристов, стихийных стоянок отдыхающих, и т.п.;
Мест захоронения не обнаружено.
На исследуемом участке нет баз отдыха и т.п.
Карьеров песка, известняка и т.п. не обнаружено.
3.4. СБРОСЫ В РЕКУ СТОЧНЫХ ВОД
На исследуемом участке реки Ока имеются водоотводящиеканавы, водозабор для поливной системы с/х угодий и водоочистное сооружение (на котором нам не дали ни каких пояснений по вопросу сброса сточных вод).
Точка контроля на реке Ока отражает состояние воды с учетом влияния сбросов сточных вод. Здесь не наблюдается превышение загрязнений.
3.5.АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ВОДЫ В р. ОКА
Взяли забор воды из р. Ока в трех разных местах: возле парома, вблизи водоочистного канала, и выше Белоомутского гидроузла. Определили физико-химическое качество воды: температуру, прозрачность, цветность, мутность, запах, кислотность (используя методики Следникова и Ашихминой).Цель исследования –выявить характерные загрязняющие вещества, обусловливающие высокий уровень загрязненности воды, а также тенденции изменчивости качества воды на различных участках реки.
Исследование воды, взятой в р. Ока12 сентября 2017г.:
ü Температура воды + 13 0 С (температура воздуха + 10 0 С);
ü Кислотность воды PH -7.0. (кислотность незначительно повышена);
ü Прозрачность — 1.0.(прозрачность практически сравнима с прозрачностью дистиллированной воды). Незначительная замутненность наблюдалась в пробе воды, взятой у гидроузла, как следствие работ по реконструкции гидроузла).
ü Осадок — на дне сосуда наблюдаются незначительные взвеси;при рассмотрении воды в микроскоп увидели небольшое количествовзвешенных частиц, микроорганизмы не обнаружены. При заборе пробы воды вблизи парома наблюдали небольшое масляное пятно (результат работы переправы).
ü Запах — присутствует запах водорослей, рыбы;
ü При нагревании воды в пробирке цветность и прозрачность не изменились, запах усилился.
Вывод: Участки реки, выбранные для исследований, характеризуются различными классами качества воды: от 2-го класса («слабо загрязненная») до 3-го разряд «а» («загрязненная»).
3.6. НАЛИЧИЕ ПЛОТИН, ЗАПРУД НА РЕКЕ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
Чтоб утихомирить и успокоить нрав данного водного потока, защитить флору и
фауну, были построены две плотины: Первая в Московской области, а вторая в
3.7. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ВОДНОГО ОБЪЕКТА
Состоянии реки Ока в настоящий момент- неудовлетворительное, т.к. идут работы посборке и конструированию новой паромной переправы, а так же реконструкция гидроузла.
4.ВЫВОД — ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГНОЗ
На наш взгляд, в районе существуют насущные водохозяйственные проблемы, требующих незамедлительного решения:
ü Экосистема реки нарушена в результате не рационального природопользования и охраны водных ресурсов.
ü Основными источниками загрязнения реки являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, животноводческих комплексов, отходы производства при разработке полезных ископаемых, сбросы водного транспорта, смывы с полей части почвы, содержащей различные вредные вещества.
ü Маловодье не благоприятно скажется на плодородии пойменных земель. В 2007 году из-за падения уровня воды в реке частично было приостановлено судоходство. Ситуация повторилась в 2014 и 2015 гг., отчего значительные убытки понесли туристическая отрасль и грузоперевозчики. Также обмеление Оки крайне негативно сказывается на её фауне, началось исчезновение части видов рыб.
ü Результат стихийных стоянок отдыхающих и низкий уровень экокультуры грозит реке погрязнуть в мусоре.
ü Большой ущерб рекам в последнее десятилетие нанесла распашка их частниками под огороды. Реки загрязняются свалками, которые организуются по берегам рек и оврагов. Во время половодья и дождей с них текут загрязняющие стоки, которые впоследствии попадают в Оку.
Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 78 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
источник
Ока́ – река в Европейской части России, самый крупный правый приток Волги. Протекает по территории Калужской, Московской, Орловской, Рязанской, Тульской и Нижегородской областей.
Название реки возникло от древнерусского слова «вода».
Ока берёт начало из родника в с. Александровке Орловской области. Протекает по центральной части Среднерусской возвышенности, затем по Окско-Донской и Мещёрской низменностям. У Нижнего Новгорода впадает в Волгу. Длина реки 1500 км, площадь бассейна 245 тыс. км 2 – 2-й по площади бассейна и длине приток Волги (после Камы) [*] В рейтинг включены притоки, относящиеся к большим и средним рекам; при сравнении притоков главной реки длины их составляющих не учитываются. По сводным данным Государственного водного реестра и Научно-популярной энциклопедии «Вода России». . Наиболее крупные правобережные притоки: Упа, Осётр, Проня, Мокша, Тёша. С левого берега впадают Угра, Протва, Нара, Москва, Клязьма.
Бассейн Оки находится в умеренном климатическом поясе. Средняя температура января изменяется от -10 о С (юго-запад бассейна) до -12 о С (северо-восток бассейна). Июльские температуры воздуха изменяются от 20 до 18 о С. Годовой слой осадков изменяется от 650 мм на юго-востоке до 750 мм на западе водосбора Оки, а в среднем составляет 670 мм. Годовой слой испарения достигает 520 мм.
Более 50% территории бассейна занято смешанными и широколиственными лесами. Лесостепь характерна лишь для правобережья Нижней Оки. На севере бассейна преобладают дерново-подзолистые почвы, сменяющиеся к югу серыми лесными почвами, а в верховьях Оки – чернозёмами.
Ока имеет широкую, хорошо разработанную долину с четырьмя надпойменными террасами. В верхнем течении (до слияния с Угрой) Ока протекает в долине шириной до 1 км (ширина русла 20–80 м). Река формирует сегментные излучины, вогнутые берега которых размываются со скоростью 1–2 м/год. Они разделяются относительно прямолинейными участками и адаптированными излучинами (на участках сужения речной долины). В составе русловых отложений преобладает песок. Возле Калуги ширина долины возрастает до 3000 м, а ширина русла – до 400 м.
Ниже впадения р. Москвы начинается среднее течение Оки. Её долина расширяется до 20–30 км. Ширина поймы у Мурома достигает 20 км. Ширина русла колеблется в пределах 175–550 м. Вогнутые берега излучин размываются со скоростью 3–5 м/год. От Калуги до устья Протвы русло Оки сложено песком и гравием. Ниже устья Москвы преобладают песчаные отложения. Наиболее крупные формы руслового рельефа перемещаются со скоростью до 50 м/год.
