WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

Pages:   || 2 | 3 |

«СОВРЕМЕННОЕ ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РЕКИ ЯХРОМА КАК МОДЕЛЬНОЙ МАЛОЙ РЕКИ ПОДМОСКОВЬЯ ...»

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное агентство по рыболовству

Дмитровский рыбохозяйственный технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Астраханский государственный технический университет»

На правах рукописи

Кузнецова Наталья Владимировна

СОВРЕМЕННОЕ ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РЕКИ ЯХРОМА

КАК МОДЕЛЬНОЙ МАЛОЙ РЕКИ ПОДМОСКОВЬЯ

03.02.10 – гидробиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

Доктор биологических наук, профессор Вундцеттель Михаил Филиппович Москва – 2015

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………....4

Глава 1. ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАЛЫХ РЕК

БАССЕЙНА Р. ВОЛГИ (КРАТКИЙ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР) ……………...…10 Глава 2. БАССЕЙН РЕКИ ЯХРОМА (ФИЗИКО–ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК)…..………………………………………………..…………………………...18

2.1 Общая характеристика реки Яхрома....………………………………………...25 Глава 3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ …………………………..33 Глава 4. ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ РЕКИ ЯХРОМА………………………42

4.1 Режим растворенного в воде кислорода ………………………...……………....42

4.2 Перманганатная окисляемость …………………………………...……………...43



4.3 Минерализация и рН …………………………………………...………………...45

4.4 Жесткость воды ……………………………………...…………………………...49

4.5 Биогены ………………………………………………...………………………....50

Глава 5. ЗАГРЯЗНЕНИЕ РЕКИ ЯХРОМА НЕФТЕПРОДУКТАМИ И

ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ…………………..…………………………………...56

5.1 Содержание нефтепродуктов в воде и донных отложениях…………………...57

5.2 Содержание тяжелых металлов в воде и донных отложениях.……………..60

5.3 Содержание тяжелых металлов в макрофитах……………………………….....84

5.4 Содержание тяжелых металлов в рыбах ………………………………………..92 Глава 6. ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ РЕКИ ЯХРОМА………………...96

6.1 Макрофиты ……………………………………………………………………….96

6.2 Зоопланктон ……………………………………………………………………..101

6.3 Зообентос ………………………………………………………………………...106 6.3.1 Пространственная динамика зообентоса ………………………

6.3.2 Динамика состава зообентоса в вегетационный период …………………....125 6.3.3 Количественная характеристика зообентоса ………………………………...130

6.4 Ихтиофауна ……………………………………………………………………....132 Глава 7. БИОИНДИКАЦИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ РЕКИ ЯХРОМА………….......142

7.1 Биоиндикация качества воды по макрофитам…………………………………143

7.2 Биоиндикация качества воды по зообентосу…………………

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ……………………………………………..161 ВЫВОДЫ……………………………………………………………………………..162 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………………..164 ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………………..182

ВВЕДЕНИЕ

По территории России протекает свыше 2,5 миллионов малых рек, формирующих около половины суммарного объема речного стока (Рохмистров, 2004; Акимова, Кузьмин, Хаскин, 2001; Вагнер, 2006).

Возникший в последние годы интерес к изучению малых рек определяется осознанием того факта, что малые реки выступают в качестве исходной структурно и функционально образующей компоненты водосбора региона, непосредственно определяя гидрологическую, гидрохимическую и во многом биологическую специфику крупных водоемов (Авакян, Широков, 1994;





Экологические проблемы.., 2001).

Малые реки в силу своей природной уязвимости в первую очередь реагируют на хозяйственную деятельность человека, обладают более низкой способностью к самоочищению и быстрее загрязняются (Брызгалина, 2005;

Григорьева, Чермных, 2004; Мордвинцев, Омелаев, 2012).

Хозяйственное освоение водосборных территорий малых рек ведет к необратимым изменениям окружающей среды, что негативно отражается на гидрологическом режиме и качестве воды малых рек. Малые реки подвергаются наиболее интенсивному антропогенному загрязнению, протекая по территориям городов, поселков и других населенных пунктов. Поступающие в малые реки различные сточные воды – бытовые, промышленные, сельскохозяйственные и пр., зачастую сопоставимы по своему объему с объемом стока самой малой реки (Папченков, 2003). Бытовые и промышленные сточные воды помимо органики и биогенов привносят в реки нефтепродукты, соли тяжелых металлов и прочие ксенобиотики. Использование удобрений и ядохимикатов в агроценозах в конечном итоге отражается на качестве воды малых рек. Малые реки сегодня повсеместно загрязняются сбрасываемым отовсюду мусором, немалую угрозу представляют несанкционированные свалки вблизи поселений (Кочурова, 2008).

Реки, в том числе малые, являются, в первую очередь, средой обитания сообщества организмов, обеспечивающих самоочищение воды, важнейшей составной частью которого является зообентос - общепризнанный элемент системы мониторинга их загрязнения (ГОСТ 17.1.3.07-82; Методические указания, 1984; DePauw, Vannevel, 1993; Freshwater Biomonitoring.., 1993; Kelly, Whitton, 1998; Баканов, 2000; Mandaville, 2002).

Гидробионты реагируют на все виды загрязнений независимо от их природы и дают интегральный показатель качества воды как среды обитания (Макрушин, 1974; Бакаева, Никаноров, 2006; Pauw, Gabriels, Goethals, 2006).

Считается, что зообентос наиболее четко отражает степень загрязнения, особенно хронического, и часто используется как показатель качества воды и загрязнения (Чертопруд, 2002а; Moretti, Callistoi, 2005).

Показатели развития зообентоса входят в качестве основных в общую программу гидробиологического мониторинга Росгидромета, которой предусмотрено определение общего числа видов, количества групп по стандартной разборке, числа видов в группе, численности и биомассы основных групп, массовых индикаторов сапробности (Абакумов, Бубнова, 1979; Абакумов, Качалова, 1981; Организация.., 1992; Гусева, 2000; Zinchenko, Vykhristyuk, Shitikov, 2000).

Малые реки тесно связаны с окружающими наземными экосистемами, что позволяет использовать их для анализа состояния территорий площадью от единиц до сотен квадратных километров. Поэтому изучение современного состояния малых рек России становится все более актуальным. В ряде регионов страны создаются кадастры малых рек, призванные интегрировать все имеющуюся информацию об экологическом состоянии водотоков для дальнейшего использования при планировании и проведении природоохранных мероприятий (Курамшина, Курамшин, Лапиков, 2004).

Разнообразие малых рек очень велико уже в пределах десятков километров, среди них много как резко измененных действиями человека, так и фактически не затронутых им и могущих служить эталонными экосистемами (Чертопруд, 2002).

Север Подмосковья, Дмитровский район в частности, богат малыми реками, относящимися к бассейну Волги и вносящими свою малую толику воды в полноводную Волгу.

Одной из таких малых рек является р. Яхрома, бассейн которой практически полностью располагается на территории Дмитровского района, отличающейся разнообразием рельефа и ландшафтов, в связи с чем на всем протяжении реки прослеживаются различия в морфологии русла, составе грунтов и гидрологии.

От своих истоков до впадения в р. Сестру р. Яхрома протекает в условиях разной степени антропогенного воздействия. Следовательно, различия в гидрологии и степени антропогенного воздействия отдельных участков реки будут определять существенные различия в составе их населения.

Цель работы - выявить особенности состава и распределения сообществ гидробионтов на разных участках русла р. Яхромы и провести биоиндикацию качества воды по макрофитам и зообентосу.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить основные гидрохимические параметры реки в пространственновременном аспекте в вегетационный период;

2. Определить содержание нефтепродуктов и тяжелых металлов в воде и донных отложениях;

3. Оценить степень аккумуляции тяжелых металлов в разных компонентах экосистемы р. Яхромы (вода, донные отложения, макрофиты и рыба);

4. Выявить таксономический состав и особенности пространственного распределения основных компонентов биоты экосистемы р. Яхромы (высшей водной растительности, зоопланктона, зообентоса, ихтиофауны);

5. Определить численность и биомассу зообентоса на участках русла, различных по гидрологии, характеру и интенсивности антропогенного воздействия.

6. Провести комплексную оценку качества воды в р. Яхроме по сапробности гидробионтов, гидрохимическим и биоиндикационным показателям.

Научная новизна. Впервые представлена комплексная оценка экосистемы реки Яхрома в пространственно-временной динамике в условиях разной степени антропогенного воздействия.

В частности:

- определено качество воды р. Яхрома по гидрохимическим показателям;

- определено содержание нефтепродуктов, тяжелых металлов в воде и донных отложениях, а также содержание тяжелых металлов в макрофитах, тканях и органах рыб;

- выявлен видовой состав зоопланктона, зообентоса и макрофитов р.

Яхромы;

- установлены количественные характеристики развития зоопланктона и зообентоса;

- дана оценка качества воды р. Яхромы на всем протяжении от истока к устью с помощью методов биоиндикации.

Теоретическое и практическое значение. Результаты исследований могут использоваться в мониторинге экологического состояния экосистемы государственного природного заказника в бассейне р. Яхромы, а также для принятия управленческих решений в области улучшения качества вод, благоустройства водных объектов и в мониторинге природных вод. В соответствии со Схемой развития и размещения особо охраняемых природных территорий в Московской области на территории бассейна р. Яхромы планируется к организации государственный природный заказник «Долина реки Волгуши и Парамоновский овраг» (Генеральный план.., 2012). Материалы исследований экосистемы р. Яхромы послужат для экологической оценки части территории водосбора реки, входящей в планируемый природный заказник.

Материалы исследований используются в учебном процессе в курсах «Экология водных организмов», «Экологический мониторинг» в ДРТИ ФГБОУ ВПО «АГТУ», включены в учебное пособие «Экология пресных вод», 2012.

Положения, выносимые на защиту.

Пространственная неоднородность гидрологических и гидрохимических характеристик малой реки, обусловленная рельефом местности, определяет структурные различия основных компонентов речной биоты, их состав и количественное развитие могут изначально служить показателем качества воды на разных участках реки.

Интегральные показатели качества воды, выявляемыми методами биоиндикации, дают достоверную оценку степени антропогенной нагрузки на участках реки, находящихся в зоне влияния населенных пунктов, автодорог и агрокомплексов.

Достоверность результатов. Достоверность и обоснованность научных положений и выводов, содержащихся в диссертации, определяются значительным объемом фактического материала, статистической обработкой полученных данных, использованием рекомендованных и общепринятых методик исследования.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на конференциях: Международный симпозиум «Инженерная экология-2007», «Инженерная экология-2009» (Москва, 2007; 2009); XV Международная научная конференция «Ломоносов 2008» (Москва, 2008);

Международная научно-техническая конференция «Наука и образование-2009»

(Мурманск, 2009); Международная научная конференция «Экологобиологические проблемы бассейна Каспийского моря и водоемов внутреннего стока Евразии» (Астрахань, 2008); X Международный симпозиум «Проблемы экоинформатики» (Москва, 2012); Всероссийская научная конференция с международным участием «Животные: экология, биология и охрана» (Саранск, 2012); I Всероссийская заочная научно-техническая конференция аспирантов, молодых ученых и специалистов «Комплексные исследования водных биоресурсов: рыболовство, аквакультура, экология, переработка, экономика и управление рыбохозяйственной отраслью» (Владивосток, 2012).

Публикации. Основные научные положения, изложенные в диссертации и выносимые на защиту, опубликованы в 11 работах, в том числе 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Связь с плановыми НИР: Диссертация выполнена в рамках комплексной НИР кафедры экологии ДРТИ ФГБОУ ВПО «АГТУ» «Экологическая характеристика малых рек и водоемов Северного Подмосковья»

Личный вклад автора. Автор осуществлял натурные гидрологические исследования, отбор и анализ гидрохимических проб, отбор и обработку биологических проб (макрофиты, зоопланктон, зообентос, ихтиофауна), оценку экологического состояния реки по комплексу показателей, статистический анализ полученных результатов, формулирование положений и выводов.

Структура и объем диссертации.

Работа состоит из введения, 7 глав, выводов, списка использованной литературы, включающего 193 источника, из них 17 иностранных. Материал изложен на 192 страницах, содержит 16 таблиц, 44 рисунка, 4 приложения.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.б.н., проф. М.Ф. Вундцеттелю за ценные советы и помощь в планировании работы, а также обработке результатов исследования. Отдельную благодарность автор выражает к.б.н. доценту Е.В. Иванехе за ценные советы и помощь в проведении анализов на содержание тяжелых металлов.

Глава 1. ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАЛЫХ РЕК

БАССЕЙНА Р. ВОЛГИ (КРАТКИЙ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

Исследование малых рек Верхней Волги было начато в 1913 - 1915 гг., когда проводилось исследование р. Волги, связанное с выбором источника водоснабжения г. Москвы (Озерова, 2010). В последующем исследование малых рек проводилось лишь эпизодически по мере возникновения хозяйственного интереса к тому или иному водному объекту.

Необходимость изучения малых рек бассейна Волги определялась осознанием того факта, что малые реки выступают в качестве исходной структурно и функционально образующей компоненты водосбора региона, непосредственно определяя гидрологическую, гидрохимическую и во многом биологическую специфику крупных водоемов (Авакян, Широков, 1994;

Экологические проблемы.., 2001). Из факторов, определяющих состав зообентоса малых рек, внимание биологов привлекает в основном качество воды.

Реофильный макробентос часто используется как показатель качества воды и загрязнения (Долгов, 1976).

Малые реки при сравнительно малых объемах стока и относительно небольшой самоочищающей способностью в значительной мере зависят от состояния водосборной площади, масштабов и характера ее хозяйственного использования (Мордвинцев, Омелаев, 2012).

Возникший в последние годы интерес к изучению малых рек бассейна Волги мог быть иницирован принятым Правительством России (1994) распоряжением о разработке и реализации Федеральной целевой программы «Оздоровление экологической обстановки на р. Волге и ее притоках, восстановление и предотвращение деградации природных комплексов Волжского бассейна».

Из комплексных и фундаментальных работ, посвященных малым рекам бассейна Волги, следует назвать работы сотрудников Института экологии волжского бассейна РАН (ИЭВБ РАН), в частности работа Т.Д. Зинченко «Хирономиды поверхностных вод бассейна Средней и Нижней Волги (Самарская область). Эколого-фаунистический обзор» (2002), работа коллектива авторов «Экологическое состояние бассейна реки Чапаевка в условиях антропогенного воздействия (Биологическая индикация)» (1997) / под ред. Зинченко Т.Д. и Розенберга Г.С., в которых собран большой материал по зообентосным сообществам и биоиндикации малых рек бассейна Волги, а также работа В.К.

Шитикова, Т.Д.Зинченко и Г.С. Розенберга «Макроэкология речных сообществ:

концепции, методы, модели» (2011), в которой рассматриваются теоретические концепции анализа видовой структуры бентосных сообществ малых рек, разработаны структурные схемы статистической обработки данных гидроэкологического мониторинга на основе использования массива данных по зообентосу малых рек Среднего Поволжья.

В монографии «Экологическое состояние малых рек Верхнего Поволжья»

(ред. Папченков, 2003) обобщены результаты многолетних гидробиологических исследований, проведенных сотрудниками Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН (ИБВВ РАН) на малых реках Верхнего Поволжья.

Приведены материалы по сезонной и межгодовой динамике речных биоценозов, их продуктивности, взаимоотношению между отдельными компонентами.

Рассмотрены различные подходы и дана комплексная оценка экологического состояния малых рек Верхнего Поволжья.

В монографии сотрудника ИБВВ РАН С.В. Крылова «Зоопланктон равнинных малых рек» (2005) рассмотрен зоопланктон малых рек бассейна Волги в изменяющихся под воздействием преимущественно антропогенных факторов условиях среды: основные черты видового состава и трофической структуры, пространственная динамика и устойчивость.

