В России протекает 2,5 миллиона рек — этот впечатляющий географический факт напомнили на X Научно-практической конференции «Экология речных бассейнов», прошедшей в формате онлайн во Владимирском государственном университете. Как отметил приветствовавший участников встречи проректор по научной работе ВлГУ доктор физико-математических наук Алексей Кучерик, исследования такого масштабного явления достойны того, чтобы выделить их в отдельное научное направление.
Форум собрал 146 ученых из России, Армении, Франции, Киргизии, Таджикистана и Узбекистана.
Речь шла об экологическом состоянии рек, динамике органического углерода, водохозяйственной нагрузке, формировании стока азота и фосфора на урбанизированных водосборах. О Волжском водном бассейне и его экологическом состоянии рассказал доктор биологических наук, профессор МГУ им. М.В.Ломоносова Петр Балабко. Площадь бассейна Волги составляет 1 миллион 300 тысяч квадратных километров, что в два раза больше территории Франции. По берегам расположены четыре города с миллионным населением: Казань, Самара, Нижний Новгород, Волгоград. В целом население, проживающее в прибрежных зонах, составляет почти 60 миллионов человек.
В пределах Волжского бассейна сосредоточены 45% промышленного, 50% сельскохозяйственного производства страны. Волга — главная транспортная водная артерия. По ней ходят суда с нефтепродуктами и строительными материалами, пассажирский круизный транспорт. Все это обуславливает интенсивное загрязнение на некоторых отрезках реки, констатировал Балабко.
Предприятия целлюлозно-бумажной, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности, промышленности органического синтеза, черной металлургии, сливают в реку и ее притоки промышленные и сточные воды, содержащие десятки токсичных веществ. В Волгу сбрасывается 38% всех сточных вод России. Средняя годовая токсическая нагрузка на систему реки в пять раз выше, чем в других регионах страны.
Ученые разработали индекс загрязненности воды (ИЗВ). Он позволяет сравнивать ее качество в разных зонах и отслеживать пространственную динамику загрязнения. Водоемы подразделяют на семь классов: от «очень чистые» до «чрезвычайно грязные». Распределение по ним ведется с учетом агрегированных показателей, учитывающих концентрации загрязняющих веществ, нитратов, нитритов, аммонийного азота, тяжелых металлов, нефтепродуктов и т. д.
В докладе Балабко были представлены основные источники и степень загрязнения самых крупных рек: Волги, Камы, Оки, Москвы-реки. На большинстве участков вода оценивается как «загрязненная» и «грязная» (4-й и 5-й классы ИЗВ). Но есть и исключения. Так, воды Москвы-реки в верхнем течении (Красногорский и Одинцовский районы Московской области) самые чистые. Это связано с тем, что с 1995 года прекращена распашка поймы под овощные и кормовые культуры. За 25 лет на пойме восстановилась естественная растительность, прекратились эрозионные процессы.
В черте столицы Москва-река относится к очень грязным водоемам (6-й класс ИЗВ). Однако следует отметить, что в последние годы вода реки в городе стала чище, что обусловлено закрытием некоторых промышленных предприятий (например, завода им. И.А.Лихачева) и более тщательной уборкой улиц от пыли и сажи. На юге столицы и в пределах Московской области в водах Москвы-реки обнаружен завышенный уровень содержания пестицидов, нефтяных углеводородов, аммиака, алюминия, ртути, сульфатов.
Промышленные стоки в реку — самые крупные по объему, они в три раза превышают коммунально-бытовые. Вода, возвращаемая в водоемы предприятиями (это касается в том числе ТЭС и АЭС), теплее исходной и, следовательно, содержит больше растворенного кислорода, который вызывает эвтрофикацию водоемов — обогащает их биогенными элементами. Из-за этого изменяется водный состав, что влияет на живые организмы.
Кроме промышленности источниками загрязнения бассейна Волги являются: населенные пункты, которые регулярно «обеспечивают» реку бытовыми и коммунальными сточными водами, предприятия сельского хозяйства, водный транспорт, затонувшие и брошенные плавательные средства, атмосферное загрязнение, пластиковый мусор и даже сине-зеленые водоросли.
Основной потребитель волжской воды — сельское хозяйство, использующее ее для орошения полей. Стекающая с почвенного покрова вода насыщена растворами солей и почвенными частицами, а также остатками химических веществ, таких как инсектициды, фунгициды, минеральных удобрений, содержащих азот, фосфор, калий и т. д. Многолетний опыт исследования почв речных пойм Волжского бассейна показал, что прекращение их распашки и перевод овощеводства на почвы террас ведет к снижению эрозионных процессов и сокращению стока загрязнителей в речные воды.
Проблемы у реки могут возникнуть там, где их не ожидаешь. О том, что выявлена закономерность при взаимодействии поверхностных и подземных вод во время катастрофических наводнений на крупных реках, рассказал в докладе заведующий кафедрой физики и прикладной математики ВлГУ доктор физико-математических наук, профессор Сергей Аракелян. Ученые просматривают корреляцию, взаимосвязь между уровнем подземных вод и вероятностью таких стихийных бедствий, как землетрясения и наводнения.
«Со времен Древней Греции мы знаем, что нельзя динамические процессы, а река является динамической системой, рассматривать по стационарным точкам», — отметил Аракелян.
Роль подземных вод явно недооценивается при прогнозировании наводнений. При анализе катастрофических наводнений нужно создавать трехмерную карту сети трещин горных пород, распределения давления и солитонную модель распространения сейсмических волн, — заявил ученый.
В рамках конференции также обсуждалась динамика органического углерода в почвенно-растительном покрове речного бассейна. Большую популярность в последнее время приобретают модели, позволяющие оценить состояние экосистем по ряду показателей, используя данные дистанционного зондирования Земли. Глобальные данные о валовой первичной продуктивности все чаще применяются для изучения углеродного цикла, разрабатываются подходы к определению баланса углерода в почве. В частности, доктор биологических наук, профессор ВлГУ Наталья Мищенко рассказала о динамике органического углерода в почвенно-растительном покрове реки Клязьма за 15-летний период наблюдений.
Одной из рассмотренных на форуме проблем было сохранение биоразнообразия. Дельта Волги — самая большая в Европе, она насчитывает до 500 рукавов. Площадь ее составляет 12 200 квадратных километров. Протяженность дельты с севера на юг — 54 километра. Сегодня в Астраханском государственном биосферном заповеднике обитают 208 видов птиц, 60 видов рыб, 17 видов млекопитающих, редкие растения. Ученые призвали сохранить биоразнообразие дельты и для этого создавать новые заповедники в бассейне Волги.
Один из главных выводов, который делают занимающиеся реками исследователи, заключается в том, что чистота речных вод Волжского бассейна в значительной степени зависит от соблюдения водного, транспортного и природоохранного законодательства.
Сергей СУРОВЦЕВ
Фото Ольги Прудниковой
Нет комментариев