Ниже Мурома относительно прямолинейные участки Оки чередуются с участками разветвлённого русла, пологих излучин. Максимальная скорость размыва берегов достигает 5–10 м/год. Нижние 30 км река имеет врезанное русло. Интенсивность перемещения макроформ руслового рельефа составляет около 20 м/год.
Среднемноголетний расход воды у г. Белёва (площадь бассейна 17,5 тыс. км 2 ) равен 78,7 м 3 /с (2,484 км 3 /год), у г. Калуги (54,9 тыс. км 2 ) – 293 м 3 /с (9,247 км 3 /год), в устье реки – 1240 м 3 /с (39,136 км 3 /год). Слой стока изменяется от 150 мм (на юго-востоке) до 200 мм (на северо-западе бассейна). Питание реки преимущественно снеговое: от 59% (г. Орёл) до 65% годового стока (г. Муром). Дождевое питание формирует более 20%, а подземное – менее 20% годового объёма стока.
Река имеет восточноевропейский тип водного режима. Весной проходит 73–78%, летом – 7–8, осенью – 8–10, зимой – 7–9% годового стока. В верхнем и среднем течении Оки весеннее половодье сопровождается большими колебаниями уровня воды. В период значительного половодья 1908 г. подъём уровня воды у г. Калуги достигал 18,0 м. Наибольшие расходы воды в верховьях Оки составляют 5220, а в низовьях реки – 20000 м 3 /с. Летне-осенняя и зимняя межени могут прерываться паводками. Минимальные летние и осенние расходы воды изменяются по длине реки от 14,0 до 260 м 3 /с. В период ледостава они еще меньше: 7,86 и 167 м 3 /с.
Мутность речной воды уменьшается по длине реки. В районе г. Орла она в среднем равна 0,4 кг/м 3 , у Калуги – 0,114, а у Мурома – 0,045 кг/м 3 . Сток взвешенных наносов в районе Калуги равен 1,05 млн т/год. Сток влекомых наносов здесь достигает 0,2 млн т. Модуль стока взвешенных наносов составляет 8,2–10,2 т/(км 2 ∙год).
По химическому составу воды Оки относятся к гидрокарбонатному классу и кальциевой группе. Минерализация воды колеблется от 200 до 350 мг/л в период половодья до 320–600 мг/л в зимнюю и летнюю межень. Окская вода имеет повышенную жёсткость. Большая заболоченность, карст обусловливают природное обогащение воды сульфатами, соединениями железа, марганца, меди и гумусовых веществ. Выше Серпухова вода в Оке является умеренно загрязнённой, ниже устья р. Москвы – грязной. Выше и ниже Рязани качество окской воды соответствует рекам с умеренным загрязнением.
В обычные и холодные зимы Ока замерзает в верховьях в ноябре – начале января, а в низовьях – в конце октября – декабре. На участке Оки ниже Каширы лёд не образуется даже в холодные зимы вследствие сброса подогретых вод с Каширской ГРЭС. Река вскрывается в верховьях в конце марта – апреле, а в низовьях – до начала мая. Продолжительность ледохода колеблется от 1 до 20 дней.
Ока – исторически важный водный путь в европейской части России. В 1874–1900 гг. была создана первая лоция Оки (от Каширы до устья), которая в дальнейшем неоднократно обновлялась. До 1990-х гг. река была судоходной до г. Чекалина (1200 км от устья). В настоящее время судоходство выше Коломны возможно лишь на спаде волны половодья. Основные грузы: стройматериалы, лес, каменный уголь, нефтепродукты, машины. Местные пассажирские перевозки осуществляются на ограниченных участках реки ниже Калуги. Транзитное судоходство возможно на участке Оки от Коломны до Нижнего Новгорода. Речные круизы осуществляются по маршруту: Москва–Уфа, Москва–Нижний Новгород–Ярославль–Рыбинск–Москва, а также Москва–Пермь и Москва–Астрахань.
Окские воды активно используются для питьевого и промышленного водоснабжения, а также для отведения сточных вод. В начале ХХI в. забор воды в её бассейне составлял около 6 км 3 . В бассейне Москвы созданы и эксплуатируются водохранилища питьевого назначения. Пять водохранилищ (Учинское, Истринское, Можайское, Озернинское и Рузское) имеют объём более 100 млн м 3 . Для увеличения водных ресурсов реки в Москву перераспределяется часть волжского стока по Вазузской гидротехнической системе и Каналу им. Москвы.
Песчано-гравийные отложения Оки используются в строительной индустрии. В результате извлечения около 90 млн м 3 песка и гравия отметки дна и водной поверхности на участке Оки от Калуги до Рязани понизились на 0,5–2,1 м.
Берега Оки разнообразны и живописны. На склонах долины сохранилась природные ландшафты. Она активно используются в рекреационных целях. На склонах речной долины располагаются дома отдыха и санатории, исторические и культурные памятники. Ока – привлекательный объект для поклонников водного туризма и рыбной ловли. В реке обитает щука, лещ, окунь, язь, сом и др., иногда встречается стерлядь.
На берегах Оки находятся города: Орёл, Белёв, Чекалин, Калуга, Алексин, Таруса, Серпухов, Кашира, Озёры, Коломна, Рязань, Касимов, Муром, Павлово, Горбатов, Дзержинск, Нижний Новгород и другие.
источник
ИЗВ р. Рессы составил 1,39, что соответсвует III классу качества воды (умеренно загрязнённая), что также хуже показателей прошлого года.
Стационарные гидрологические наблюдения за режимом поверхностных водных объектов осуществляются Калужским областным Центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на 7 постах. Кроме того, гидрометслужба проводит контроль качества воды на 6 реках (Ока, Угра, Шаня, Жиздра, Протва, Болва) в 6 пунктах (Калуга, Козельск, Обнинск, Людиново, п. Куровской, п.г.т. Товарково)
В 2004 году дополнительно проводились наблюдения за качеством вод в 11 створах на 6 основных реках области (Ока, Жиздра, Угра, Протва, Болва и Ресса). Створы располагались на административных границах области и в устьях рек. Всего за год отобрано и проанализировано 132 пробы воды. Кроме того, регулярные наблюдения за качеством поверхностных вод проводят предприятия-водопользователи в створах, расположенных в непосредственной близости к водозаборам и выпускам сточных вод и органы СЭС.
Рис 5.2 Схема размещения контрольных створов наблюдения за качеством воды рек Калужской области
6.1 Общие сведения. Гидрология
Ока- река в Европейской части России, крупнейший из правых притоков Волги.
Длина 1498,6 км. Площадь бассейна 245 тыс. км².