Из факторов, определяющих состав зообентоса малых рек, внимание гидробиологов привлекает в основном качество воды, и реофильный макробентос достаточно давно и часто используется как показатель качества воды и загрязнения (Долгов,1976).

В большинстве работ по гидробиологии малых рек бассейна Волги приводятся результаты мониторинговых исследований в связи с разной степенью антропогенного воздействия на их экосистемы. К такого рода работам относятся публикации сотрудников ИЭВБ РАН (Зинченко, 1994; Марченко, Зинченко, Шитиков, 1996; Зинченко, Розенберг, 1997; Головатюк, Зинченко, 1998; Зинченко, Шитиков, 1999; Зинченко, Головатюк, 2000; Зинченко, 2008), в которых отражены результаты многолетних исследований с использованием хирономид как биоиндикаторов на малых реках. Т.Д. Зинченко с соавторами (Zinchenko, Vykhristyuk, Shitikov, 2000; Зинченко, Выхристюк, 2001) предложили способ интегральной оценки состояния экосистем равнинных малых рек Среднего Поволжья на основании гидрохимических и гидробиологических показателей (интегрированный индекс экологического состояния – ИИЭС), который давал возможность количественно оценить состояние водотока или участка реки и ранжировать критические уровни антропогенных нагрузок на экосистему.

Интегрированный индекс экологического состояния вошел в практику исследований малых рек сотрудников ИЭВБ РАН (Гелашвили, Зинченко, Выхристюк, Карандашова, 2002; Шитиков, Зинченко, Головотюк, 2004; Зинченко и др., 2014) и других исследователей.

Интерес представляют гидробиологические исследования малых рек, протекающих по территории города, поскольку для них заведомо характерно явно выраженное антропогенное воздействие. К примеру, в работах М.С.

Алексевниной, А.М. Каган «Оценка экологического состояния малых рек г.

Перми» (2004) и М.С. Алексевниной, Е.В. Пресновой «Состояние бентофауны реки Мулянки (бассейн Камы) в условиях антропогенной нагрузки» (2004) показано, что малые реки (рр. Язовая, Ива, Мотовилиха, Егошиха, Данилиха и Мулянка – притоки р. Камы) загрязняются промышленными (включая стоки нефтеперерабатывающих предприятий) и коммунально-бытовыми стоками. На загрязнение зообентос четко реагировал снижением разнообразия при значительном преобладании олигохет, в условиях сильного загрязнения они составляли 82 – 93% биомассы зообентоса. Расчеты общепринятых индексов загрязнения показали, что городские участки среднего и нижнего течения рек относятся к –мезосапробной – полисапробной зоне. Во второй работе авторы наряду с индексом Шеннона использовали интегральный показатель (IP), согласно которому верхнее и среднее течение р. Мулянки отнесены к умеренно загрязненным, а нижнее течение (в пределах г. Перми) – к загрязненным.

По малым рекам бассейна р. Вятки (рр.

Погиблица, Елховка, Ивкина), испытывающих разную степень антропогенного воздействия (промышленные, хозяйственно-бытовые и сельскохозяйственные стоки) проведены исследования бентических сообществ, для оценки структурированности зооценозов и экологического состояние рек использовали общепринятые биотические индексы:

Шеннона, Вудивисса, Гуднайта и Уитлея, Балушкиной (Цепелева, Кочурова, 2010; Цепелева, 2011а, б; 2012 а, б).

По малым рекам Присурья (бассейн р. Суры – притока р. Волги), в частности по рр. Вырган, Пенза и Нуя проводились мониторинговые исследования макробентоса (Каменев, Ларцына, Горшенина, 1999; Каменев, 2004). Реки Вырган и Пенза протекают в промышленно - освоенной зоне, биотический индекс Вудивисса (БИВ) характеризует воду на разных участках течения этих рек от умеренно-грязной до грязной.

Поскольку в бассейне р. Волги широко представлены территории сельскохозяйственного использования (в их числе и садово-огородные), сток с которых способен загрязнять малые реки, представляет интерес исследование подобных рек. Т.М. Гусева и Ю.А. Можайский (2006) в рамках проекта «Ока чистая река» исследовали малые реки, принимающие стоки с сельскохозяйственных территорий (рр. Трубеж, Павловка, Вожа, Плетенка, Рака, Ибредь, Хупта, Сухая Полотебня). Установлено, что реки сильно загрязнены, особенно тяжелыми металлами: содержание Cu, в ряде случаев, превышало ПДК в 8 раз, Zn – в 3-4 раза, концентрация в воде Pb и Cd находилась в пределах нормы. Концентрация Cu и Pb в донных отложениях не выше фоновых значений, в то время как Zn и Cd - выше. Для цинка Кс (коэффициент концентрации, показывающий во сколько раз содержание тяжелого металла в пробе выше их фонового значения) равен 1,4 и для кадмия - 2,0.

И.Л. Григорьева и Л.П. Чермных (2004) на примере реки Дойбица, впадающей в Шошинский залив Иваньковского водохранилища, также показали влияние интенсивного сельскохозяйственного освоения водосборной территории на экосистему малой реки. «На экологическое состояние реки в верхнем течении оказывает влияние сток с территорий дачных кооперативов, в среднем течении — сток с сельскохозяйственных полей. Наиболее интенсивные антропогенные нагрузки отмечаются в нижнем течении вследствие поступления рассредоточенного стока с территорий неканализованных сельских населенных пунктов, животноводческих ферм, полей Завидовской птицефабрики и автотрассы интенсивного транспортного использования» (стр.20).

Среди работ, посвященных исследованию реофильного зообентоса, выделяются работы, в которых акцент делается на исследовании фитофильного биоценоза, который практически всегда представлен в малых реках, особенно равнинных, характерных для бассейна р. Волги (Жгарева, 1997, 2001, 2004).

Анализируя состав фитофильной фауны различных участков малой реки, автор выделяет 3 типа биотопов с разной проточностью и, соответственно, разными ассоциациями макрофитов, с разной по составу, количественной развитию и сапробности фауны. В данном случае макрофиты выступают как некий интегрирующий показатель экологических условий для фауны на разных участках реки.

При явном преобладании публикаций по макробентосу малых рек бассейна р. Волги, заметное место занимают работы по зоопланктону малых рек.

Относительно специфичности зоопланктона рек, позволяющего считать его речным зоопланктоном, до последнего времени не было единого мнения.

В подтверждение этого приведем выдержку из работы А.В. Крылова (2004):

«Самые интересные исследования случаются на объектах, которых как считают большинство авторов, нет в природе. Это в полной мере относится к понятию зоопланктон малых рек, который чаще всего определяли как дрифт случайного набора организмов (Богатов, 1994)» (с.53).

В.И. Жадин и С.В.Герд (1961) отмечали неоднородность состава речного планктона – «одни формы занесены сюда из стоячих вод, связанных с рекой, другие развились в затонах, третьи подняты со дна рипали реки» (с.189). Однако, ниже авторы пишут: «Дальнейшее поступление фито- и зоопланктона в речную струю (выделено Кузнецовой Н.В.) идет из аналогичных водоемов, образуемых самой рекой, из речных заливов, зарослей высшей водной растительности….»

(с.189). Таким образом, становится очевидной причина отсутствия единого мнения относительно речного планктона, заключающаяся в том, что понятие «речной планктон» ассоциировалось с течением реки.

А.В.Крылов (2005) указывает на то, что равнинные малые реки бассейна Верхней Волги представляют собой комплекс мозаично расположенных биотопов, различающихся по морфометрии, скорости течения и химическим параметрам. Для каждого типа биотопов характерны определенные количественное обилие и трофическая структура зоопланктона. Распределение зоопланктона по продольному профилю малых рек описывается концепцией динамики пятен.

В других работах по зоопланктону малых рек бассейна Волги приводятся сведения по составу, количественному развитию в пространственно-временном аспекте в основном в связи с антропогенным загрязнением. В частности, О.Н.

Кононова (2004) приводит данные по зоопланктону малых рек Ивкина, Медянка, Шошма и Ошторма (притоки р. Вятки), которые в большей или меньшей степени загрязняются промышленными и коммунально-бытовыми стоками. Как отмечает автор, до 70% сточных вод сбрасываемых в реки относятся к категории загрязненных. Автор отмечает зависимость состава и количественного развития (по группам организмов) зоопланктона от органического загрязнения исследуемых рек – индекса сапробности Пантле-Букка.

Особый интерес представляют исследования зоопланктона малых рек верховья р. Волги, проводимых В.Н. Столбуновой (2004) в рамках комплексных экспедиций ИБВВ РАН в 1986 и 1998 гг. Автор отмечает, что на протяжении первых 200 км от истока р. Волга по своим гидрологическим характеристикам соответствует условиям малой реки. Между Верхневолжским и Иваньковским водохранилищами расположен незарегулированный участок р. Волги, здесь от бейшлота до г. Ржева впадают р. Песочня, р. Селижаровка, вытекающая из оз.

Селигер, реки Большая и Малая Коша, р. Итомля. Этот район богат порогами.

Зоопланктон исследованных верховья Волги и притоков был представлен 52 видами. Основу составляли коловратки — 37% и ветвистоусые ракообразные — 46%, веслоногих ракообразных отмечено 17%. Богатое видовое разнообразие (26—27 видов) наблюдалось в районе непосредственного влияния на речной планктон Верхневолжского водохранилища и оз. Селигер. Численность и биомасса зоопланктона на исследованном участке распределялись неравномерно.

У бейшлота, где в больших количествах встречались ракообразные, отмечались максимальные количественные показатели — от 51 до 95 тыс. экз./м3 и 0.33—1.73 г/м3, на порожистом речном участке — минимальные (0.8—2 тыс. экз./м3 и 0.001—0.002 г/м3). Оценка по Пантле и Букку, проведенная по численности индикаторных видов зоопланктона, позволила отнести исследованный район к категории чистых вод.

В публикациях по гидробиологии малых рек бассейна Волги отдельное место занимают работы эколого-фаунистической направленности, среди которых интерес представляют работы М.В. Чертопруда (1997, 2002, 2002а, 2004, 2007), одно из направлений исследований в которых является описание изменчивости состава макрозообентоса малых рек под действием таких факторов, как размер и тип водотока, окружающий ландшафт, географическое положение, сезон сбора, населенность бассейна, что, по мнению автора, создает фактическую основу для прогноза фауны макробентоса по легко определяемым характеристикам местообитания.

В работах М.В. Чертопруда представлены весьма детальные сведения по видовому составу макробентоса и формируемых его сообществ в разных биотопах малых рек, при этом главными факторами, влияющих на структуру реофильных сообществ, автор рассматривает характер грунта и скорость течения, наряду с которыми рассматриваются наличие макрофитов и степень антропогенного воздействия. На основе выделяемых типов донных сообществ приводится классификация малых рек. Выделено четыре основных типа малых рек Московской области. Для оценки сапробности малых рек М.В.Чертопруд специально для региона разработал модификацию индекса Пантле-Букка и список индикаторных видов.

Итак, краткий анализ литературы, отражающей основные направления гидробиологических исследований малых рек бассейна р. Волги показал, что значительная часть исследований направлена на оценку антропогенного воздействия на малые реки, первыми на водосборной площади речных систем принимающих на себя последствия хозяйственной деятельности. Большая часть работ в этом направлении посвящена исследованию сообществам макробентоса как наиболее информативным в плане индикации «величины» антропогенного воздействия.

В последние десятилетия в гидробиологических исследованиях все большее внимание уделяется методам биоиндикации, использованию биотических индексов. При этом указывается на необходимость комплексного подхода к оценке экосистемы малых рек, включая исследования как абиотической, так и биотической ее составляющих.

Исходя из анализа литературы, становится очевидным своевременность гидробиологических исследований реки Яхрома, одной из немногих рек бассейна реки Волги, не испытывающих существенного антропогенного воздействия.

Глава 2. БАССЕЙН РЕКИ ЯХРОМА (ФИЗИКО – ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК) Бассейн реки Яхрома площадью 1437 км2 практически полностью располагается на территории Дмитровского района в северной части Московской области, занимая более половины его площади (Вагнер, 2006).

Природные условия Дмитровского района во многом определяются физикогеографическим расположением всего Московского региона, обуславливающим его климатические условия, ландшафтное разнообразие, гидрологический режим и другие природные показатели.

Рельеф. Гидрологический режим малых рек во многом зависит от таких составляющих ландшафта их бассейнов, как рельеф, климат, степень залесенности территории, почвенный покров.

Рельеф влияет на распределение осадков, может способствовать заболоченности территории. Степень расчлененности рельефа определяет размер поверхностного стока.

Современный рельеф бассейна р. Яхромы формировался под воздействием внешних и внутренних природных сил, испытывая неоднократные изменения. В результате всех изменений к началу четвертичного периода (1,5 – 0,6 млн. лет назад) сформировался расчлененный рельеф местности, близкий к современному. Около миллиона лет назад с Кольского полуострова сюда пришел ледник, который сглаживал местами рельеф и оставил после себя огромную массу материала морены в виде глины, суглинков с песками, многочисленные валуны (Грюнберг, 1961).

Ледник отступил на северо-западе Подмосковья около 10 тыс. лет назад.

Оледенения четвертичного периода оставили после себя ледниковые отложения разного возраста, которые сплошным чехлом покрыли водоразделы и долины. В пределах Верхневолжской низменности, а также в ложбинах КлинскоДмитровской возвышенности накапливались водно-ледниковые отложения. После схода ледников реки размыли часть ледниковых отложений. Речные долины преимущественно сформировались в понижениях, соответствовавших древним долинам, и таким образом продолжалось их унаследованное доледниковое развитие. Местный рельеф, образовавшийся в период оледенения, сохраняет свои общие черты.

Верхние подпочвенные грунты представляют собой четвертичные ледниковые отложения. Нижний горизонт первой морены представлен ледниковой валунной глиной, оставленной при первом наступлении ледника под его льдом, а также при отступлении от таяния. Для этой морены характерны темные тона – серо-бурый, темно-коричневый и т.п., сланцеватость, плотность, преобладание валунов известняка, кремней и мелких кварцитов над крупными кристаллическими. Нижняя морена сильно размыта талыми водами ледника, ее мощность от 3 до 15 м, в некоторых местах достигает 27 м (Белая, Дубинин, Ушаков, 2001) Нижнюю морену покрывают межморенные (межледниковые) отложения талых вод ледника, они представлены преимущественно песчаными и песчановалунными отложениями. Мощность их сильно варьирует от 0,4 м в пойме р.

Волгуша до 18 м по левобережью р. Икши. Типичными отложениями этого горизонта являются перекрестно-слоистые пески с линзами гравия и валунов.

Пески этой толщи заключают иногда прослои глин, обычно красных.

При отступании ледника под действием его талых вод образовались флювио-гляциальные отложения, состоящие главным образом из песков с гравием и валунами, частью суглинков. В эту группу относят, во-первых, кроющие водоразделы пески, во-вторых, высоко лежащие валунные пески, слагающие уступы бугры, протягивающиеся вдоль речных долин. К этой же группе принадлежат и озы – валообразные песчано-валунные холмы, образовавшиеся подо льдом.

К послеледниковым отложениям относится группа делювиальноаллювиальных отложений, представленная обычно розовато- или желтоватобурым суглинком. Их покрывают эоловые образования – перевеянные покровные пески, мощностью 1 – 1,5 м (Геология…, 1992).

Территория, занимаемая бассейном р. Яхромы, состоит из двух ярко выраженных ландшафтных зон: низиной — части Верхневолжской низменности, и возвышенной – Клинско-Дмитровской гряды – восточного отрога СмоленскоМосковской возвышенности (Курышев, Гальченко, 1993.) Территория Верхневолжской низменности слабоволнистая, здесь преобладают древнеаллювиальные и зандровые равнины. Значительная часть территории заболочена. Во время половодий уровень грунтовых вод повышается до 0,6 – 0,9 м. Водоразделы рек плоские, имеют пологие склоны. Верхневолжская низменность в пределах территории Северного Подмосковья представлена Дубненской и Яхромской низинами (Экосистема малой реки…, 2007).