Русло Оки изобилует перекатами. В среднем на каждые 4 километра приходится один перекат. После впадения Угры, Жиздры и протвы русло Оки раширяется, увеличивается глубина реки. Основной источник питания реки — снежный покров, который составляет 60 — 65 процентов годового стока. Весной ширина разлива достигает 1,5 километра. Ледостав держится с декабря до конца марта. Средний подъём воды в весенний период достигает 10 — 12 метров. Глубина Оки колеблется в среднем от 1 до 3,5 метров, достигая местами 6 метров. Прозрачность воды составляет 60 сантиметров. Дно Оки в верхнем течении песчаное.
Рис. 6. 1 Схема водосборного бассейна реки Оки
Река берёт начало из родника в селе Александровка Глазуновского района Орловской области, проходит по Среднерусской возвышенности, в верховьях имеет глубоко врезанную, преимущественно узкую речную долину с значительными уклонами.
Сначала течёт в северном направлении и в Орле сливается с Орликом, в Тульской области сливается с Упой, возле Калуги при слиянии сУгрой делает резкий поворот на восток и после протекания через Алексин и Тарусу снова поворачивает на север, а затем возле Протвинаопять поворачивает на восток.
На участке от Серпухова до Ступин а примерно вдоль Оки проходит граница Московской и Тульской областей. Возле города Коломнысливается с Москвой-рекой и далее, делая излучину, течёт на юг.
В Рязанской области из-за холмистых местностей у Оки наблюдается заметная извилистость. Возле слияния с рекой Проней Ока, делая излучину, поворачивает направо, а после слияния с рекой Парой опять течёт на север, и, делая возле Касимова заметную большую излучину, продолжает течь на север, где на территории Ермишинского района в нее впадает река Мокша.
Далее с заметными излучинами течёт, разделяя Владимирскую и Нижего родскую области, где протекает также через Муром. В конце своего течения Ока доходит до Нижнего Новгорода, где впадает в Волгу.
6.2 Анализ состояния реки Ока
В районе г. Калуги отмечалось незначительное увеличение средней концентрации сульфатов, азота нитритного, ХПК, азота нитратного, БПК5 , меди, цинка, нефтепродуктов, хлоридов.
Минерализация воды в среднем составляла от 219,9 мг/дм 3 до 662,4 мг/дм 3 .
Кислородный режим реки удовлетворительный, содержания растворённого кислорода ниже 6,08 мг/дм 3 не наблюдалось.
Река загрязнена органическими веществами: по ХПК до 27,5 мг/дм 3 (1,83 ПДК); по БПК5 до 2,06 мг/дм 3 (1,03 ПДК).
По основным загрязняющим веществам максимальные концентрации достигали: по азоту аммонийному 3,56 мг/дм 3 (8.90 ПДК); азоту нитритному 0,070 мг/дм 3 (3,50 ПДК); железу общему 0,28 мг/дм 3 (2,8 ПДК); меди 4,7 мкг/дм 3 (4,7 ПДК).
По качеству воды водный объект относится к водоёмам 3А класса – загрязнённые воды (УКИЗВ – р. Ока верх = 2,18, р. Ока низ = 2,92).
7.1 Общие сведения. Гидрология
Угра — река в Смоленской и Калужской областях России, левый приток Оки (бассейн Волги).
Длина 399 км, площадь бассейна 15 700 км². Берёт начало на Смоленской возвышенности на юго-востоке Смоленской области.
Рис. 7. 1 Схема водосборного бассейна реки Угра
Питание реки смешанное: доля стока талых вод в среднем составляет около 60 %, более 30 % годового стока приходится на грунтовые воды, и только около 5 % — на сток дождевых вод. Уровенный режим реки характеризуется чётко выраженным высоким весеннимполоводьем, низкой летне-осенней меженью, прерываемой дождевыми паводками, и устойчивой продолжительной низкой зимней меженью. Весеннее половодье начинается в конце марта и заканчивается в первой декаде мая. В период половодья общий подъём воды над зимней меженью в среднем и нижнем течении Угры в многоводные годы составляет 10—11 м.
Средний расход воды в 35 км от устья — около 90 м³/сек. Замерзает в ноябре — начале января.
Долина реки пойменная, с шириной поймы 1-2 км, в нижнем течении — 3,5 км. Ширина русла в нижнем течении – 70- 80 м. Глубины в межень на перекатах равны 0,4-0,6 м, наибольшие на плёсах — 4 м. Средняя скорость течения воды — 0,4- 0,6 м/с.
По Калужской области русло Угры простирается на 160 км. Главные её притоки: Воря, Ресса, Теча, Ша ня, Изверь, Жижала. Русло Угры сложено из песка и гальки. Угра впадает в Оку примерно в 15 км выше Калуги.
7.2 Анализ состояния реки Угра
В отчетном году отмечалось незначительное увеличение средней концентрации азота нитратного, азота аммонийного, ХПК, БПК5, меди, цинка, сульфатов, нефтепродуктов, хлоридов.
Минерализация воды в среднем составляла от 215,5 мг/дм 3 до 513,6 мг/дм 3 .
Кислородный режим реки удовлетворительный, содержания растворённого кислорода ниже 5,14 мг/дм 3 не наблюдалось.
По основным загрязняющим веществам максимальные концентрации достигали: по ХПК до 24,5 мг/дм 3 (1,63 ПДК); БПК5 до 2,03 мг/дм 3 (1,02 ПДК); азоту аммонийному 1,32 мг/дм 3 (3,30 ПДК); азоту нитритному 0,033 мг/дм 3 (1.65 ПДК); железу общему 0,26 мг/дм 3 (2,6 ПДК); меди 2,2 мкг/дм 3 (2.2 ПДК).
По качеству вод водный объект относится к водоёмам 2 класса – слабо загрязнённые воды (УКИЗВ = 1,96).
8.1 Общие сведения. Гидрология
Болва — река в Калужской и Брянской областя х России, левый приток Десны.
Длина реки — 213 км, площадь бассейна — 4340 км², средний расход воды в устье — 22 м³/сек.
Рис. 8. 1 Схема водосборного бассейна реки Болва
Исток Болвы расположен близ деревни Болва, недалеко от города Спас-Деменск Калужской области, на южных склонах Смоленской возвышенности. Протекает преимущественно в южном направлении. Основные притоки — Ковылинка, Дегна, Ужать, Неполоть, Радица (левые); Песочня, Колчинка, Верещевка (правые).
В нижнем течении Болва практически не имеет правых притоков; ввиду строения рельефа практически всё правобережье Болвы в пределах Брянской области относится к бассейну Ветьмы.
Во время весеннего паводка для нижнего течения Болвы характерно значительное (до 7- 8 м) повышение уровня, в связи с чем её пойма простирается в ширину до 1 км. Практически ежегодно подвергается кратковременному затоплению территория пгт Радица-Крыловка; население бывает вынуждено передвигаться по посёлку на лодках.
8.2 Анализ состояния реки Болва
В отчётном году отмечалось незначительное увеличение средней концентрации азота аммонийного, азота нитратного, ХПК, меди, цинка, нефтепродуктов, никеля.
Минерализация воды в среднем составила 203,9 мг/дм 3 – 524,7 мг/дм 3 .
Кислородный режим реки удовлетворительный, содержания растворённого кислорода ниже 7,01 мг/дм 3 не наблюдалось.
По основным загрязняющим веществам максимальные концентрации достигали: ХПК – 22,5 мг/дм 3 (1,50 ПДК); БПК5 – 2,13 мг/дм 3 (1,07 мг/дм 3 ПДК); азот аммонийный – 0,52 мг/дм 3 (1,30 ПДК); азот нитритный – 0,084 мг/дм 3 (4,20 ПДК); железо общее – 0,26 мг/дм 3 (2,6 ПДК); медь – 3,1 мкг/дм 3 (3,1 ПДК).
Водный объект относится к водоёмам 3А класса – загрязнённые воды (УКИЗВ – р. Болва верх = 2,60, р. Болва низ = 2,81).
Бассейн р. Москвы в черте города Москвы находится под воздействием промышленного комплекса, оказывающего существенное влияние на изменение химического состава воды как р. Москвы, так и ее притоков. В столице насчитывается около 30 предприятий (не считая ТЭЦ и станций аэрации), направляющих от 41 тыс. до 39850 тыс. куб. м /год сточных вод в р. Сходня, Сетунь, Яуза, Пехорка, Москва и др. В целом река Москва в черте города Москвы получает до 1767540 тыс.м 3 /год промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод от ведущих отраслей, базирующихся в регионе.
В Москве вначале были взяты в трубы мелкие водотоки, затем началось загрязнение оставшихся. В результате на дне Москвы-реки скопились отложения ядовитых веществ (тяжелых металлов, газов и т.п.). Кроме того, необоснованная застройка пойм и нижних террас рек привела к нарушению фильтрационной функции береговых полос, а следовательно, к накоплению в воде взвешенных частиц. На территории столицы наблюдаются оползневые, карстовые, эрозионные процессы, подтопление грунтовыми водами городских земель, что грозит обрушением отдельных жилых домов и даже кварталов.( http://www.ecomo.ru/index.php? go=Pages&file=print& >
Для объективной оценки состояния водных объектов в черте города Москвы и разработки мероприятий по оздоровлению водоемов существенное значение имеет обоснованная система контроля и оценки качества воды и донных отложений реки Москвы и ее притоков.
Качество питьевой воды города отвечает требованиям ГОСТ 2874-82. Однако применение высоких доз хлора при очистке и обеззараживании воды делает вероятным присутствие в питьевой воде неконтролируемых высокотоксичных хлорорганических соединений. Для достоверной оценки качества питьевой воды необходимо расширить перечень контролируемых загрязняющих веществ до уровня международных стандартов.
Качество воды основных рек области, с учетом гидрометеорологических условий конкретных лет, устойчиво соответствует третьему классу загрязнения. Средний индекс загрязнения вод по основным рекам области составил 1,3 (умеренно загрязненная).
Требует своего внимания вопрос поддержания экологически полноценного состояния рек области. Деградация происходит из-за увеличивающейся антропогенной нагрузки, слабый уклон местности определяет медленное течение рек, сильную извилистость их русел, заиление и загрязнение. В результате реки утрачивают свои естественно-природные качества и нуждаются в восстановлении их природных комплексов.
Несмотря на достаточную в целом обеспеченность области поверхностными водными ресурсами вследствие крайне неравномерного распределения речного стока в течение года многие реки области можно использовать для удовлетворения хозяйственно-бытовых потребностей населения при условии строительства прудов и водохранилищ, аккумулирующих сток весеннего половодья.
Основными загрязняющими веществами в воде поверхностных водных объектов являются: нитритный, нитратный и аммонийный азот, ХПК, БПК5, тяжелые металлы (железо и медь).
Высокая концентрация нитритного, нитратного и аммонийного азота в воде поверхностных водных объектов связана с высокой степенью морального и физического износа очистных сооружений.
Однако положительная динамика в сокращении объемов сбросов загрязненных и недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты, наблюдающая в последние 5 лет, позволяет поддерживать ситуацию на относительно стабильном уровне
Средние показатели основных загрязнителей рек Московской и Калужской областей
источник
Оценка загрязнения воды рек бассейна Верхней Оки на урбанизированных территориях : На примере Калужской области Михалевская-Целуйко Вера Сергеевна
480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ‘, MOUSEOFF, FGCOLOR, ‘#FFFFCC’,BGCOLOR, ‘#393939’);» onMouseOut=»return nd();»> Диссертация — 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников
Автореферат — бесплатно , доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников
Михалевская-Целуйко Вера Сергеевна. Оценка загрязнения воды рек бассейна Верхней Оки на урбанизированных территориях : На примере Калужской области : диссертация . кандидата географических наук : 25.00.36.- Калуга, 2006.- 126 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-11/133
ГЛАВА 1. Изученность влияния урбанизации на водные объекты и методика исследований
1.1. Изученность влияния урбанизации на водные объекты стр. 9-14
1.2. Особенности формирования химического состава воды водных объектов в городах и методика исследований их состояния . стр. 15-22
ГЛАВА 2. Естественный гидрологический и гидрохимический режим рек бассейна верхней оки .
2.1. Условия формирования стока воды в бассейне верхней Оки.
2.1.1. Географическое положение территории и общие, сведения о речной системе . стр. 23 — 27
2.1.2. Климатические условия формирования стока рек. стр. 27 — 29
2.1.3. Подземные воды и подземное питание рек. стр. 29-31
2.2. Гидрологическая характеристика малых рек.
2.2.1. Малые реки бассейна р. Угра. стр. 33 — 35
2.2.2 Малые реки бассейна р. Жиздра. стр. 35 — 37
2.2.3. Малые реки бассейна р. Протва. стр. 37 — 39
2.3. Гидрологический режим рек бассейна.
2.3.1. Уровенный режим. стр. 40 — 43
2.3.2. Температура воды. стр. 43 — 44
2.3.3. Ледовые явления. стр. 44
2.3.4. Средний годовой сток. стр. 45 — 46
2.3.5. Внутригодовое распределение стока. стр. 46
2.3.6. Меженный сток. стр. 46 — 47
2.3.7. Сток половодья. стр. 47
2.3.8. Дождевые паводки. стр. 48
2.3.9. Сток наносов и мутность воды рек. стр. 48 — 49
2.4. Гидрохимический режим рек бассейна Оки.