Яхромская низина, занимающая обширное пространство, в недалеком прошлом представляла собой сильно заболоченную территорию, поросшую мелким кустарником. Она имеет неправильную форму, от Дмитрова до Синькова низина постепенно увеличивается и достигает ширины в 7 километров, затем вновь уменьшается до 3 километров.

В XX веке после больших работ по осушению болот Яхромская низина сильно изменилась. В 1925 – 1930 гг. проведено частичное регулирование р.

Яхромы путём спрямления большой её излучины севернее с. Рогачёво, прорыто два нагорных и несколько магистральных каналов. В результате этих работ малопроходимые болота долины были подсушены, стало возможным осуществить осушительную сеть и освоить эти участки под овощи. В 1954 г. была сдана в эксплуатацию государственная осушительная система поймы р. Яхромы, В дальнейшем работы по расширению и переустройству Яхромской осушительной системы продолжались (Абатуров, 1961).

Клинско-Дмитровская гряда – восточный отрог Среднерусской возвышенности, неширокой полосой (20 – 55 км) протянулась от верховьев реки Малой Сестры (Клинский район) до верховьев реки Дубны (Владимирская обл.). Это наиболее высокая и сильно расчлененная территория в Московской области (Кишкин, Курышев, 2004).

Возвышенная часть бассейна р. Яхромы подразделяется на три основных типа ландшафта. К первому относится крутохолмистый ландшафт, сформировавшийся в северной части возвышенности. Северный край КлинскоДмитровской гряды рассечен узкими долинами и глубокими оврагами и балками. В высокую часть гряды северного склона возвышенности глубоко врезаны реки.

Высокая, слабохолмистая равнина с округлыми пятнами болотец, с небольшими повышениями по их краям, резким уступом опускается в глубоко лежащую не очень широкую долину, по которой течет небольшая река, местами образуя быстрые перекаты, местами небольшие тихие плесы.

Второй тип ландшафта — моренная равнина, представляющая собой слабо всхолмленную или плоскую поверхность. Эта территория является водораздельным плато, где берут начало несколько рек, часть из них течет не север, другие – на юг.

Третий тип ландшафта – слабохолмистый, представляет часть южного полого склона Клинско-Дмитровской возвышенности. В неглубоких долинах почти параллельно друг другу текут реки, имеющие мягко-волнистые очертания берегов (Кишкин, Курышев, 2004).

Почвы. Дмитровский район входит в округ дерново-подзолистых суглинистых почв Смоленско-Московской возвышенности. В бассейне р.

Яхромы в почвенном покрове для возвышенных участков характерны дерновоподзолистые типичные и глееватые почвы, а для пониженных – дерновоподзолисто-глеевые, в днищах балок встречаются гумусово-глеевые почвы. Для болот свойственны торфяные олиготрофные и эвтрофные почвы. Значительная часть территории бассейна имеет дерново-подзолистую почву. Травянистые растения смешанных лесов обычно растут очень густо и своими корнями образуют прочную дернину. Отмирающие и перегнивающие части ее обогащают верхний слой почвы темным перегноем, содержащим питательные вещества. Поэтому почвы здесь имеют сверху дерновый перегной буровато-серого цвета. Такие почвы менее кислые, чем подзолистые.

Для Яхромской низины наибольшее распространение получили иловатоторфяные, перегнойно-торфяные, перегнойно-торфянистые железистокарбонатные оглеенные почвы. На перегнойно-торфяные почвы приходится около половины всех площадей Яхромской низины.

В долинах рек бассейна р. Яхромы распространены также пойменные почвы, образующиеся в период половодья, когда на берегах вместе с аллювием откладываются темные, богатые перегноем мелкие осадки. Отличительная черта этих почв - слоистость. Гумусовые слои чередуются со слоями песка (аллювия), которые река приносит во время половодья (Бахулин, 1955).

Климат. Территория бассейна реки Яхромы характеризуется умеренно континентальным климатом с теплым летом, умеренно холодной зимой, устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами года. По данным метеостанции «Дмитров», за период 1951 – 2000 гг. средняя годовая температура воздуха составляла 4,9°С. Максимальная температура воздуха виюле достигала +34,5°С. Наиболее низкие температуры достигали отметки -33,8°С в январе. Отрицательные температуры в летние месяцы наблюдаются довольно редко: в начале июня и в августе. Теплый период с продолжительными среднесуточными положительными температурами длится в среднем 210 дней в году. С августа начинается понижение среднесуточной температуры и в начале ноября она переходит через 0°С к отрицательным значениям.

Началом осени является время первых напочвенных заморозков. Обычно они приходят 14 сентября, но, бывает, проявляются и в двадцатых числах августа. Осень – это сезон дождей, часто бывают затяжные дожди (в среднем выпадают 15 раз в месяц) (Алисов, 1956).

Зима длится с начала декабря по третью декаду марта. Устойчивый снеговой покров удерживается более 140 дней в году.

Весна длится с конца марта до начала июня. В начале апреля суточная температура воздуха становится положительной, а средняя месячная температура за апрель составляет 4°—5°С. В зависимости от преобладания сухих и влажных, теплых или холодных воздушных масс, весна может быть засушливой или сырой, теплой или прохладной (затяжной).

Лето длится 3 месяца – с июня по август. Самый теплый месяц – июль, средняя температура +18°С.

Режим осадков в бассейне реки Яхромы относится к континентальному типу, характеризующемуся зимним минимумом и летним максимумом осадков (Папченков, 2003). Годовая сумма осадков по многолетним данным равна 630 мм.

За тёплый период с апреля по октябрь их выпадает до 70% от годовой суммы, и только 30% осадков выпадает за холодный период – с ноября по март. Снег лежит с ноября до середины апреля. Высота снежного покрова в среднем составляет 55 см. Глубина промерзания почвы может достигать 120 – 140 см. В среднем же 186 дней в крае идут дожди или падает снег.

Средняя месячная относительная влажность воздуха в течение всего года держится значительной, от 74 до 84 % (Папченков, 2003).

Преобладающими в году являются ветры юго-западного сектора (3, ЮЗ, Ю), повторяемость их составляет 60%. Эти же ветры обладают наибольшей скоростью, особенно в зимний период. Наименьшей повторяемостью обладают ветры СВ направления (4%). В месяц может отмечаться до 14 случаев штиля.

Летние месяцы 2011 года характеризовались сложными погодными условиями. Норма среднемесячной температуры воздуха июня должна была составлять по среднестатистическим данным по Московской области 17,0°С, фактическая температура месяца по данным наблюдений была равна 19,1°С, отклонение от нормы: + 2,1°С.

Норма среднемесячной температуры воздуха июля – 19,2°. Фактическая температура месяца по данным наблюдений – 23,4°С.

Отклонение от нормы:

+4,2°С.

Норма среднемесячной температуры августа – 17,0°С. Фактическая температура месяца по данным наблюдений – 18,7°С.

Отклонение от нормы:

+1,7°С.Самая низкая температура воздуха (7,3°С) была 25 августа.

Подземные воды. В гидрогеологическом отношении бассейн р. Яхромы расположен в пределах Московского артезианского бассейна, который характеризуется значительными площадями распространения и выдержанностью водоносных горизонтов и водоупоров и высокими гидростатическими напорами подземных вод в известняках карбона (Кирюхин, 2008).

Для грунтовых вод территории бассейна р. Яхромы характерно отсутствие напора, резкие перепады глубины залегания и мощности водоносных горизонтов.

Ниже горизонта грунтовых вод находится еще 2 водоносных горизонта, которые гидравлически связаны с грунтовыми водами, это межморенный полунапорный водоносный горизонт и надъюрский напорный горизонты. Все три горизонта питаются преимущественно за счет атмосферных осадков и поверхностного стока. Пополнение запасов воды в них происходит преимущественно в весенний период. Выход на поверхность грунтовых вод происходит в долинах малых рек и ручьев, воды межморенного полунапорного горизонта просачиваются к поверхности через древние и современные песчаные отложения (аллювий) в речных поймах, воды надъюрского водоносного горизонта поступают на поверхность через крупные восходящие источники, расположенные в руслах рек (Кирюхин, 2008).

Грунтовые воды в бассейне р. Яхромы на территории, не затронутой хозяйственной деятельностью, имеют минерализацию до 0,5 г/дм3 и относятся к гидрокарбонатному классу. В пределах сельскохозяйственной и селитебной территориях грунтовые воды становятся гидрокарбонатно-хлоридные, их минерализация составляет 0,4 – 0,7 г/дм3 (Генеральный план.., 2010).

2.1 Общая характеристика р. Яхромы

Река Яхрома при длине 78 км имеет площадь бассейна 1437 км2 (Вагнер, 2006), согласно принятой типологии относится к малым рекам (Михайлов, Добровольский, Добролюбов, 2007).

Исток р. Яхромы располагается на склонах Клинско-Дмитровской гряды у деревни Мартьянково Пушкинского района, представляя собой место слияния двух ручьев, вытекающих из оврагов. Летом эти ручьи нередко пересыхают, однако реку питают множество родников (Вагнер, 2006).

В верхнем течении р. Яхромы дно долины имеет отметку 153 м над уровнем моря, в нижнем и среднем течении – отметка 130 м.

На участке от истока до канала имени Москвы река течет в широтном направлении, непосредственно перед каналом зарегулирована плотиной Яхромского водохранилища. У своего истока р. Яхрома имеет ширину русла 1,5 – 2,4 м. В верховьях река течет на север по узкой долине, течение быстрое – 0,5 – 0,6 м/с, весной даже бурное, в период половодья река местами сильно разливается, протекая по глубокой, покрытой лесом местности. В 2 км от истока (станция 1) ширина русла реки колеблется от 2 до 4 метров. Глубина незначительная – 0,3 – 1 м. Ее крутые берега иногда обрывисты и достигают внушительной высоты. Например, около села Ильинского берега Яхромы возвышаются над уровнем реки на 70 метров. В своем верхнем течении р. Яхрома принимает речку Хаустовку, ручьи Молодоевка, Талица, и Комариха (Кишкин, Курышев, 2004).

На расстоянии 4 км от истока (станция 2) р. Яхрома уже имеет ширину 4,5 м и глубину 0,35 м. Скорость течения составляет 0,07 м/с. Берега окаймлены кустарниковой растительностью.

В районе курорта Сорочаны (станция 3) берега обрывистые, ширина реки 6,3 м. и глубина 1 м, скорость течения 0,1 м/с.

На отрезке от истока до Яхромского водохранилища река находится в стадии морфологической молодости и часто именуется Верхней Яхромой, длина которой равна 29 м. У п. Деденево в зоне подпора Яхромским водохранилищем река становится более полноводной. Средняя ширина 6,3 м, глубина – 1 м.

Яхромское водохранилище имеет длину 2,38 км, в ширину достигает 283 метров. Форма вытянутая с сохранившимся явным руслом. Глубина водоема достигает 3,2 м в русловой части, а в среднем по водоему глубины не превышают 1,5 метров. Для водохранилища характерна высокая зарастаемость, прежде всего рогозом и тростником, характер зарастаемости – пятнистый (Вильдяев, 1999).

Из Яхромского водохранилища р. Яхрома дюкером под каналом выводится на противоположную сторону канала. После канала река Яхрома небольшим ручьем течет около 1,5 км с юга на север до впадения в нее реки Волгуша со своим притоком – р. Икшанка, которые делают Яхрому более полноводной (станция 4) со средней шириной русла 6,2 м, глубиной 1,3 м, скоростью течения 0,3 м/с и песчаным дном.

Река Волгуша – самый крупный приток Яхромы, берет начало в озере Нерском около села Озерецкого. Ее протяженность 40 км, площадь водосбора 265 км 2. Волгуша – река быстрая, прозрачная, похожая на горную; долина ее глубокая и почти на всем протяжении узкая. Притоки Волгуши – речки Каменка и Икша. Каменка, левый приток Волгуши, берет свое начало близ деревни Кочергино Солнечногорского района. Речка Икшанка берет свое начало у села Большое Ивановское Мытищинского района (Вагнер, 2006).

После канала р. Яхрома до своего устья имеет длину 54 км, что в некоторых источниках дается как длина реки, поскольку место пересечения реки с каналом им. Москвы принимается за исток. В частности, по данным Государственного водного реестра длина р. Яхрома — 54 км.

Далее р. Яхрома продолжает свой путь параллельно каналу им. Москвы. В г. Яхрома река протекает по восточной окраине города. На коротком участке реки в 1 км выше очистных сооружений г. Яхрома по течению русло реки с перекатами, глубиной 0,5 м и скоростью течения 1,5 м/с. После впадения ручья со сточными водами с очистных сооружений г. Яхрома (станция 5) река имеет среднюю ширину русла 7,7 м, глубину 0,5 м, скорость течения 0,9 м/с, дно песчано-каменистое, местами илистое.

В районе г. Дмитрова река, поворачивая на северо-запад, выходит на слабо выраженную долину шириной до 1 км. Справа от канала по старому руслу р.

Яхромы протекает одноименный ручей, в северной части города принимающий воды реки Березовец, в которую сбрасываются воды с очистных сооружений г.

Дмитров, зачастую недоочищенные (станция 6).

За городом Дмитров река попадает на обширную (до 8 км шириной) сформированную в доледниковое время заторфованную котловину (ее обычно называют Яхромской поймой). Абсолютные отметки пойменной части – 128 – 131 м. Пойменная часть р. Яхромы отличается почти плоской пониженной поверхностью с высоким стоянием уровня грунтовых вод, периодической затопляемостью паводками. Пойменная часть р. Яхромы задренирована Левым Нагорным каналом с системой мелиоративных каналов (Кишкин, Курышев, 2004).

Основной расход воды проходит по спрямленному руслу Новой Яхромы.

Старая Яхрома – маловодная, заросшая камышом и местами высохшая – сперва огибает пойму с краю и, повернув, впадает в новое русло в районе с. Куликово.

В районе поймы Яхрома принимает с правой стороны речки Кухолку и Мельчевку, слева – Варварку, Рогачевку и Дятлинку. В районе п. Первомайский (станция 7) река течёт со скоростью 0,2 м/с; ширина составляет 18 м – это максимальная ширина русла на всём протяжении р. Яхрома.

У с. Рогачево заканчиваются сельскохозяйственные угодья Яхромской поймы. Пойма сливается с долиной реки Сестры и переходит в Верхневолжскую низменность. Далее река течет по равнинной местности, где свободно меандрирует и образует несколько стариц.

В д. Усть-Пристань (станция 8) р. Яхрома впадает в р. Сестру. В районе своего устья ширина реки составляет 10,6 м; глубина – 1,5 м; а скорость течения – 0,2 м/с.

Таким образом, вдоль русла р. Яхромы условно можно выделить четыре участка, различающихся по гидрологическим характеристикам и преобладающим видам антропогенного воздействия на экосистему.

На 1-ом участке, от истока до Яхромского водохранилища, река протекает по холмистой местности, в практически девственных природных условиях с минимальным антропогенным воздействием от расположенных по берегам дачных участков. Русло с каменистыми перекатами, перемежающимися крупнопесчаным грунтом, течение 0,5-0,6 м/с. В зоне подпора водохранилища русло реки расширяется, грунты в большей или меньшей степени заиливаются.

2-ой выделенный нами участок охватывает верхнюю половину среднего течения реки. Здесь вдоль речного русла проходит автотрасса областного значения, а на водосборе расположены г. Яхрома и многочисленные сельские поселения. Существенное антропогенное воздействие на этом участке реки связано, в первую очередь, с интенсивной эксплуатацией автотрассы МоскваДубна.

На 3-ем участке вблизи реки находится крупный районный центр – г.

Дмитров. Его промышленные и бытовые стоки поступают на очистные сооружения и затем сбрасываются в реку. Помимо этого в реку попадают неочищенные сточные воды с частных домов и небольших предприятий, расположенных на берегу р. Яхромы.