2.4.1. Формирование химического состава поверхностных вод бассейна. стр. 50 — 54
2.4.2. Естественное химическое качество поверхностных вод. стр. 54 — 56
ГЛАВА 3. Влияние урбанизированных территорий на гидрохимическое состояние рек .
3.1. Селитебная нагрузка, как показатель антропогенной нагрузки на бассейны рек и степени их загрязнения . стр. 57-61
3.2. Состояние малых рек города Калуги и её пригорода.
3.2.1. Природный гидрологический и гидрохимический режим малых рек территории. стр. 62 — 67
3.2.2. Влияние на малые реки города и пригорода Калуги. стр. 68 — 80
3.3. Состояние малых рек бассейнов Угры, Жиздры, Протвы в районах малых городов и урбанизированных территорий. стр. 81-89
3.4. Тяжелые металлы в воде и донных отложениях малых водотоков урбанизированных территорий стр. 90 — 94
3.5. Гидрохимическая характеристика Оки в районе г. Калуги, стр. 95 — 102
3.6. Гидрохимическая характеристика средних рек в районе урбанизированных территорий.
3.6.1. Гидрохимическая характеристика р. Угра. стр. 103 — 105
3.6.2. Гидрохимическая характеристика р. Жиздра. стр. 105-108
3.6.3. Гидрохимическая характеристика р. Протва. стр. 108 — 111
Актуальность исследования. Урбанизация территорий является одной из наиболее характерных особенностей второй половины XX и начала XXI столетия. Её негативные последствия проявляются в ухудшении состояния всей окружающей города природной среды и особенно ощутимо сказываются на гидроэкологическом состоянии водных объектов, а это отражается на качестве жизни и здоровье жителей городов. Территории, занятые городскими поселениями, воздействуют на водные объекты, последствия которых проявляются в изменениях гидрографической сети, количественных и качественных характеристиках водной среды в наибольшей степени, чем другие факторы антропогенной деятельности.
Влияние городских застроек на количественные изменения составляющих водного баланса рек изучено достаточно хорошо и разработана методология расчётов оценки этого влияния. Оценки изменения качества воды и гидроэкологического состояния водотоков городских территорий, выполненные в нашей стране и за рубежом, свидетельствуют о недостаточной изученности и даже противоречивости выводов о преобладающей роли промышленных, бытовых сбросов и ливневых стоков в загрязнении малых и средних рек на городских и пригородных территориях. На территории бассейна Верхней Оки такие исследования проводились только на отдельных водотоках и без выяснения причин их загрязнения [Эрнестова и др.,1990, Семенов, Семенова 2002, Силин, 2003]. Поэтому оценка изменений химического состава воды рек и малых водотоков урбанизированных территорий в бассейне Верхней Оки в пределах Калужской области, как объективных показателей их гидроэкологического состояния, актуальна.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является оценка изменений качества воды и гидроэкологического состояния рек и малых водотоков под влиянием урбанизации территории их бассейнов.
Исходя из цели, гипотеза исследований основывается на следующем. В условиях комплексного антропогенного влияния городских территорий на ландшафты, как сложные динамические системы (геосистемы), и через их компоненты на водную среду, которая наиболее динамична и реагирует на изменения потоков вещества и энергии при трансформации природных систем в природно-антропогенные (городские), основной характеристикой состояния изучаемой геосистемы может служить изменение химического состава поверхностных вод. Химический состав природных поверхностных вод в естественных условиях относительно стабилен и подвержен только сезонным ритмическим изменениям, поэтому может служить эталоном для оценки изменений происходящих под влиянием комплекса антропогенных факторов урбанизированных территорий.
Степень антропогенного влияния на химический состав воды, стекающей с городских территорий, зависит от площади застроек и количества населения, вида хозяйственной деятельности и состояние жилищно-бытового обслуживания населения. Поскольку два последних фактора взаимосвязаны, то количество населения может служить основным показателем при оценке размеров урбанизированных территорий и их влияния на зафязнение воды в водных объектах.
В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:
Выявление зависимости между степенью урбанизации территории и загрязнением поверхностных вод;
Выяснение причин и степени изменений химического состава воды малых рек в городах и пригородах области;
3. Оценка влияния урбанизации на качество воды больших и средних транзитных рек.
Объекты исследований и исходные материалы. Объектами исследований являются малые водотоки, р. Ока (большая) и средние транзитные реки бассейна Верхней Оки на территории городов и пригородов в пределах Калужской области. Исходной базой при выполнении работы послужили результаты полустационарных наблюдений и экспедиционных исследований автора с отбором и химическим анализом проб воды, данные мониторинга состояния водных объектов Гидрометслужбой, Центром Геомониторинг Минприроды и Калугооблводоканала, справочные и литературные сведения.
Научная новизна работы. Гидрохимические наблюдения в системе мониторинга окружающей природной среды Росгидрометом и Калугаоблводоканалом проводятся только на р. Оке и средних реках. Комплексные, гидрохимические наблюдения в разные фазы гидрологического и гидрохимического режима рек на средних реках в районе городов и на малых водотоках этих городов с разным количеством населения в бассейне Верхней Оки с последующим сравнительным анализом и обобщением результатов наблюдений, выполнены впервые. Впервые при оценке гидроэкологического состояния водотоков городских территорий кроме общепринятых гидрохимических показателей использованы анализы содержания в воде и донных отложениях тяжелых металлов. Впервые установлено, что основными причинами загрязнения малых водотоков урбанизированных территорий и транзитных рек в бассейне Верхней Оки являются главным образом промышленные и хозяйственно-бытовые отходы и в меньшей степени ливневые стоки.
Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся:
методика исследований и обоснование возможности использования
значения селитебной нагрузки на бассейны рек урбанизированных
территорий в качестве показателя загрязнённости их воды;
оценка влияния урбанизации на минерализацию и химический
состав воды малых рек по данным экспедиционных исследований;
результаты оценки влияния урбанизации на химический состав и
минерализацию воды реки Оки и её притоков на территории Калужской
Научно-практическая значимость работы. Исследования выполнялись в составе работы по проектам региональных конкурсов РФФИ и Правительства Калужской области № 01-05-96003 «Оценка гидроэкологического состояния водных объектов хозяйственно освоенных и селитебных территорий Калужской области» и № 04-05-97214 «Оценка неблагоприятных экологических последствий техногенных воздействий на водные объекты Калужской области».
Результаты исследований могут использоваться областными организациями Водоканала, МПР, МЧС, администрацией области для обоснования принятия мер по улучшению состояния малых рек на территории городов области и проведения мониторинга качества воды транзитных рек.
Достоверность результатов исследований обеспечена тем, что анализы проб воды и донных отложений производились в аккредитованной лаборатории химико-аналитического центра ГУ НПО «Тайфун», а также тем, что основные результаты исследований подвергались независимой научной экспертизе в составе отчётов по проектам РФФИ и Правительства Калужской области (гранты № 01-05-96003 и № 04-05-97214).
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на III научно-практической конференции «Природа и история Поугорья» (г. Кондрово, 2003 г.), на V семинаре молодых учёных вузов, объединяемых Межвузовским научно-координационным советом (г.Брянск, 2004г.), на III Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» (г. Белгород, 2004 г.), на заседании кафедры географии КГПУ им. К.Э. Циолковского (2004г.) и на VI Всероссийском гидрологическом съезде (г. Санкт-Петербург, 2004 г.). Основное содержание диссертации опубликовано в 9 работах.
Увеличение антропогенной нагрузки на природу началось давно. Ещё в 1907 г. О.Ф. Киркор по поводу охраны водных ресурсов отмечал, что этот вопрос особенно обострился по нескольким причинам: а) благодаря более сознательному отношению человека к гигиеническим требованиям; б) вследствие быстрого роста городов и промышленности (Киркор О.Ф. 1904-1905 гг.)
Наибольшее влияние хозяйственной деятельности испытывают малые реки. Большинство их — это основные водные объекты городских территорий и одновременно самые верхние звенья крупных речных систем, где формируются ресурсы поверхностных вод, водный и гидрохимический режимы средних и крупных рек. Малые реки поддерживают устойчивое равновесие природных ландшафтов, а так же участвуют в перераспределении влаги. Поэтому экологическое состояние малых рек находится в центре внимания многих исследователей (Алекин О.А., 1970, Заславская М.Б. и др. 2002г., BostR.S., 1980).
Бассейны водных объектов на территории городских, поселковых и сельских населенных пунктов, хозяйственно освоенных территорий, основные компоненты их ландшафтов (литогенная, водная, атмосферная, почвенная и растительная) подвергаются повышенным антропогенным нагрузкам и меняются в качественном и количественном отношении. Природные и антропогенные ландшафты характеризуются единством структуры, взаимозависимостью компонентов, поэтому изменение одних сказывается на других и общем состоянии ландшафтов, а как следствие — на условиях жизнеобеспечения человека (Куприянов В.В., Устюжанин Б.С.,1976). Результаты отечественных и зарубежных исследований свидетельствуют, что особенно сильно реагирует на техногенную нагрузку городов водная компонента ландшафтов (Двинских С.А., Бельтюков Г.В. 1992, Лансберг Г.Е. 1983, Маслов Н.В. 2002, Фащевский Б.В. 1996, Diskin M.N. 1980, Melanen М. 1981, Vorhees M.L. Wenzel H.G. 1984). Но влияние демографо-хозяйственной нагрузки городов и рассредоточенных промышленных и сельских поселений на состояние водных объектов мало изучено вообще и в том числе на территории Калужской области.
Урбанизированной и подобной ей по характеру воздействия на бассейн водного объекта любой селитебной территорией принято считать часть водосбора, занятую городскими жилыми застройками, промышленными предприятиями, внутригородскими дорогами, площадями, тротуарами, включая пригороды.
Урбанизация существенно влияет на количественное соотношение элементов водного баланса, способствует увеличению стока воды с городских территорий и, как правило, увеличивает загрязненность водных объектов (Израэль Ю.А. 1984, Куприянов В.В., 1977, Маслов Н.В. 2002, Никаноров A.M., 2004, Разумихин Н.В. 1976, Силин И.И. 2003, Скакальский Б.Г. 1978, СтрехаН.Л. 1989, Lazaro T.R. 1979, Urcikan P. 1985). Наиболее детально изучено влияние урбанизации на поверхностный сток воды и разработаны практические рекомендации по учёту этого влияния при разной площади городских застроек. Влияние же городских территорий на загрязнение водотоков и водоёмов зависит от очень многих причин и для его оценки необходимо изучение источников и степени загрязнения.
Загрязнение водных объектов на территории городов происходит при выпадении загрязненных атмосферных осадков, таянии снега, сточными водами промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства. Промышленное загрязнение атмосферы в г. Калуге определяются выбросами многих предприятий, важнейшими из которых являются ПО «Калугатеплосеть», Калужская станция подземного хранения газа (СПХГ), АО Калугатехмаш (машзавод), АО Аромосинтез», Азаровский ЗСМ, АОКТЗ, АОКЗАЭ (Стрельцов А.Б 2000). Всего в атмосферу города поступает около 100 загрязняющих веществ. Часть из них, которая образуется в виде твердых и жидких смесей, а также тяжелые металлы, фенолы, нефтепродукты и другие вещества, тоже попадают в водные объекты.
Химическое и микробиологическое состояние снежного покрова в Калуге исследовалось Голофтеевой А.С, Лыковым И.Н. и др.(Голофтеева А.С., Лыков И.Н., и др.,2002). В пробах свежевыпавшего снега в городе и за его пределами в незначительных количествах обнаружены цинк, кадмий, свинец, медь, мышьяк и ртуть (наименьшее в загородном лесу, наибольшее при въезде в город). К концу зимы концентрация тяжелых металлов существенно увеличивается, особенно в городе: кадмия-до 30 раз, цинка до 6,7, свинца до 3,8, меди до 14 раз, увеличивается микробное загрязнение антропогенного происхождения и т.д.
По исследованиям Мосводоканал НИИпроекта (Пупырев и др., 1980) на площади водосбора верхнего течения р. Москвы с атмосферными осадками поступает около 430 кг/км в год тяжелых металлов из них железа -312 кг/.км , марганца — 28, 2 кг/ км , цинка -15 кг/км2, фтора — 14,4 кг/км . Со снеговой водой в речную воду поступают нефтепродукты, аммиак, цинк, железо, кадмий, кобальт, фтор, марганец. В период паводка (половодья) с поверхностным стоком в водотоки поступает в два раза больше загрязняющих веществ, чем с бытовыми и промышленными сточными водами.
Особенности формирования химического состава воды водных объектов в городах и методика исследований их состояния
В условиях комплексного антропогенного влияния городских территорий на ландшафты и через них на водную среду при исследованиях наиболее перспективно использовать системный подход, который заключается в комплексном изучении природно-антропогенных процессов и объектов, составляющих в совокупности сложную динамическую систему (геосистему).