К 4-му выделенному участку относится все нижнее течение реки.

Мелиорированная Яхромская пойма, занятая сельскохозяйственными полями;

имеются крупные животноводческие фермы.

Питание и уровенный режим. Река Яхрома по условиям питания и режиму относится к восточно-европейскому типу, питание рек которого осуществляется за счет таяния сезонных запасов снега, летних и осенних дождей, потому для них характерны высокое половодье, низкие летняя и зимняя межени и повышенный сток осенью. При этом доля снегового питания составляет свыше 60%. Заметную роль в питании играют грунтовые воды (Вагнер, 2006).

Малые река при относительно малой глубине вреза русла дренируют меньшее количество подземных вод, что предопределяет меньшую в целом водность малых рек, а, следовательно, и повышенную реакцию на циклические колебания климата. К тому же малые реки чутко реагируют на все антропогенные воздействия, которые осуществляются через поверхностный сток.

Река Яхрома в этом отношении не является исключением. Весной в начале и в конце сезона небольшое участие принимают грунтовые воды. По многолетним данным, начало половодья приходится в среднем на 3 – 5 апреля. Обычно половодье проходит в виде двух резко выраженных пиков стока, что характерно для малых рек Верхневолжского бассейна (Рохмистров, 1989). Первый связан с таянием снега, второй образуется за счет выпавших дождей.

Со второй – третьей декады мая, после спада половодья, до конца сентября на реках устанавливается летняя межень. Летом реки получают питание в основном за счет грунтовых вод и, частично, от дождевых вод. Наиболее низкий уровень воды в реке приходится на июнь – август. При обильных летних дождях на реках бассейна проходят паводки. Осенью значительно возрастает роль дождей.

В зимний период питание рек осуществляется почти исключительно грунтовыми водами, иногда в теплые зимы частично и водами верхних почвенных горизонтов (верховодками) (Папченков, 2003).

Прямая корреляция между питанием и уровенным режимом р. Яхромы четко прослеживается лишь на первом участке реки, после которого она нарушается не только в связи с зарегулированием стока реки водохранилищем и попусками воды дюкером под каналом, но и по ряду других причин. При выходе реки в пониженную долину она приобретает широкую пойму, где на отдельных участках бобровые плотины создают разливы реки, сохраняющиеся и в межень.

Спрямление участков русла в пределах г. Яхрома и в нижнем течении реки – в пределах Яхромской поймы, также нарушило сезонную картину уровенного режима реки. Дренирование мелиорированной части Яхромской поймы привело к увеличению участия подземных вод в питании реки.

Сток наносов и донные отложения. Как отмечалось выше, для бассейна р.

Яхромы верхние подпочвенные грунты представляют собой четвертичные ледниковые отложения, состоящие главным образом из песков с гравием и валунами, частью суглинков. Поэтому наносы рек бассейна могут содержать не только материал древнеаллювиальных отложений речных долин, но и четвертичных отложений, а также слагающих почв водосборной площади.

Почвенно-эрозионные процессы в бассейне р. Яхромы выражены относительно слабо. Средняя интенсивность смыва почв составляет 4,3 т/га в год (Геология.., 1992).

Главным фактором, определяющим величину стока наносов, является характер, количество и интенсивность атмосферных осадков и смена почвеннорастительных зон. Согласно почвенно-географическому районированию, бассейн реки Яхрома относится к бореальному поясу с избыточным увлажнением.

Территория бассейна богата торфяниками и песками. Террасированные склоны реки сложены валунными суглинками и песками, а местами ленточными глинами (Афанасьева и др., 1979).

По картам средней мутности, составленным для европейской территории России, р. Яхрома относится к зоне с мутностью 20 – 50 г/м3 (Лопатин, 1952;

Шамов, 1959). Максимальная мутность наблюдается в период половодья, затем она резко уменьшается и сохраняет небольшую величину в течение летних месяцев. Осенью при прохождении паводков происходит некоторое увеличение мутности, зимой она минимальна (Зиминова, Законнов, 1982).

Согласно Б.Б. Вагнеру (2003), мутность речных вод Подмосковья обычно составляет 10 – 25 мг/л, в период половодья, возрастая до 40 – 60 мг/л, что характерно, в частности, для р. Яхромы. После летних ливней в паводок мутность в реке также значительно возрастает.

В процессе формирования своего русла р. Яхрома постепенно прорабатывала материал древнеаллювиальных и четвертичных ледниковых отложений, на разных участках реки распределяя их по руслу в соответствии со скоростью течения и гранулометрическим составом наносов. Наносные грунты реки представлены песком, суглинками и илом.

В верховье реки с относительно большой скоростью течения дно песчаное (крупнозернистый песок), часто с галькой, возможны и отдельные валуны. На расстоянии 4 км от истока реки дно по-прежнему выстилает крупнозернистый песок. Ниже по течению уклон реки и, соответственно, течение снижаются, что приводит к изменению характера донных отложений. На отдельных участках прослеживается заиленный песок, в плесовых расширениях русла уже отмечаются иловые отложения. В русле появляются заросли водных растений, дно под которыми покрывается илом. Ниже по течению в зоне подпора Яхромским водохранилищем дно реки илистое.

После канала р. Яхрома на большем своем протяжении приобретает характер равнинной реки, но сохраняются отдельные незначительные по протяженности участки перекатов с песчано-галечным дном. На большей части русла реки после канала преобладают иловые отложения.

Термический режим. Термический режим р. Яхромы, как и большинства малых рек средней полосы России, в значительной мере зависит от погодных условий, когда понижение или повышение температуры воздуха сопровождается соответствующим изменением температуры воды в реке. Температурный режим р. Яхромы в годы наших исследований по годам несколько различался, соответственно погодным условиям того или иного года (приложение 1). Однако эти различия были не столь значительны, чтобы нарушить общую картину термического режима, характерную для р. Яхромы.

Весной в половодье в истоках реки Яхромы за период исследований наблюдались низкие температуры воды – в пределах 3,5 – 3,8оС (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Среднее значение температуры воды р.

Яхромы за 2009 – 2011 гг., оС Ниже по течению (станция 2) температура воды повышалась незначительно

– 3,9 – 4,2оС. По мере продвижения вниз по течению реки температура воды повышается и в зоне подпора Яхромского водохранилища она составляла 6,8 – 7,2оС. По выходе реки дюкером на правый берег канала температура воды в ней резко понижается до 3,5 – 3,6оС, что связано с поступлением холодных придонных вод водохранилища. Далее ниже по течению вода в реке постепенно начинает прогреваться и в пределах Яхромской поймы температура воды была в пределах 6,7 – 6,8оС, в предустьевом участке – 7,7 – 8,2оС.

В межень в период исследований уже в истоках реки температура воды была достаточно высокой – в пределах 20,0 – 20,5оС, ниже по течению не намного выше – 21,3 – 21,7оС. Далее вниз по течению прослеживалось постепенное повышение температуры воды и в своем нижнем течении река имела температуру воды 24,3 – 24,7о С. Исключением являлся участок реки в районе города Яхрома, где за все годы наблюдений отмечались заметно меньшие температуры воды, по сравнению с участками выше и ниже по течению. Осенью (первая декада октября) температура воды постепенно повышалась от 7,7 – 7,8оС в истоках до 9,0 – 9,4оС.

Таким образом, температурный режим р. Яхромы в вегетационный период соответствует таковому малых рек средней полосы России, для которых характерна связь температуры воды с режимом стока, скоростью течения и влияние поверхностного стока.

–  –  –

Материал, положенный в основу работы, получен во время полевых исследований реки Яхрома в вегетационные периоды 2009 – 2011 гг., и камеральной обработки проб. Исследованиями была охвачена река от истоков до устья, в связи с чем было установлено 8 мониторинговых станций, призванные в своей совокупности отражать исследуемые характеристики для выделенных 4 участков реки и реки в целом (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – Схема расположений станций на реке Яхрома

Остановимся на краткой характеристике станций.

Первые четыре станции располагаются в пределах 1-го выделенного нами участка реки.

1 станция располагается в верховьях реки, которая протекает здесь в лесу в условиях видимого отсутствия антропогенного воздействия. Река при ширине русла в среднем 2 м и глубине не более 30 см имеет скорость течения 0,6 м/с.

Грунт представлен крупнозернистым песком с галькой. Водная растительность отсутствует.

2 станция расположена примерно в 4 км от истока. Средняя ширина русла 4,50 м, глубина 30 – 40 см, скорость течения 0,5 м/с, дно песчаное (крупнозернистый песок). Водная растительность умеренно развита.

3 станция расположена в конце верхнего течения реки в зоне подпора реки Яхромским водохранилищем (в районе курорта Сорочаны). При средней ширине русла 6,3 м и глубине 1,1 м скорость течения 0,1 м/с, дно илистое. Водная растительность развита. Река протекает по территории, освоенной под коттеджные поселки, спортивно-рекреационные комплексы.

4 станция установлена в месте впадения р. Волгуша, существенно увеличивает сток р. Яхромы. Средняя ширина русла 6,2 м, глубина 1,3 м, скорость течения 0,3 м/с, дно песчаное. Водная растительность развита. Территория занята поселениями, садово-огородническими участками, автодорогами.

5 станция, расположенная в пределах 2-го участка реки, находится в районе г. Яхрома. Средняя ширина русла 7,7 м, глубина 50 см, скорость течения 0,9 м/с, дно песчано-каменистое, местами илистое. Водная растительность слабо развита.

Характерно интенсивное движение автотранспорта на прилегающей территории, наличие несанкционированных сбросов сточных вод.

3-ий участок реки в значительной мере характеризует 6 станция, которая располагается в пределах территории г. Дмитрова в районе Заречье. Средняя ширина русла 7,5 м, глубина 1,1 м, скорость течения 0,25 м/с, дно илистое.

Водная растительность умеренно развита. На этом участке в реку поступают стоки с очистных сооружений г. Дмитрова и периодически сбрасываются несанкционированные неочищенные сточные воды (по-видимому, смешанные производственно-бытовые) с расположенного поблизости промышленного предприятия. Имеет место и загрязнение реки бытовыми отходами.

4-ый участок занимает нижнее течение реки в пределах мелиорированной Яхромской поймы и предустьевого участка реки (станции 7 и 8).

7 станция – участок спрямленного и расширенного русла реки, где река принимает коллекторные воды с мелиорированной территории поймы. Ширина русла 18 м, глубина 1,1 м, скорость течения 0,2 м/с, дно илистое. Водная растительность развита хорошо.

8 станция расположена в предустьевом участке реки (д. Усть-Пристань) при впадении в р. Сестру. Средняя ширина русла 10,6 м, глубина 1,53 м, скорость течения 0,2 м/с, дно илистое. Водная растительность обильно развита. Высока вероятность загрязнения реки с территории поселений.

На каждой станции осуществлялся визуальный осмотр состояния реки и прилегающей к ней местности, проводились промеры параметров русла реки, определялись характер грунта, скорость течения. На месте отбора проб измеряли температуру воды, рН, общую минерализацию и содержание кислорода.

Определение рН воды, температуры и общей минерализации проводили с помощью портативного рН-метра Hanna, содержания растворенного в воде кислорода– термооксиметром МАРК 2.

На каждой станции отбирались пробы воды для гидрохимического анализа.

Одновременно проводился отбор проб воды, донных отложений, биологического материала для последующего лабораторного анализа на предмет содержания ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов.

Отбор проб воды проводился в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000. Отбор и хранение донных отложений проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.5.01-80.

Камеральная обработка фактического материала проводилась в лаборатории экологического мониторинга кафедры экологии Дмитровского рыбохозяйственного технологического института (филиала) ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет».

Химические анализы воды по показателям: азот аммонийный, нитриты, нитраты, фосфаты, перманганатная окисляемость, хлориды, общая жесткость, сульфаты, карбонаты, катионы кальция, магния, калия, натрия проводились по аттестованным методикам (Новиков, 1990) (таблица 3.1).

–  –  –

где: Сi - среднее за год значение i-го показателя; ПДКi – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества.

Определение содержания нефтепродуктов проводили по аттестованной методике экстракционно-фотометрическим методом на анализаторе содержания нефтепродуктов «АН-2» (Методика измерений.., 2011).

Вода, донные отложения, образцы макрофитов и рыб р. Яхромы были подвергнуты анализу на содержание тяжелых металлов: Cd, Pb, Сu, Zn, Ni.

Анализы на содержание ионов тяжелых металлов выполнены методом атомно-абсорбционной спектрометрии, основанном на способности свободных невозбужденных атомов поглощать (абсорбировать) свет строго определенных и специфических для каждого типа атомов длин волн.

Анализ образцов на содержание тяжелых металлов проводился на атомноабсорбционном спектрофотометре «КВАНТ-2А».

Образцы донных отложений и макрофитов предварительно высушивали до воздушно-сухого состояния и удаляли механические включения. Подготовка проб донных отложений и биологического материала к проведению количественного химического анализа (КХА) тяжелых металлов проводился в соответствии с ГОСТ 26929-94 «Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов».

Для аналитических исследований на предмет содержания тяжелых металлов выбраны золотой карась и окунь, которые являются преобладающими видами в ихтиофауне р. Яхромы, располагаясь на разных трофических уровнях.

Количественный анализ образцов тканей и органов (жабры, мышцы, печень) рыб

– 2-хлетков карася и окуня, на содержание тяжелых металлов производили с использованием метода сухой минерализации (озоления).

Для количественной оценки загрязнения тяжелыми металлами р.

Яхромы использовали показатель накопления (ПН), который рассчитывали по формуле:

ПН = (Сi – Cф)х100/ Cф, (2)

где Сi – концентрация тяжелого металла в донных отложениях; Сф– фоновое значение содержания данного тяжелого металла (Косов, Иванов, Левинский, 2002).

Отбор и последующая камеральная обработка гидробиологических проб осуществлялись по стандартным методикам, приведенным в «Руководстве по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений»

(1983) и в «Руководстве по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем» (1992).

Отбор проб зообентоса осуществлялся дночерпателем Петерсена с площадью захвата 1/40 м2 и скребками, пробы промывались через мельничный газ № 35 и обрабатывались в соответствии с общепринятыми гидробиологическими методиками (Руководство по методам.., 1983).

Отбор проб для исследования фитофильной фауны проводился сачком, с твердых субстратов (камни, затопленная древесина) организмы отбирали прямым сбором.

Для более полного отражения картины гидробиологического режима р.

Яхрома в летний период на отдельных ее участках были отобраны пробы зоопланктона методом проливания ведрами воды через планктонную сетку (газ № 59).

Рыб отлавливали малым бреднем с ячеей диаметром 14 мм и сеткой Киналева.

В ходе исследований была дана характеристика водной растительности реки

– описан видовой состав растительности и проективное покрытие (зарастаемость).

Проективное покрытие – заполненность поверхности воды, грунта или дна растениями при рассмотрении сверху, выражалась в процентах по отношению ко всей поверхности пробной площадки, которая принимается за 100% (Садчиков, Кудряшов, 2004).

Для характеристики степени зарастания реки и ее участков использовали следующую шкалу: не зарастающие – растительность занимает менее 1% площади участка русла, очень слабо зарастающие – 1 – 10%, слабо зарастающие – 11 – 25%, умеренно зарастающие – 26 – 50%, сильно зарастающие – 51 – 75% и очень сильно зарастающие – 75% (Синкявичене, 1992).

Исследовался качественный состав зоопланктона и бентофауны р. Яхромы, выполнено определение количественных показателей зоопланктона и бентоса реки.

Беспозвоночных определяли до вида с помощью определителей:

• Кутикова Л. А., Старобогатов Я. И. Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР (планктон и бентос). – Л.:

Гидрометеоизда, 1977. – 510 с.

• Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 1. Низшие беспозвоночные / под ред. С.Я. Цалолихина.

– Спб.: ВО «Наука», 1994. – 395 с.

• Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 1. Зоопланктон / под ред. В.Р. Алексеева, С.Я. Цалолихина.

– М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. – 495 с., ил.

• Чертопруд М.В., Чертопруд Е.С. Краткий определитель пресноводных беспозвоночных центра Европейской России. – М.: МАКС Пресс.

2003. – 196 с.

Для характеристики состояния зообентоса использовались следующие показатели: численность – N, тыс. экз/м2; биомасса – B, г/м2; число видов – S;

видовое разнообразие по Шеннону (Безматерных, 2007) – Н, бит/экз; олигохетный индекс Пареле - (ОИП), представляющий %-ное отношение численности олигохет-тубифицид к общей численности зообентоса (Пареле, 1975); средняя сапробность (СС), расчитываемая как средневзвешенная сапробность трех первых доминирующих по численности видов бентосных организмов (Баканов, 1999).

Для объединения значений этих шести разнородных показателей использовался комбинированный индекс состояния сообщества (КИСС) (Баканов, 1997), который определялся по методике расчета интегральных ранговых показателей:

КИСС = (2 СС + 1,5 ОИП + 1,5 B + N + H + S) / 8. (3)

При определении структуры сообществ зообентоса использована классификация Чельцова-Бебутова в модификации В.Я.

Леванидова (1977):

доминанты – доля в общей численности 15,0%, субдоминанты – от 5,0 до 14,9%, второстепенные – от 1,0 до 4,9%, третьестепенные – менее 1,0%.

Дополнительно рассчитывался комбинированный индекс загрязнения (КИЗ) (Баканов, 1999):

КИЗ = (СС + ОИП + Д) / 3. (4) При определении качества воды на разных участках реки применяли индексы Вудивисса (Вудивисс, 1977; Woodiwiss, 1964) и Пантле и Букк (Pantle, 1955).

Для оценки суммарного эффекта воздействия загрязнения на сообщество гидробионтов и на экосистему в целом рассчитывался интегральный индекс экологического состояния экосистемы – ИИЭС (Зинченко, Выхристюк, Шитиков, 2000; Выхристюк, Зинченко, Шитиков, 2001; Гелашвили, Зинченко, Выхристюк,

Карандашова, 2002):

ИИЭС = (S Bi + S Hi) / (Nb + Nh), (5) где Bi – используемые биологические показатели; Hi – используемые гидрохимические показатели; Nh и Nb – количество показателей каждого класса, включенных в расчет.

Состав и пространственная динамика ихтиофауны р. Яхромы установлены на основе материала, собранного в период наших исследований, частично на основе литературных данных.

Структура и объем фактического материала по р. Яхрома представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Фактический материал по экосистеме р.

Яхромы

–  –  –

Статистическая и графическая обработка результатов исследований проведена с помощью Microsoft Excel 2007 и MapInfo Professional 9.0.

Для статистической оценки полученых результатов были использованы стандартные методы вариационной статистики (Боровиков, 1998). Расчитывали следующие основные статистические параметры: среднее значение показателя (х), стандартную ошибку среднего значения (±mx), максимальное значение показателя (max), минимальное значение показателя (min). Характер и силу связи между показателями определяли с помощью коэффициента корреляции (r). Для выявления статистической значимости корреляции использовали t-критерий Стьюдента

Глава 4. ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ РЕКИ ЯХРОМА

4.1 Режим растворенного в воде кислорода Режим растворенных газов в реке обусловлен изменением в течение года температуры воды, интенсивности процессов фотосинтеза и окисления органического вещества, питания реки, скорости течения, объема водного стока (Экосистема малой реки.., 2007).

Для р. Яхромы в вегетационный период в целом характерен благоприятный кислородный режим. Значительных различий в содержании растворенного в воде кислорода по годам исследований не прослеживается (приложение 1), что позволяет рассматривать режим содержания растворенного в воде кислорода в р.

Яхроме в вегетационный период по усредненным данным за годы исследований.

Весной в половодье на большинстве участках реки содержание кислорода в воде не опускалось ниже 9,0 мгО2/дм3 (9,1 – 9,6 мгО2/дм3), лишь на 4-ом участке концентрации кислорода в воде были несколько ниже – 7,6–8,1 мгО2/дм3 (рисунок 4.1).

Летом в пределах 1- 2 участков реки содержание растворенного в воде кислорода было в пределах 8,4 - 9,2 мгО2/дм3, на 3-ем участке этот показатель составил 7,3 мгО2/дм3. Следует отметить, что на участке р. Яхромы в месте впадения ручья Яхрома содержание растворенного в воде кислорода зачастую резко падает, что связано с поступлением неочищенных сточных вод с городских очистных сооружений канализации.

В пределах 4-го участка реки содержание растворенного в воде кислорода составило 6,3 – 6,5 мгО2/дм3.

9,6+0,11 9,3+0,1 10 9,4+0,16 9,4+0,1 9,1+0,07 9,2+0,11 9,3+0,12 9,2+0,09 9,1+0,17 9,2+0,09 8,8+0,14 8,9+0,11 8,1+0,21 7,6+0,25 8,9+0,13 8,7+0,12 8 8,6+0,13 7,3+0,12 8,4+0,15 6,7+0,13 6,4+0,31 7,1+0,22 6,5+0,21 6 6,3+0,12

–  –  –

4.2 Перманганатная окисляемость Природные воды практически всегда содержат то или иное количество органического вещества, образовавшегося в водоеме, поступившего с водосбора, а также со сточными водами. Косвенными показателями присутствия таких соединений служат аммонийные, нитритные и нитратные соединения, сероводород и пр. Перманганатная окисляемость характеризует содержание в воде легко окисляемых органических веществ и позволяет судить о степени органического загрязнения вод. Перманганатная окисляемость равнинных рек, не подвергающихся значительному органическому загрязнению, бывает в пределах 5

– 12 мгО2/дм3 (Никаноров, Посохов, 1985).

За время исследований перманганатная окисляемость воды в р. Яхроме в вегетационный период колебалась в широких пределах – от 1,2 мгО2/дм3 в половодье в истоках до 11,5 мгО2/ дм3 в предустьевом участке реки (приложение 1). Первый участок реки в вегетационный период характеризовался относительно малыми показателями окисляемости воды – в пределах 1,1 – 3,5 мгО2/дм3 (рисунок 4.2), что определяется не только относительно высокими скоростями течения и характером донных отложений, но и малым наличием источников органического загрязнения на водосборе. На этом участке средняя окисляемость возрастает с 1,2 – 1,7 мгО2/дм3 в половодье до 1,6 – 3,2 мгО2/дм3 в межень, но осенью благодаря осадкам понижается до 1,1 – 2,3 мгО2/дм3, лишь в истоках сохраняясь на уровне 3,5 мгО2/дм3. Ниже по течению окисляемость воды в реке начинает увеличиваться.

12 11,5+0,55 11,5+0,35 11,0+0,33

–  –  –

На 2-ом участке реки в пределах г. Яхрома весной по-прежнему окисляемость равна 2,6 мгО2/дм3, летом повысилась до 4,2 мгО2/дм3, осенью снизилась до 4,4 мгО2/дм3. Вероятно, спрямленное русло и относительно более высокая скорость течения способствовали сохранению относительно низких показателей окисляемости.

Ниже по течению в условиях возрастания антропогенного воздействия (стоки с территорий сельских поселений, дачных кооперативов и агроценозов) перманганатная окисляемость уже в половодье возросла с 3,3 мгО2/дм3 в конце до 6,3 мгО2/дм3 на 4-ом участке. В летнюю межень третьего участка окисляемость на рассматриваемых участках реки возрастала с 4,3 мгО2/дм3 до 11,4 мгО2/дм3. Осенью на 3-ем участке реки окисляемость воды снизилась, но тенденция ее роста по мере продвижения к устью сохранилась – от 4,7 мгО2/дм3 в начале 4-го участка до 8,3 мгО2/дм3 в предустьевой части русла.

Таким образом, пространственная динамика величины перманганатной окисляемости позволяет судить о том, что в пределах 1-го участка р. Яхрома протекает в естественных природных условиях при незначительном антропогенном воздействии, в то время как на равнинном участке реки, особенно в пределах Яхромской поймы, проявляются результаты антропогенного воздействия.

4.3 Минерализация и рН По химическому составу вод реки бассейна верхней Волги относятся к валдайскому подтипу рек с преобладанием кальция в катионном составе и гидрокарбонат-иона среди анионов. На большей части Московского региона вода в малых реках имеет гидрокарбонатно-кальциевый состав с минерализацией 0,4 – 0,5 г/дм3. Весной, в период половодья суммарная минерализация воды в малых реках резко понижается по сравнению с летним периодом (Папченков, 2003).

Анализ на содержание основных ионов в воде р. Яхромы проводился в вегетационные периоды 2009 – 2011 гг. (приложение 1).

Вода р. Яхромы относится к водам со средней минерализацией, по соотношению основных ионов к гидрокарбонатному классу группы кальция. На протяжении всего периода исследования средняя минерализация воды по отдельным участкам реки колебалась в пределах 400 – 590 мг/дм3 (рисунок 4.3).

Минимальная величина минерализации характерна для истоков реки, далее по течению минерализация воды возрастает, имея максимальные значения в пределах урбанизированной территории и мелиорированной Яхромской поймы.

Возрастание минерализации воды в среднем и нижнем течении реки шло за счет увеличения содержания сульфат-ионов и хлор-ионов, поступающих со сточными водами городов Яхрома и Дмитров. С территории мелиорированной поймы, занятой агроценозами и поселениями, дренажные воды и поверхностный сток также поставляют сульфат- и хлор-ионы в реку.

590+3,87 580+2,9 555+2,6 550+2,24 550+3,51 545+2,69

–  –  –

В сезонном аспекте можно наблюдать более низкие величины минерализации воды летом, в период межени, на всех исследуемых участках реки. В весенние и осенние периоды минерализация возрастает на всем протяжении реки практически сходно для обоих сезонов.

В годы исследований содержание хлор-ионов в воде р. Яхромы в вегетационный период было в пределах 10,3 – 50,5 мг Cl/дм3, при этом значительных различий по годам не прослеживалось (рисунок 4.4).

Максимальные величины характерны для нижнего течения за весь период исследований. Летом при росте концентрации хлор-иона от истоков к устью даже в нижнем течении реки содержание его не поднималось выше 29 мг Cl/дм3.

Весной и осенью концентрации хлор-иона в воде уже в верхнем течении выше, чем летом, и вниз по течению прослеживается возрастание содержания его с максимумом в пределах нижнего течения.

Увеличение хлоридов до участков нижнего течения может быть связано с тем, что они не образуют труднорастворимых солей с обычно присутствующими в речной воде катионами, не накапливаются биогенным путем, не сорбируются –

–  –  –

Средние за период наблюдений концентрации сульфатов в воде р. Яхромы составляли 8 – 61 мг/дм3 (рисунок 4.5).

Самое низкое их содержание было характерно для верховьев реки.

Максимальные концентрации характерны для нижнего течения за весь период наблюдений. Особых различий содержания сульфатов в воде в сезонном аспекте не наблюдалось.

Количество сульфатов в воде реки было меньше содержания хлоридов за весь период исследований, за исключением участка реки, куда впадают сточные воды канализации. Здесь, особенно в летний период, наблюдалось увеличение сульфатов, их количество превзошло содержание хлоридов в два раза.

70,0 61,0+1,7 60,0 55,4+1,84 50,0 54,8+0,73

–  –  –

В сезонном аспекте можно наблюдать незначительную изменчивость практически всех показателей, что может быть обусловлено определяющей ролью грунтовых вод в формировании химического состава воды р. Яхромы.

Вода в реке Яхрома имеет слабощелочную реакцию с тенденцией к снижению величины рН во время весеннего половодья. На протяжении всех лет исследований водородный показатель воды на всем протяжении реки Яхрома был в пределах 7,5-8,4, что характерно для малых рек Подмосковья (рисунок 4.6).

Максимальные величины рН за весь период исследований отмечались в зоне подпора водохранилищем, и на третьем участке в районе сброса вод с очистных сооружений канализации г. Дмитрова. При этом в осенний период они были максимальны и составили 8,4.

Минимальные значения рН за весь период исследований отмечались в месте впадения реки Волгуша и держались в пределах 7,3 – 7,7 в весенний период, 7,7 – 8,0 – в летний, 8,2 – 8,4 – в осенний.

–  –  –

4.4 Жесткость воды Отмечается (Вагнер, 2003), что жесткость речных вод в Подмосковье изменяется от 1,5 ммоль/л весной до 3 – 5 ммоль/л в летнюю межень и до 6 – 7 ммоль/л в зимнее время.

Жесткость воды поверхностных источников существенно колеблется в течение года; она максимальна в конце зимы, минимальна — в период половодья.

По величине общей жесткости различают воду: очень мягкая (до 1,5 ммоль/л), мягкая (1,5 – 4,0 ммоль/л), средней жесткости (4,0 – 8,0 ммоль/л), жесткая (более 8,0 – 12,0 ммоль/л), очень жесткая (более 12,0 ммоль/л) (Практическое руководство…, 2006).

Река Яхрома отличается от других рек Подмосковья относительно большими величинами жесткости воды. Весной в период большой воды жесткость воды на разных участках р. Яхромы была в пределах 6,2 – 7,8 ммоль/л (приложение 1), что соответствует средней жесткости воды. Меньшие величины были характерны для 1-го участка реки (6,2 – 6,8 ммоль/л).

В летний и осенний периоды жесткость воды в реке была в пределах 6,4 – 8,4 ммоль/л.

На 1-ом участке жесткость воды составляла 6,4 – 7,2 ммоль/л. Ниже по течению – 2-ой и 3-ий участки - в пределах урбанизированных территории (г.

Яхрома, г. Дмитров, другие поселения) показетели жесткости воды увеличился до 8,0 – 8,4 ммоль/л, что соответствует жесткой воде. На 4-ом участке – в пределах сельскохозяйственной территории, жесткость воды остается на уровне 7,8-8,0 ммоль/л. При выходе с мелиорированной поймы в долину реки Сестра река Яхрома оказывается практически вне хозяйственной деятельности, что в совокупности с другими факторами, в частности с поступлением стока с заболоченной территории, определяет снижение жесткости воды в предустьевом участке реки до 6,6 - 6,8 ммоль/л.

По приведенной ранее классификации вода р. Яхромы относится к водам средней жесткости.

4.5 Биогены Для малых рек источником биогенных элементов на урбанизированных водосборах служат хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды, а также ливневый сток с водосборной площади. Значимым источником поступления всех форм азота и минерального фосфора в реку является сброс воды из очистных сооружений городской канализации. В частности, М.С.Алексевнина и А.М.Каган (2004), оценивая экологическое состояние малых рек г. Перми, указывают на превышение ПДК по аммонийному азоту и нитратам.

Если на водосборе малых рек развиты агроценозы с интенсивной агротехникой, то поступление минеральных форм азота и минерального фосфора связано с широким использованием азотных и органических удобрений в сельском хозяйстве. Азот в виде нитратов сравнительно легко вымывается из почв бассейна, поступая в речную сеть. В связи с более высокой растворимостью азотные соединения значительно более легко «вымываются» из почв бассейна, чем фосфор.

Содержание в природной воде нитратных ионов обычно невелико — для незагрязненных рек – 0,1 – 0,5 мг/дм3. В малых реках, в которые стекают воды с пашен и сточные воды населенных мест, содержание нитратов может достигать 5 мг/дм3.

– 10 Для рыбохозяйственных водоемов предельно допустимая концентрация (ПДК) нитратных ионов равна 40 мг/дм3 (Нормативы качества.., 2010).

Содержание нитритных ионов в речной воде более низкое, чем нитратных (до 0,01 мг/дм3), и только в загрязненных реках оно может повыситься до 0,05 мг/дм3, редко выше. ПДК нитритных ионов для рыбохозяйственных водоемов равно 0,08 мг/дм3.

Для водных объектов рыбохозяйственного назначения предельно допустимая концентрация (ПДК) ионов аммония 0,5 мг/дм3. Увеличение концентрации аммонийного азота обычно является показателем свежего загрязнения.

Концентрация неорганических соединений фосфора в речной воде обычно не превышает 0,05 – 0,1 мг/дм3 (Моржухина, 2000).

Воздействие факторов, определяющих содержание минерального азота и фосфора в реке, изменчиво во времени и пространстве, потому в годы наших исследований режим биогенов в р. Яхроме различался, особенно в пределах урбанизированной и сельскохозяйственной территорий (приложение 1).

За вегетационный период концентрация ионов аммония в воде на всем протяжении первого участка р. Яхромы изменялась незначительно и была в пределах 0,1 – 0,4 мг/л (рисунок 4.7), концентрация нитрит-ионов была на уровне 0,008 – 0,03 мг/л (рисунок 4.8). Заметных различий этих показателей по годам не отмечено.

Столь низкие значения концентрации ионов аммония и нитрит-ионов на первом участке р. Яхрома определяются практически полным отсутствием органического загрязнения этого участка реки.

5,0+0,1 0,05 0,06+0,012 0,06+0,006 0,03+0,012 0,05+0,012 0,02+0,006 0,02+0,009 0,02+0,006 0,02+0,006 0,02+0,006 0,03+0,008 0,02+0,009 0,004+0,001 0,015+0,006 0,01+0,003 0 0,01+0,005 0,003+0,001 0,002+0,001

–  –  –

В нижней трети первого участка реки летние концентрации нитрат-ионов более высокие – в пределах 8,0 – 10,0 мг/дм3, что определяется уже наличием антропогенного воздействия – территория этой части водосбора занята под спортивные сооружения и дачные участки.

Осенью содержание нитрат-ионов в воде на первом участке реки по сравнению с летом снижается незначительно, составляя 3,0 – 4,0 мг/дм3, большие величины характерны для его нижней трети (8,0 мг/дм3).

Содержание фосфат-ионов в воде на первом участке реки весьма незначительное – в пределах от 0,01 – 0,03 мг/дм3 в истоках до 0,03 – 0,06 мг/дм3 в конце участка (рисунок 4.10).

На втором участке реки концентрация всех трех форм азота в воде лишь в его начале изменяется незначительно по сравнению с нижней третью первого участка, но уже в конце участка в условиях урбанизированной территории прослеживается их увеличение: аммонийного азота - 0,5 – 1,2 мг/дм3, нитритов – 0,02 – 0,07 мг/дм3, нитратов – при 5,0 мг/дм3 весной, 25,0 и 23,0 мг/дм3 летом и осенью.

0,9+0,09 0,9 0,8

–  –  –

Содержание фосфат-ионов в воде на втором участке реки, как и на первом участке, было в пределах 0,05-0,08 мг/дм3.

В пределах третьего и четвертого участков р. Яхромы четко прослеживается пространственно-временная динамика минеральных форм азота и фосфора.

На третьем участке весной талые воды с урбанизированной территории водосбора определили повышение концентрации в воде всех трех форм азота:

ионов аммония 1,5 мг/дм3, нитритов – 0,06 мг/дм3, нитратов – 20,0 мг/дм3. Летом здесь по-прежнему сохраняются относительно высокие концентрации ионов аммония в воде – 1,4 мг/дм3, содержание нитрит-ионов увеличивается до 0,1 мг/дм3 нитрат-ионов -до 37,0 мг/дм3. Здесь явно прослеживается влияние сточных вод городских очистных сооружений, а также поступления рассредоточенного стока с территорий неканализированных сельских населенных пунктов. В частности, в стоках с очистных сооружений г. Дмитрова содержание нитратов в летний период было в пределах 73,2 – 76,6 мг/дм3.

Содержание фосфат-ионов в пределах третьего участка реки по сравнению с верхним течением весной и летом возрастает на порядок, составляя соответственно 0,4 мг/дм3 и 0,2 мг/дм3, но осенью снижаясь до 0,07 мг/дм3.

Полагаем, что столь относительно высокие концентрации фосфат-ионов в реке есть результат поступления сточных вод с очистных сооружений канализации, На 4-ом участке реки в пределах мелиорированной поймы в связи с поступлением дренажных и ливневых стоков с агроценозов значительно выше концентрации всех трех форм азота: ионов аммония 3,0–5,0 мг/дм3при максимуме осенью, нитритов – 0,06-0,2 мг/дм3 при максимуме летом, и нитратов от 40,0 мг/дм3 весной до 60 мг/ дм3 осенью. Здесь же отмечена и максимальная концентрация фосфат-ионов в воде весной, равная 0,9 мг/дм3; летом этот показатель снизился до 0,4 мг/дм3, осенью – до 0,15 мг/дм3. В предустьевой части четвертого участка реки содержание ионов аммония в воде весной не изменилось, но летом снизилось до 1,5 мг/дм3, осенью - до 3,5 мг/дм3; содержание нитритов в воде летом и осенью уменьшилось вдвое по сравнению с началом четвертого участка. Концентрация нитратов в воде в предустьевой части русла реки также заметно снизилась, составив весной 15 мг/дм3, летом и осенью 40,0 и 45,0 мг/дм3 соответственно. В то же время, здесь отмечалось заметное снижение весной концентрации фосфат-ионов: весной до 0,6 мг/дм3, летом – 0,25 мг/дм3 и осенью – 0,12 мг/дм3.

Таким образом, пространственная динамика основных гидрохимических показателей позволяет судить о том, что р. Яхрома на первом и частично на втором участках протекает в условиях незначительного антропогенного воздействия, на третьем и особенно четвертом участках реки проявляются результаты антропогенного воздействия в виде стоков с урбанизированных территорий и агроценозов.

Глава 5. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЭКОСИСТЕМЫ РЕКИ ЯХРОМЫ

НЕФТЕПРОДУКТАМИ И ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Наряду с проблемами эвтрофирования водоемов, загрязнения их пестицидами, радионуклидами и многими другими не свойственными природным водам органическими и неорганическими соединениями, а также возрастающим влиянием на химический состав вод кислотных дождей, особую тревогу и озабоченность вызывает загрязнение поверхностных вод суши соединениями тяжелых металлов и нефтепродуктами (Линник, 1989).

Загрязнение ионами тяжелых металлов и нефтепродуктами является одним из значимых показателей токсикологического состояния водоема, поскольку помимо прямого токсического воздействия на водные организмы они оказывают влияние на кислородный режим, окислительно-восстановительные процессы.

Проблема загрязнения рек нефтепродуктами и тяжелыми металлами актуальна для водотоков, которые пересекаются автомобильными дорогами, протекают по городским территориям, где отсутствует ливневая канализация.

Городские очистные сооружения принимают смешанные коммунально-бытовые и производственные сточные воды, способны в большей или меньшей мере перехватывать нефтепродукты, но не предназначены для удаления тяжелых металлов.

Для малых рек, реки Яхромы в том числе, основное значение имеют неконтролируемые диффузионные источники загрязнения, привносящие в водные объекты нефтепродукты и тяжелые металлы. К ним относятся: загрязненные атмосферные осадки, поверхностный сток с городских территорий и сельхозугодий, сток с полигонов твердых бытовых отходов, от маломерного водного транспорта и рекреации.

5.1 Содержание нефтепродуктов в воде и донных отложениях реки Яхромы Входящие в состав нефтепродуктов алифатические, алициклические и ароматические углеводороды весьма токсичны и в разной степени растворимы в воде. Особенностью загрязнений нефтепродуктами является способность захватывать и концентрировать другие загрязнения, например, тяжелые металлы и пестициды. Содержание нефтепродуктов в незагрязненных речных и озерных водах может колебаться от 0,01 до 0,20 мг/дм3, иногда достигая 1 – 1,5 мг/дм3 (Лыков, 2005).

ПДКв нефтепродуктов составляет 0,3 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности – органолептический), ПДКвp – 0,05 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности – рыбохозяйственный).

Загрязнение водных объектов нефтепродуктами связано с их смывом с автодорог и мест дислокации автотранспорта, с интенсивным использованием сельскохозяйственной техники в агроценозах, иногда и в связи с мытьем автотранспорта на берегу водного объекта.

Весной уже на первом участке реки содержание нефтепродуктов воде было в пределах 2-7,5 ПДКр/х, что связано с поступлением загрязненных талых вод с водосбора (рис. 2).

Максимальные концентрации нефтепродуктов были на 2-ом и 3-ем участке, в зонах влияния автотрассы и стоков с урбанизированных территорий. На 2-ом участке самые значительные превышения ПДКр/х отмечены весной и осенью (10,6-11,6 ПДКр/х), на 3-ем – летом (до 11,8 ПДКр/х).

В нижнем течении (4-ый участок) концентрация нефтепродуктов в воде была заметно меньше, чем на предыдущих двух участках, что возможно связано с перехватом нефтепродуктов зарослями макрофитов.

0,7

–  –  –

Рисунок 5.2 – Содержание нефтепродуктов в воде коллекторов мелиоративной сети и магистрального канала Яхромской поймы (2009 – 2011 гг.

) (мг/дм3) Известно (Лыков, 2005), что в процессе самоочищения водной среды от нефтепродуктов значительная роль принадлежит донным отложениям, которые, адсорбируя нефтепродукты, с одной стороны, ведут к уменьшению их содержания в воде, а с другой – могут служить при определенных условиях источником повторного загрязнения воды. При этом наносы и взвешенные частицы, действуя как «ловушки», играют значительную роль в миграции нефтяных загрязнений.

Содержание нефтепродуктов в донных отложениях реки Яхрома на несколько порядков выше, чем в воде. На 1-ом участке реки отмечались относительно низкие концентрации нефтепродуктов (34,0-129,5 мг/кг) (рисунок 5.3).

1009,8±12,05

–  –  –

400 369,3±8,36 304,4±7,94 344,2±6,15 288,6±6,3 279,3±8,02 216,1±14,22 198,1±7,56 272,7±11,33 200 129,5±3,78 121,6±4,02 173,6±7,06 182,8±10,14 126,7±3,78 132,8±3,56 117,1±4,52 81,6±3,05 34,0±1,8 45,4±1,12 96,4±5,14 80,1±3,49 62,6±2,5 0 32,1±0,8

–  –  –

На 3-ем участке концентрации нефтепродуктов в донных отложениях незначительно снизились и составили 132,8-216,1 мг/кг.

В приустьевом участке реки в течение всего вегетационного периода отмечались максимальные концентрации нефтепродуктов в донных отложениях (343,5-1009,8 мг/кг), что, по-видимому, определяется высокой зарастаемостью русла, илистыми грунтами с грубым детритом и слабым течением.

Сопоставляя пространственно-временную динамику загрязнения р. Яхромы нефтепродуктами с распределением сети автодорог и интенсивностью их нагрузки автотранспортом, можно сделать вывод о том, что основным источником этого загрязнения является автотранспорт.

5.2 Содержание тяжелых металлов в воде и донных отложениях р.

Яхромы Загрязнение водных объектов тяжелыми металлами связано с их широким использованием в промышленности, особенно при неудовлетворительной очистке сточных вод, в результате чего тяжелые металлы попадают в окружающую среду, в том числе и в водные экосистемы (Манихин, 2001).

Известно (Черных, Овчаренко, 2002), что миграция химических элементов в биосфере осуществляется и воздушным переносом. В атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют в форме органических и неорганических соединений в виде пыли и аэрозолей. При этом аэрозоли свинца, кадмия, меди и цинка состоят преимущественно из частиц диаметром 0,5 – 1 мкм, а аэрозоли никеля – из крупнодисперсных частиц – более 1 мкм, которые образуются в основном при сжигании дизельного топлива. Основными механизмами поступления металлов из атмосферы на поверхность Земли являются осаждение с атмосферными осадками и сухие выпадения. Установлено, что в снеговых осадках накапливаются тяжелые металлы. Основная часть тяжелых металлов, находящихся в снеговом покрове, растворяется в снеговой воде, т.е. переходит в подвижную форму. В таком виде они мигрируют в поверхностные и подземные воды (Лыков, 2005).

Оценивая содержание тяжелых металлов в снеговом покрове территории водосбора оз. Большой Вудъявр (Мурманская область), Д.Б. Денисов с соавторами (2009), отмечают, что в период таяния снега с водосборной площади в водотоки поступают тяжелые металлы как в растворимой форме, так и во взвешенном состоянии. Последние также вовлекаются в гидрохимические процессы, включая растворение и комплексы различных химических реакций, что подтверждается исследованиями А.Т. Горшковой с соавторами (2004) по геохимической оценке загрязненности снежного покрова тяжелыми металлами на территории Республики Татарстан.

В настоящее время в России действует ГОСТ 17.4.1.02-83, в соответствии с которым тяжелые металлы наряду с другими химическими веществами по степени токсического действия на окружающую среду подразделены на три класса:

1 – As, Cd, Hg, Pb, Zn;

2 – В, Со, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr;

3 – В, V, W, Mn, Sr;

Среди металлов-токсикантов выделяют приоритетную по степени опасности для биоты группу тяжелых металлов, в которую входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром. Из них ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны (Будников, 1998).

Одним из главных источников поступления тяжелых металлов в водные экосистемы является диффузионный сток с агроценозов интенсивной агротехники, использующих удобрения и пестициды, в состав которых входят тяжелые металлы. Так, источником цинка и меди может быть навоз; свинца и никеля – фосфорные удобрения и известь; кадмия – фосфорные и калийные удобрения (Ревич, 2004). Общепризнано, что наибольшее количество тяжелых металлов среди минеральных удобрений содержат фосфорные, наименьшее – азотные удобрения; калийные удобрения близки к азотным, но содержат больше свинца (примерно в 20 раз) (Черных, 2002).

В литературе имеются конкретные примеры количественной оценки поступления тяжелых металлов с сельхозугодий. В частности, Т.И. Моисеенко приводит по материалам лизиметрических исследований на (2009) сельхозугодиях водосборной площади Иваньковского водохранилища оценку возможного выноса тяжелых металлов (марганец, медь, цинк, хром, никель, свинец) с речным стоком в водохранилище. Вынос металлов с пахотных сельхозугодий составляет 109,5 т для Zn, 3778 т – для Cu, 1179 т - для Mn (Моисеенко, 2009).

В водных объектах тяжелые металлы присутствуют в трех формах:

взвешенной, коллоидной и растворенной, последняя из которых представлена свободными ионами и растворимыми комплексными соединениями с органическими и неорганическими лигандами (Мур, Рамамурти, 1987).

Анализы пресных поверхностных вод на содержание тяжелых металлов не всегда дают полноценную оценку их загрязнения, т.к. тяжелые металлы способны быстро переходить из растворенного состояния во взвесь, и в связи с высокой динамичностью состава и дискретности поступления загрязнителей (Линник, Набиванец, 1986).

Тяжелые металлы в водных экосистемах концентрируются в донных отложениях и биоте, тогда как в самой воде они остаются в сравнительно небольших концентрациях, поэтому данные о содержании тяжелых металлов в донных отложениях можно рассматривать как индикатор техногенной нагрузки на водный объект. Благодаря процессам адсорбции на взвешенных частицах и последующей их седиментации тяжелые металлы обладают активной способностью накапливаться в донных отложениях. Показано (Манихин, 2001), что в донных отложениях тяжелые металлы присутствуют в виде растворимых соединений в иловом растворе, в сорбированном состоянии преимущественно на глинистых минералах и в виде твердых соединений (сульфиды, оксиды, гидроксиды и другие соединения). Под влиянием физико-химических (снижение рН и окислительно-восстановительного потенциала на границе раздела фаз «донные отложения – вода», дефицит растворенного кислорода в водной толще и др.) и микробиологических процессов, протекающих в водоемах, донные отложения могут выступать в качестве потенциального источника вторичного загрязнения водной массы (Линник, 1999).