Для описания особенностей функционирования геосистемы полностью или частично урбанизированного или хозяйственно освоенного бассейна необходима оценка условий и процессов, при которых закономерности взаимодействия между отдельными подсистемами перестраиваются, если исчерпываются ресурсы устойчивости данной природно-антропогенной системы. В основе этого взаимодействия в целом лежат потоки вещества и энергии, отражениями которых в конкретной природной обстановке служат балансовые соотношения в виде количественных и качественных характеристик. При этом природные объекты в естественных условиях функционируют в состоянии близком к динамическому равновесию вещественно-энергетического обмена, которое соблюдается множеством энергетических и вещественных взаимоотношений между компонентами системы, меняющимися во времени, но не выходящих за допустимый диапазон (Израэль Ю.А., 1984).
Основной характеристикой состояния изучаемой геосистемы может служить химический состав ее компонентов. Если принять химический состав поверхностных вод за интегральный показатель состояния системы в пределах речного бассейна, то такие природные составляющие как химический состав осадков, подземных вод, почвы выступают как обеспечивающие подсистемы.
Химический состав природных вод в естественных условиях относительно стабилен, но подвержен сезонным ритмическим изменениям. Природные водные объекты обладают способностью к самоочищению воды и сохранению водных экосистем (Алекин О.А., 1970; Алексеевский Н.И., 2001).
Появление в бассейнах водных объектов (особенно на их берегах) населенных пунктов приводит к изменению потоков вещества и энергии. Особенно велики эти изменения при строительстве и росте городов. Под их влиянием создаются природно-техногенные системы, функционирование которых во многом зависит от вещественного состава тех же природных факторов, но вещественный и химический состав основных компонентов ландшафтов искажен. Степень искажения состава компонентов ландшафта особенно ощутимо проявляется в изменениях химического состава воды и зоологического состояния аквальных ландшафтов поверхностных водных объектов суши. Это объясняется тем, что при росте городов изменение динамики природно-техногенной системы проявляется в нарушении связей между подсистемами: меняется водный, радиационный и тепловой баланс земной поверхности, состав природных вод, условия их питания и разгрузки, гидрологический режим зоны аэрации и водных объектов. Формируется новая сложная структура прямых и обратных связей, имеющих различную физическую, физико-химическую или химическую природу процессов.
При хозяйственной, городской застройке и увеличении урбанизации территории вначале преобладают внешние прямые связи, способствующие нарушению связей между природными компонентами ландшафтов до тех пор пока полностью не исчерпаны запасы устойчивости природной системы. Поступление и формирование растворенных веществ в поверхностные водные объекты из атмосферы происходит стоком ливневых вод (от таяния снега и выпадения жидких осадков) с городских территорий.
Дождевые воды, особенно в первые минуты дождя, отличаются значительно большей загрязненностью, чем бытовые сточные воды. Проходя через загрязненную городскую атмосферу, дождевые капли вымывают из нее газообразные отходы и пыль. Попадая на поверхность земли, дождевая вода захватывает с растительности, поверхности почвы загрязнители: частицы пыли, растворимые химикаты, детрит с питающимися им организмами. Большая часть воды впитывается в почво-грунты, где частицы загрязнителей, детрит и микроорганизмы отфильтровываются от нее при просачивании и одновременно вымывают или растворяют накопленные в верхнем слое почвы загрязнители. В результате накопления или после достижения водоупорного горизонта дождевые воды несут в грунтовые воды, водотоки или водоемы тяжелые металлы, опасные химические соединения, болезнетворные бактерии и другие микроорганизмы, дорожную соль, нефтепродукты и другие химические вещества с дорог и автомобильных стоянок, сажу и ядовитые вещества из выхлопных газов автотранспорта и других загрязнителей воздуха.
При стоке по асфальтовым покрытиям и с крыш домов просачивание дождевых вод уменьшается и поверхностный смыв загрязнителей увеличивается. Дождевые воды частично попадают на городские очистные сооружения, иногда перегружая их, но чаще подвергаются очистке. Большая же часть поверхностных ливневых стоков попадает в городские водотоки и водоемы.
Формирование стока воды рек и ресурсов подземных вод — процесс сложный, и состоит из многих факторов. Главную роль в нём играют гидрометеорологические (климатические) факторы (количество и режим выпадения атмосферных осадков, температура воздуха), а так же гидрогеологические условия, определяющие величину подземного питания рек, которая в свою очередь, тоже зависит от климатических условий территории и её геологического строения.
Воды бассейна реки Оки дренируют обширные пространства таёжных лесостепных и степных ландшафтов центра Европейской части России. На его территории полностью или частично расположено 15 административных областей с населением более 20 млн. человек, 200 крупных населённых пунктов.
Территория Калужской области вместе с Орловской, Смоленской, Московской и Тульской областями занимает верхнюю часть бассейна реки Оки. В эту верхнюю часть бассейна р. Оки до впадения в неё реки Протвы территория Московской области входит только частично, в пределах бассейнов рек Протвы и Нары, в Смоленской области находится верхняя часть бассейна Угры, а в Тульской — р.Вытебеть. Хозяйственная деятельность всех этих областей сказывается на водно-ресурсном потенциале, а так же состоянии водных объектов бассейна Оки в пределах Калужской области.
В природном отношении рассматриваемая территория находится в центре Восточно-Европейской равнины. Главный её природный рубеж — водораздел бассейнов рек Волги и Днепра. Территория бассейна характеризуется равнинным или холмисто — увалистым рельефом с абсолютными отметками поверхности от 110 до 279 метров. Юго-восток территории располагается на Среднерусской возвышенности, северо-запад на Смоленско-Московской возвышенности.
На территории области протекает 2005 рек общей протяжённостью 10505 км. Из них 242 рек имеют длину более 10 км, общей протяжённостью 6290 км, а рек и очень малых водотоков (ручьи) длинной менее 10 км на территории области насчитывается 1763. Их общая протяжённость около 4215 км. (Семёнов В.А., Семёнова И.В., 2002). На бассейн реки Оки, в пределах области приходится 83% рек, в том числе Ока и её притоки — реки У гра, Жиздра, Прорва, Нара и Таруса, и другие.