Тяжелые металлы накапливаются по трофическим цепям, чему способствуют способность гидробионтов накапливать металлы до концентраций, в сотни и тысячи раз превосходящих их содержание в окружающей воде (Линник, 1989).

Отсутствие значимых различий в результатах анализов воды и донных отложений р. Яхромы на содержание ионов тяжелых металлов (Cd, Pb, Cu, Zn, Ni), проведенных в период исследований (приложение 3), дает основание рассматривать пространственно-временную динамику тяжелых металлов в реке по осредненным величинам за вегетационные периоды 2009 – 2011 гг.

Содержание кадмия в поверхностных водах практически всегда незначительное и редко превышает ПДКвр, равной 0,005 мг/дм3 (Перечень.., 2010).

В пресноводных водоемах и реках содержание кадмия колеблется в пределах 0,0002 – 0,0004 мг/дм3. Фоновое загрязнение поверхностных вод кадмием, по данным наблюдений в Волжско-Камском биосферном заповеднике в 2012 году, составило 0,00016 мг/дм3 (Обзор.., 2013).

В р. Яхроме содержание кадмия в воде в вегетационный период на всех исследуемых участках реки колебалось в пределах 0,0002 – 0,0046 мг/дм3 и не превышало ПДКвр. Минимальные концентрации кадмия в воде отмечались в пределах первого участка реки (станции 1,2) в течение всего вегетационного периода. В то же время, начиная со второго участка реки в зоне влияния сточных вод с очистных сооружений г. Яхромы и ниже по течению вплоть до устья, содержание кадмия в воде заметно возрастает, но не достигает ПДКвр.

Максимальная концентрация кадмия в воде – 0,0046 мг/дм3, отмечена в пределах четвертого участка реки в пределах мелиорированной Яхромской поймы (рисунок 5.4, приложение 3) 0,006 0,005 0,0046+0,0004

–  –  –

Установлено, что летом концентрация кадмия в воде в коллекторах центральной и прирусловой частях Яхромской поймы достигала 0,007 мг/дм3 (1,4 ПДК). Возможно, это связано с недавним внесением фосфатных и калийных удобрений, в которых содержится кадмий. В то же время, в магистральном канале, сбрасывающем дренажные воды в р. Яхрому, содержание кадмия было в пределах 0,004 мг/дм3. Таким образом, с мелиорированной части Яхромской поймы по коллекторам через магистральный канал в р. Яхрому поступает относительно небольшое количество кадмия, лишь незначительная часть которого задерживается в донных отложениях коллекторов и канала.

Адсорбция ионов кадмия донными осадками сильно зависит от кислотности среды. В нейтральных водных средах свободный ион кадмия практически нацело сорбируется частицами донных отложений (Будников, 1998).

В донных отложениях р. Яхромы содержание кадмия в вегетационный период не превышало ОДКс/б, но на разных участках реки было неравнозначным.

В частности, в пределах первого участка реки (станции 1 – 3) содержание кадмия в течение вегетационного периода было в пределах 0,1133–0,2433 мг/кг (рисунок 5.5), при этом не установлено связи содержания кадмия и характера донных отложений.

1,2 0,82+0,06 0,8 0,8+0,1

–  –  –

ОДК 0,47+0,11 0,44+0,05 0,4 0,24+0,04 0,23+0,07 0,22+0,06 0,25+0,1 0,23+0,05 0,21+0,08 0,2 0,17+0,06 0,15+0,03 0,17+0,06 0,17+0,06 0,18+0,07 0,16+0,02 0,09+0,03 0,11+0,02 0,08+0,04 0,08+0,02 Рисунок 5.5 – Содержание кадмия в донных отложениях р. Яхромы за 2009 – 2011 гг. (мг/кг) Минимальная концентрация кадмия в течение вегетационного периода отмечалась в начале второго участка при впадении р. Волгуши – в пределах 0,0767 – 0,1500 мг/кг. Ниже по течению, на участке в зоне влияния сточных вод очистных сооружений г. Яхромы, содержание кадмия в иловых донных отложениях в весенне-летнее время возрастает, по сравнению с предыдущим участком реки, до величин 0,1667 – 0,1733 мг/кг, что связано с относительно высокими концентрациями кадмия в воде на этом участке. На третьем участке реки в зоне влияния сточных вод очистных сооружений г. Дмитрова содержание кадмия в иловых донных отложениях значительно более высокое, по сравнению с предыдущим участком. Причем, здесь явно прослеживается тенденция возрастания концентрации кадмия от весны к осени: весной – 0,2467 мг/кг, летом 0,44 мг/кг и осенью – 0,55 мг/кг. Полагаем, что на этом участке реки в условиях слабого течения и загрязнения стоками с очистных сооружений в течение вегетационного периода происходило накопление кадмия в иловых отложениях.

Совершенно иная картина содержания кадмия в донных отложениях наблюдалась на четвертом участке реки (станции 7,8). В частности, в пределах мелиорированной Яхромской поймы весной содержание кадмия в иловых донных отложениях составило 0,5633 мг/кг, летом – 0,5567 мг/кг, осенью несколько снизилось до 0,47 мг/кг. Есть все основания полагать, что значительная часть кадмия, поступающего с дренажными водами, аккумулируется в донных отложениях реки уже в непосредственной близости от места загрязнения.

Максимальные концентрации кадмия отмечены в донных отложениях приустьевого участка реки: весной – 0,6567 мг/кг, летом – повышение до 0,817 мг/кг, и осенью – 0,7967 мг/кг. Полагаем, что при весьма малом уклоне русла и наличии подпора воды р. Яхромы рекой Сестра создались условия для адсорбции кадмия донными отложениями. Известно (Будников, 1998), что адсорбция кадмия донными осадками сильно зависит от кислотности среды. В нейтральных водных средах свободный ион кадмия практически нацело сорбируется частицами донных отложений.

Сопоставление с ОДКс/б по кадмию для донных отложений, равному 1,0 мг/кг, показало, что средние концентрации кадмия в донных отложениях реки Яхрома находятся на допустимом уровне. Только в предустьевом участке реки содержание кадмия в донных отложениях близко или очень незначительно превышает ОДКсб. В целом, в воде и донных отложениях р. Яхромы концентрации кадмия минимальные, т.е. загрязнение реки кадмием, по существу, отсутствует.

Прослеживается высокая положительная корреляционная связь (r = 0,7) содержания кадмия в воде и донных отложениях р. Яхромы, статистически значимая с вероятностью 0,9.

Содержание растворенного свинца в незагрязненных водах суши, как правило, не превышает 0,003 мг/дм3 (Черных, Овчаренко, 2002).

Фоновое загрязнение поверхностных вод свинцом, по данным наблюдений в Волжско-Камском биосферном заповеднике в 2012 году, составило 0,0015 мг/дм3 (Обзор.., 2013) Содержание свинца в воде весной на рассматриваемых участках р. Яхромы колебалось в пределах 0,0007 – 0,0255 мг/дм3 (рисунок 5.6), минимальная концентрация отмечена на участке реки в месте впадения р. Волгуши (станция 4), характеризующимся песчаным дном и глубиной 1,3 м. Этот участок весьма удален от автодорог. В начале первого участка реки (станция 1) концентрация свинца составила 0,0017 мг/дм3, ниже по течению в районе курорта Сорочаны (станция 3) она возросла до 0,0062 мг/дм3, что практически соответствует ПДКвр и определяется смывом с близко пролегающей автодороги. На втором участке реки после впадения ручья со сточными водами с очистных сооружений г. Яхромы (станция 5) содержание свинца в воде резко возросло до 0,0255 мг/дм3, что соответствует 5,1 ПДКвр. В данном конкретном случае возрастание концентрации свинца в воде реки обусловлено не только влиянием сточных вод, но и автотранспорта. Доказательством в пользу этого служит значительно меньшее содержание свинца в воде – 0,0056 мг/дм3, на третьем участке реки в районе сброса вод с очистных сооружений г. Дмитрова (станция 6), где отсутствует ливневый сток с автодороги. Ниже по течению уже в пределах мелиорированной Яхромской поймы (станция 7) содержание свинца не превышало ПДК вр, но в предустьевом участке реки (станция 8) возросло до 0,015 мг/дм3, что соответствует 3ПДКвр и связано с поступлением ливневых вод с автодороги.

В качестве доказательства того, что ливневые стоки с автодорог загрязняют реку свинцом, могут служить данные анализов образцов снега, собранных вблизи автодороги в районе г. Дмитрова, проведенных в марте 2011 г. Содержание свинца в снегу было в пределах 0,02 мг/дм3 (Архив кафедры экологии ДРТИ ФГБОУ ВПО «АГТУ»).

0,03 0,0255+0,008 0,025 0,0202+0,004 0,02

–  –  –

0,0062+0,0011 0,0056+0,003 0,005 0,0047+0,0013 0,005+0,0011 0,0043+0,001 0,0056+0,0005 0,0041+0,0014 0,003+0,0014 0,0034+0,0007 0,0034+0,0007 0,0037+0,0002 0,0028+0,0012 0,0017+0,0006 0,0007+0,0003 0,0024+0,001 0,0014+0,0003 0,0006+0,0002 0,0016+0,0005 0 0,0003+0,0002

–  –  –

Летом содержание свинца в воде на всех участках реки, за исключением второго участка в зоне влияния сточных вод очистных сооружений г. Яхрома, снизилось, по сравнению с весной, и не превышало ПДКвр, но при этом сохранялась относительная картина распределения содержания свинца в воде по течению реки, отмеченная для весны. По-прежнему на участке реки в зоне влияния сточных вод очистных сооружений г. Яхромы (станция 5) содержание свинца в воде относительно высокое – 0,0202 мг/дм3, что соответствует 4 ПДКвр, в то же время на третьем участке реки в районе сброса вод с очистных сооружений г. Дмитрова (станция 6) содержании свинца в воде снизилось почти в пять раз по сравнению с весной. На четвертом участке в пределах мелиорированной Яхромской поймы (станция 7) содержание свинца в воде было на уровне весенних показателей, в предустьевом участке реки - снизилось в четыре раза – 0,0037 мг/дм3. Следовательно, влияние дренажных вод Яхромской поймы на загрязнение реки свинцом не проявляется, что объясняется возможностью перехода свинца в неподвижные формы или его адсорбцией на взвешенных частицах с последующим осаждением в донных отложениях коллекторов. Так, в июле в донных отложениях коллекторов прируслового участка поймы концентрация свинца достигла 14,8 мг/кг, а в магистральном канале, сбрасывающем дренажные воды в реку, содержание свинца в воде составило 0,006 мг/дм3.

В донных отложениях р. Яхромы концентрация свинца в вегетационный период не превышала ОДКсб, но на протяжении реки величины его содержания колебались в весьма широких пределах – от 0,04 мг/кг в верховье первого участка (станция 1) до 32,23 мг/кг на втором участке реки в зоне влияния очистных сооружений г. Яхрома в весенний период (рисунок 5.7). В верховье содержание свинца в донных отложениях в течение вегетационного периода не изменялось, что определяется практически отсутствием источника его поступления в реку и, как следствие, низкими величинами содержания свинца в воде. Однако, ниже по течению (станция 2) в период вегетации содержание свинца в донных отложениях было в пределах 2,32 – 3,85 мг/кг при явном возрастании в летне-осеннее время. В конце первого участка (станция 3) лишь весной заметно возрастает концентрация свинца в илистых отложениях реки – до 4,54 мг/кг, но в летне-осеннее время даже незначительно снижается.

Относительно низкие концентрации свинца отмечались на втором участке в районе впадения р. Волгуши при некотором снижении летом - 1,68 мг/кг и осенью

- 1,70 мг/кг, по сравнению с весной – 2,52 мг/кг. Ниже по течению в зоне влияния очистных сооружений г. Яхромы в период вегетации отмечались наибольшие для реки величины концентрации свинца в донных отложениях при максимуме весной – 32,23 мг/кг, существенном снижении летом – до 19,90 мг/кг и последующем повышением осенью – 22,37 мг/кг. Есть все основания полагать, что столь высокие концентрации свинца в донных отложениях, как и в воде (см.

выше), этого участка реки связано, прежде всего, с влиянием автодорог с интенсивным движением автотранспорта и в меньшей степени сточных вод очистных сооружений г. Яхромы.

Прежде отмечалось, что содержание свинца в воде на третьем участке реки в зоне влияния сточных вод очистных сооружений г. Дмитрова было существенно ниже, по сравнению с предыдущим участком. В донных отложениях здесь также отмечены значительно меньшие концентрации свинца – в пределах 2,87 – 5,49 мг/кг при максимуме летом. Это позволяет утверждать, что основная роль в загрязнении реки свинцом принадлежит автотранспорту.

8,56+0,64 10 7,67+0,62 5,49+0,61 7,83+0,51 4,54+0,44 3,85+0,5 6,49+0,39 2,52+0,59 6,4+2,4 4,27+0,56 3,53+0,49 0,05+0,03 1,68+0,42 2,77+0,58 2,45+0,46 2,87+0,62 2,32+0,3 0 1,82+0,61 0,05+0,03 1,7+0,47 0,04+0,02 Рисунок 5.7 – Содержание свинца в донных отложениях р. Яхрома

–  –  –

В пределах четвертого участка (станции 7, 8) концентрация свинца в донных отложениях была в пределах 2,45 – 8,56 мг/кг. Весной содержание свинца в донных отложениях в пределах мелиорированной поймы было 6,49 мг/кг, но летом снизилось до 2,45 мг/кг. В предустьевом участке концентрация свинца в донных отложениях была 6,40 мг/кг, но летом увеличилась до 8,56 мг/кг. Здесь, как и в случае, загрязнения свинцом воды, источником загрязнения, прежде всего, является автотранспорт.

В целом следует отметить относительно небольшое загрязнение р. Яхромы растворимыми формами свинца. При отсутствии превышения ОДК сб по свинцу для донных отложений, лишь на двух участках реки отмечается превышение ПДКвр по свинцу в воде: на втором участке в течение всего вегетационного периода в пределах 2,9 - 4,2 ПДКвр и в предустьевой части четвертого участка весной (2,5 ПДКвр) и осенью (1,8 ПДКвр). Для этих участков реки характерно высокое влияние антропогенного загрязнения.

За весь период прослеживалась высокая положительная корреляционная связь (r = 0,9), статистически значимая с вероятностью 0,99 между содержанием свинца в воде и донных отложениях р. Яхромы.

Содержание растворимых форм меди в незагрязненных пресных водах обычно колеблется от 0,5 до 1,0 мг/дм3, возрастая до 2 мг/дм3 в городских районах (Черных, Овчаренко, 2002).

Содержание меди в воде весной на всем протяжении р. Яхромы колебалось в пределах 0,0012 – 0,0050 мг/дм3, что соответствует 1,2 – 5 ПДКвр (рисунок 5.8).

Только на первом участке реки с крупнозернистым песком на дне (станция 2) содержание меди весной было почти в пределах ПДКвр. Относительно большей концентрацией меди в воде отличался второй участок реки в зоне влияния сточных вод очистных сооружений г. Яхромы – содержание меди составило 0,0033 мг/дм3 или 3,3 ПДК вр. Максимальная концентрация меди в воде отмечена на четвертом участке реки в пределах мелиорированной поймы (станция 7). На других участках реки содержание меди в воде было практически одинаковым – в пределах 0,0020 – 0,0024 мг/дм3.

В летний период картина пространственной динамики меди в воде реки совершенно иная. На первом участке содержание меди было весьма незначительным – в пределах 0,0007 – 0,0009 мг/дм3. В начале второго участка (станция 4), концентрация меди в воде снижается до 0,0002 мг/дм3, но уже в зоне влияния стока с очистных сооружения г. Яхромы (станция 5) возрастает на порядок, составив 0,0029 мг/дм3 (2,9 ПДКвр).