р. Ока — самый крупный и многоводный правый приток Волги. Длина реки — 1500 км, бассейн занимает общую площадь около 245 тыс. км , что составляет примерно 1/г всей площади бассейна верхней Волги. Длина реки до Калуги — 395 км, а площадь бассейна реки до г. Калуги 54900км . Ока образуется из слияния двух ручьёв — собственно Оки и Очки на Среднерусской возвышенности в 4 км к западу от станции Мало-Архангельская Московско-Курской железной дороги (Семёнов В.А., и др., 1997). Ручей Ока берёт начало на высоте 226 м над уровнем моря, в виде тонкой полоски грунта, поросшей осокой и другими болотными растениями. Какого-либо ключа, который можно было бы, принять за начало Оки не наблюдается, а просто среди болотной растительность появляются прогалины, со стоячей ржавой водой, а далее наблюдается уже чистая вода, с небольшим течением. В 5 км от истока у деревни Сельковские Выселки ручей Ока соединяется с ручьём Очка. До впадения р. Угры Ока течёт с юга на север, затем резко поворачивает на восток, а у г. Алексин, на северо-восток. р. Угра — самый большой приток р. Оки на территории Калужской области. Площадь бассейна р. Угры составляет 15 700 км2. Длина реки — 399 км, из них 245км находятся на территории Калужской области. Верхняя часть бассейна Угры расположена на территории Смоленской области, но большая часть реки — в Калужской.
Значительная расчленённость рельефа верхней части бассейна объясняется наличием следов Московско-Смоленского четвертичного оледенения. В нижнем течении река протекает по слабохолмистой и среднехолмистой равнине, которая сложена суглинками и супесями. Долина реки пойменная, с шириной поймы 1 — 2 км, а ширина долины в нижнем течении достигает 3, 5 км. В верхнем течении склоны долины р. Угры умеренно крутые (5 — 15 ), высотой 4 — 15 м, а в нижнем течении крутизна склонов достигает 20 — 30 , высота — 30 — 40 м. Склоны долины сильно изрезаны оврагами. Русло реки умеренно извилистое, неразветвлённое, шириной в нижнем течении 70 — 80 м; глубины в межень на перекатах равны 0,4 — 0.6м. Берега русла крутые, обрывистые, высотой до 5 м, сложены песками и супесью, при этом легко размываются. Скорость течения р. Угры — 0,4 — 0,6 м/сек.
р. Жиздра. Бассейн реки Жиздры расположен юго-западнее бассейна р. Угры. Площадь бассейна реки составляет 9 170 км , длина — 233км. Жиздра вытекает из родников, расположенных между северными окраинами деревень Заболотье и Сужицы Жиздринского района Калужской области. Река Жиздра впадает в Оку на 1158 км от устья Оки.
Территория Калужской области, расположенная в Центральном экономическом регионе и граничащая на севере со столичным районом подвержена интенсивному антропогенному прессингу. Большая часть населения области (74 %) проживает в городах, а плотность населения наиболее высока в северо-восточныхных районах области, где расположен так называемый Калужско — Боровский геоэкологический район, который характеризуется напряжённой экологической ситуацией. Именно здесь расположены крупные населённые пункты: Калуга (339 тыс. чел.), Обнинск (108 тыс. чел.), Малоярославец (31 тыс. чел.), Боровск, Ермолино и Балабаново (общая численность жителей 47 тыс. чел), Жуков, Протва и Белоусово (общая численность жителей 38 чел.), Таруса (Ютыс. чел.). Здесь же отмечается наибольшая плотность населения среди районов области: Боровский — 70 чел. на кв. км., Малоярославецкий — 33 чел. на кв. км., Жуковский — 38 чел. на кв. км., Дзержинский — 37 чел. на кв. км. Этим обусловлены здесь наивысшие для Калужской области показатели хозяйственной освоенности и антропогенной нагрузки на бассейны рек. Использовав уравнение 3, по численности населения были оценены площади, занятые в бассейнах рек урбанизированными и другими селитебными территориями. В табл.5 приведены доли этих площадей в % от общей площади бассейнов рек.
Для бассейна Нары этот показатель составляет 19,4 %, для бассейна Протвы — 15,6 %. Больше этот показатель (увеличивается до 40 % и более) только в бассейнах малых рек пригородно-городской зоны г. Калуги, где площадь бассейнов рек небольшая, а плотность населения возрастает от 40 чел. на кв. км. в пригородах до 100 чел. и более на кв. км. в городе.
Для бассейна Угры показатель антропогенной освоенности составляет 6,5 %, при средней плотности населения от 6,3 человека на кв. км в
Износковском до 10 чел. на кв. км. в Юхновском районах. Только для бассейнов рек Шаня и Суходрев показатель увеличивается до 11 и 14 % соответственно вследствие увеличения количества жителей в посёлках городского типа, где средняя плотность населения достигает 45 чел. на. кв. км.
Для бассейна Жиздры показатель антропогенной освоенности территории находится в пределах от 5,8 % (бассейн Рессеты) до 7,3 % (бассейн Серены).
Средний показатель антропогенной освоенности территории бассейна Верхней Оки в пределах Калужской области составляет около 9 %.
Сравнение показателей антропогенной нагрузки на водные объекты со сведениями о сбросе загрязнённых сточных вод свидетельствует, об их согласованности (Табл. 6).
На рис.2 показана обобщенная за 5 лет (2000 — 2004 гг.) зависимость доли учтенных загрязненных вод от формирующегося в бассейнах местного стока. Зависимость между степенью урбанизации территории и забором поверхностных вод менее тесная, так как большая доля количества используемой воды приходится на забор подземных вод.
Поскольку в современных условиях развития экономики области загрязнение воды рек в основном определяется плотностью населения, то оценка загрязненности воды рек урбанизированных территорий имеет важнейшее значение для выяснения причин ухудшения гидроэкологического состояния рек всей территории области и всего бассейна Оки.
Статистический (корреляционный) анализ между долей в бассейне урбанизированной территории и количеством сбросов в реки загрязнённых сточных вод свидетельствуют о наличии между ними прямой связи. Она могла быть более тесной, если бы приведёнными в докладах (Доклад об использовании природных ресурсов и состоянии окружающей природной среды Калужской области в 2000 году., 2001; Доклад о состоянии и использовании (минерально-сырьевых, водных, лесных) ресурсов, деятельности органов государственного контроля в сфере природопользования и охраны окружающей среды Калужской области в 2002 году.,2003; Доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Калужской области в 2002 — 2003 г.» 2003.) сведениями учитывались все поступающие жилищно-коммунальные сбросы. Наличие корреляционной зависимости между степенью урбанизации и загрязнениями речных вод сточными объясняется тем, что загрязнённые жилищно-коммунальные сточные воды являются подавляющими в структуре даже учтённых сбросов сточных вод (Доклад «Об использовании природных (минерально-сырьевых, водных, лесных) ресурсов и состоянии природной среды на территории Калужской области в 2004 году», 2005; Доклад о состоянии и использовании (минерально-сырьевых, водных, лесных) ресурсов, деятельности органов государственного контроля в сфере природопользования и охраны окружающей среды Калужской области в 2002 году., 2003).
источник