0,006 0,005+0,0003 0,005 0,004

–  –  –

Можно было предположить, что медь поступает со стоками очистных сооружений, однако, на третьем участке реки в зоне влияния сточных вод очистных сооружений г. Дмитрова содержание меди в воде на порядок ниже, чем на предыдущем участке, составляя 0,0003 мг/дм3. Отсюда более реально предположить, что причиной относительно высокого содержания меди в воде служат стоки с садово-огородных участков, широко представленных в пределах среднего течения реки. В пользу этого предположения служит факт высокого содержания меди – 0,0028 мг/дм3, на четвертом участке в пределах влияния стока дренажных вод с агроценозов Яхромской поймы. Летом в коллекторе прирусловой части поймы и магистральном канале содержание меди в воде было 0,003 мг/дм3 и 0,005 мг/дм3 соответственно. Возрастание в летний период содержания меди в коллекторах, а также в магистральном канале, по-видимому, связано с использованием удобрений и пестицидов в агроценозах в период активной вегетации с/х культур. В приустьевом участке реки содержание меди падает до 0,0017 мг/дм3.

Осенью на первом участке содержание меди в воде было заметно ниже, чем летом, – 0,0003 – 0,0006 мг/дм3. По-прежнему относительно низкая концентрация меди на втором участке при впадении р. Волгуши (станция 4) – 0,0002 мг/дм3, и относительно высокая концентрации меди в зоне влияния стока с очистных сооружений г. Яхромы (станция 5) – 0,0013 мг/дм3. На третьем участке реки в зоне влияния стока с очистных сооружений г. Дмитрова содержание меди попрежнему низкое – 0,0009 мг/дм3. На четвертом участке реки в пределах мелиорированной Яхромской поймы осенью, как и в весенне-летний период, отмечаются относительно высокие концентрации меди в воде – 0,0032 мг/дм3, в приустьевом участке – 0,0024 мг/дм3. Следует отметить, что осенью концентрация меди в воде коллектора в прирусловой части поймы и магистральном канале была на уровне летних показателей. Вероятно, это связано с вымыванием дождями подвижных форм меди с территории поймы с последующим поступлением дренажных вод в коллекторы и магистральный канал. В целом загрязнение медью р. Яхромы коллекторным стоком с мелиорированной части Яхромской поймы незначительное.

Содержание меди в донных отложениях р. Яхромы в целом не превышает ОДКсб, равной 36 мг/кг, но по отдельным участкам реки колеблется в весьма широких пределах – от 0,59 до 29,95 мг/кг (рисунок 5.9). В начале первого участка реки (станция 1) в песчаном грунте содержание меди в течение вегетационного периода было низким – в пределах 0,61 – 1,1 мг/кг, но ниже по течению (станция 2) содержание меди весной в заиленном песке составило 2,41 мг/кг, летом – 2,68 мг/кг, что связано с возрастанием ее поступления с водосбора.

Осенью на этом участке реки отмечалось минимальное для реки содержание меди. Есть основания полагать, что осенью при прохождении даже незначительного половодья медь вместе с наилком поступает в толщу воды и сносится вниз по течению.

В конце первого участка (станция 3) илистые грунты весной содержали 16,8 мг/кг меди, летом – 14,77 мг/кг, что объясняется аккумуляцией ее в условиях малой скорости течения (0,1 м/с). Однако осенью на этом участке содержание меди снизилось до 2,76 мг/кг.

Относительно низкими концентрациями меди в донных отложениях характеризуется второй участок реки в месте впадения р. Волгуши, где в песчаном грунте концентрация меди в вегетационный период была в пределах 4,21 – 4,59 мг/кг при максимуме весной. Максимальная концентрация меди в иловых отложениях, равная 29,95 мг/кг, отмечена весной на этом участке реки после впадения сточных вод с очистных сооружений г. Яхромы, что, возможно, есть результат ее аккумуляции в осенне-зимний период. Летом здесь концентрация меди в донных отложениях снизилась до 19,70 мг/кг, осенью – 14,34 мг/кг. На третьем участке реки содержание меди в донных отложениях весной составило всего 2,67 мг/кг, но летом возросло до 12,34 мг/кг и осенью вновь снизилось до 4,56 мг/кг. Как и в случае с содержанием меди в воде на рассматриваемых участках, можно предположить, что стоки с очистных сооружений городов не являются основными источниками загрязнения медью р.

Яхромы. Есть основания полагать, что таковыми являются поверхностные стоки с садово-огороднических хозяйств и агроценозов.

В пределах четвертого участка реки в зоне влияния дренажных стоков с агроценозов (станция 7) в течение всего вегетационного периода отмечались высокие концентрации меди в иловых отложениях – в пределах 22,47 – 23,36 мг/дм3. В предустьевом участке реки содержание меди в донных отложениях существенно ниже - от 10,38 мг/кг весной до 15,85мг/кг летом, осенью – 12,36 мг/кг. По-видимому, поступающая с мелиорированной поймы медь в значительной мере перехватывается донными отложениями и макрофитами в нижнем течении. В целом, загрязнение медью р. Яхромы на большем ее протяжении незначительное, что определяется отсутствием промышленных источников ее загрязнения. Основными источниками загрязнения медью реки являются стоки с сельскохозяйственных угодий, агроценозов мелиорированной Яхромской поймы, прежде всего.

В содержании меди в воде и донных отложениях р. Яхромы также прослеживается высокая корреляционная связь (r = 0,8), статистически значимая с вероятностью 0,98.

Содержание растворенного цинка в незагрязненных пресноводных системах колеблется от 0,5 до 15 мкг/дм3 (Черных, Овчаренко, 2002).

Концентрации цинка в воде р. Яхромы весной превышали ПДКвр на большинстве исследуемых участках, за исключением второго участка реки в зоне влияния сточных вод очистных сооружений г. Яхромы (станция 5) и третьего участка реки (станция 6), где концентрация цинка в воде составила 0,0047 и 0,0084 мг/дм3 соответственно (рисунок 5.10).

Следует отметить, что на первом участке реки содержание цинка в воде было в пределах 0,047 – 0,076 мг/дм3, что соответствует 4,7 – 7,6 ПДКвр, но уже в

–  –  –

На четвертом участке реки в пределах мелиорированной поймы весной содержание цинка в воде вновь возрастает до 0,0553 мг/дм3 и до 0,0814 мг/дм3 в предустьевом участке реки. Вероятно, это связано с влиянием агроценозов поймы.

В летний период в начале первого участка реки (станция 1) содержание цинка в воде заметно снизилось – до 0,0177 мг/дм3, ниже по течению (станция 2) по-прежнему сохранялось высокое содержание цинка в воде – 0,0627 мг/дм3 (6,4 ПДКвр), но в конце участка (станция 3) вновь снизилось до 0,0113 мг/дм3, что практически соответствует ПДКвр. На втором и третьем участках в зонах влияния сточных вод очистных сооружений г. Яхромы (станция 5) и г. Дмитрова (станция 6), концентрация цинка в воде была минимальной для реки в летний период – 0,0061 мг/дм3 и 0,0112 мг/дм3 соответственно. Это дает основание утверждать, что сточные воды очистных сооружений не являются источником загрязнения цинком р. Яхромы.

По-прежнему относительно высокие концентрации цинка в воде, но существенно ниже, чем весной, на четвертом участке реки: 0,0373 мг/дм3 на участке влияния стока дренажных вод и 0,0449 мг/дм3 – в предустьевом участке реки. Полагаем, что и летом это связано с влиянием дренажных вод с агроценозов. Так, летом концентрации цинка в воде коллектора прирусловой части поймы составила 0,21 мг/дм3, в магистральном канале – 0,16 мг/дм3, Высокое содержание цинка в воде коллектора и затем в магистральном канале связано с использованием органических и минеральных удобрений в агроценозах.

Осенью концентрация цинка в воде на первом участке реки осталась практически на уровне летней – в пределах 0,0293 – 0,0313 мг/дм3. На втором участке при впадении р. Волгуши (станция 4) содержание цинка в воде возросло более чем в три раза, составив 0,0207 мг/дм3. Возможно, это связано с поступлением цинка с ливневым стоком при прохождении дождей в осенний период. Ниже по течению в зоне влияния сточных вод очистных сооружений городов Яхрома и Дмитров (станции 5,6) содержание цинка в воде реки практически не изменилась по сравнению с летом. Заметно снизилось содержание цинка в воде на четвертом участке реки – до 0,015 мг/дм3, что объясняется резким снижением его поступления с коллекторными водами. Осенью в магистральном канале при практическом отсутствии поступления в него цинка с коллекторными водами содержание цинка было в пределах 0,001 – 0,002 мг/дм3.

В целом в период вегетации на большинстве участков р. Яхромы от верховьев до устья отмечено превышение ПДКвр по цинку в воде.

Содержание цинка в донных отложениях реки в период вегетации колебалось в широких пределах – от 9,97 мг/кг до 76,54 мг/кг (рисунок 5.11).

ОДКсб для цинка в донных отложениях равно 140 мг/кг – превышение ОДКсб в донных отложениях р. Яхрома не прослеживается. На первом участке реки отмечаются заметные концентрации цинка в грунтах: весной 9,97 мг/кг в верховье и 11,87 мг/кг ниже по течению, летом повышение концентрации до 12,44 и 18,36 мг/кг соответственно, осенью в верховье концентрация цинка оставалась на прежнем уровне, ниже по течению – снижение концентрации до 12,99 мг/кг. Для содержания цинка в грунтах верховья реки отмечается лишь незначительная корреляция с содержанием его в воде, поскольку песчаные грунты не способствуют существенной абсорбции металла. В конце первого участка реки концентрация цинка в донных отложениях в период вегетации была в пределах 28,2 – 36,53 мг/кг при максимуме летом и минимуме весной. Илистые грунты при малой скорости течения способствовали аккумуляции цинка в донных отложениях.

Относительно низкими концентрациями цинка в донных отложениях характеризуется второй участок реки в месте впадения р. Волгуши, где в песчаном грунте концентрация цинка была в пределах 12,62 – 13,61 мг/кг при максимуме весной.

Для второго участка реки в зоне влияния стока с очистных сооружений г.

Яхромы весной отмечалась максимальная концентрация цинка в донных отложениях – 76,54 мг/кг, что, полагаем, связано с водами половодья. Летом и осенью концентрация цинка в грунтах на этом участке составила 49,89 мг/кг летом и 45,34 мг/кг осенью; в это время источниками загрязнения реки цинком служат сточные воды очистных сооружений и стоков с сельхозугодий. На третьем участке весной содержание цинка в донных отложениях в два раза ниже, чем на предыдущем участке, и равно 35,27 мг/дм3, при том, что в воде его концентрация здесь весной было в два раза выше. Летом содержание цинка в донных отложениях рассматриваемого участка реки составило 45,02 мг/кг, осенью снизилось до 31,82 мг/кг.

На четвертом участке реки концентрация цинка в грунте весной составила 44,70 мг/кг, летом снизилась до 32,63 мг/кг, но осенью вновь увеличилась до 52,49 мг/кг. Столь заметные различия содержания цинка в донных отложениях нижнего течения определяется не только динамикой загрязнения реки цинком с дренажными водами, но и перехватом его макрофитами. В предустьевом участке реки весной концентрация цинка в грунте составила 58,56 мг/кг, что, как и в случае с другими анализируемыми металлами, определяется как возрастающим поступлением цинка с водами половодья, так и оптимальными условиями для его абсорбции донными отложениями.

В целом по р. Яхроме содержание цинка в донных отложениях не превышает ОДКсб. Однако, для цинка характерны более высокие величины содержания в донных отложениях, по сравнению с другими анализируемыми тяжелыми металлами, что характерно для бассейна р. Волги. В частности, фоновая концентрация цинка в донных отложениях Верхней Волги составляет 41,4 мг/кг (Косов, Иванов, Левинский, Ежов, 2001).

Содержание растворенного никеля в незагрязненных водах суши колеблется в пределах 0,001 – 0,003 мг/дм3 (Черных, Овчаренко, 2002). Содержание никеля в водных объектах лимитируется: ПДКвр составляет 0,01 мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — токсикологический) (Перечень рыбохозяйственных нормативов.., 2010).

Содержание никеля в воде в вегетационный период на большинстве исследованных участков р. Яхромы было незначительным – в пределах 0,0003 – 0,0093 мг/дм3, что ниже ПДКвр (рисунок 5.12). Существенно более высокими концентрациями никеля в воде отличались верховье первого участка (станция 1) и в месте впадения р. Волгуши (станция 4). В верховье максимальная концентрация никеля в воде отмечена весной – 0,0533 мг/дм3 (5,3 ПДКвр), летом заметно снижается – до 0,0189 мг/дм3, но осенью вновь возрастает. В начале второго участка никеля (станция 4) весной концентрация никеля в воде составляла 0,0569 мг/дм3, летом – 0,0196 мг/дм3 и осенью – 0,0395 мг/дм3. Здесь высокие концентрации, по-видимому, связаны с поступлением его из р. Волгуши, в которую, в свою очередь, поставляет никель ее приток – р. Икшанка, значительную долю в питании которой играют грунтовые воды. В воде р.

Икшанки содержание никеля в воде на всем ее протяжении колебалось в пределах 0,02 – 0,03 мг/дм3 (Архив кафедры экологии ДРТИ ФГБОУ ВПО «АГТУ»).

0,06 0,0569+0,005 0,0533+0,008 0,05 0,0395+0,0057 0,04

–  –  –



Pages:   || 2 | 3 |
Похожие работы:

«УДК 37.017. 924 ТЕБЕНЬКОВА Елена Александровна доцент кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности Курганского государственного университета (Курган) eashu@mail.ru ГУМАНИТАРНЫЕ ОСНОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ ПРОПЕДЕВТИКИ СОВРЕМ...»

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР ТРУДЫ ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА · Поздне­ мезозойские· HaceKOMble Восточного Забайкалья ТОМ 239 OCHOIIOHЬl 11 году Ответственный редактор доктор биологических наук А.П. РАСНИЦЫН МОСКВА НАУКА УДК 565.7:551.762/3 (57J.55) 1990.Позднемезозойские насекомые Восточного Забайкалья. М.: Нау...»

«Вестник Томского государственного университета. Биология. 2013. № 1 (21). С. 74–88 ЗООЛОГИя УДК 574.587 А.В. Андрианова Институт вычислительного моделирования СО РАН (г. Красноярск) ДИНАМИКА РАЗВИТИя ЕНИСЕЙСКОГО ЗООБЕНТОСА В НИжНЕМ БЬЕФЕ КРАСНОяРСКОЙ ГЭС Работа выполнена в рамках...»

«ПРАВИЛЬНИКОВ АРТЕМ ГЕННАДИЕВИЧ Состав и осахаривающая способность ферментных препаратов, полученных с помощью новых рекомбинантных штаммов Penicillium verruculosum специальность 03.01.04 биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук МОСКВА – 2012 Работа выполнена в лаборатор...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Кафедра биологической химии Н.А. Кленова БИОХИМИЯ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ Утверждено Редакционно-издательским советом универси...»

«Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 1 (17). С. 43–51 УДК 581.543:635.92(571.1) Т.И. Фомина Центральный сибирский ботанический сад СО РАН (г. Новосибирск) БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗИМНЕЗЕЛЕНЫХ ПОЛИКАРПИКОВ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Исследованы сезонные ритмы развития и репродуктивная сп...»

«Мирошниченко Екатерина Сергеевна БАКТЕРИОЦЕНОЗЫ ЭПИЛИТОНА ЛИТОРАЛИ ЮЖНОГО И СРЕДНЕГО КОЛЕН КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА БАРЕНЦЕВА МОРЯ Специальность: 03.02.10 – Гидробиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«ВЕСТНИК КАЗГУКИ № 4 2016 ния. Устойчивость – это не таблица умножения, которую можно зазубрить, а таблица – Менделеева, в которой число элементов возрастает, а смысл, заложенный в них – усложняется. При таком подходе будет легче понять, что устойчивость не сугубо технологическая или эконо...»

«ПАРАЗИТОЛОГИЯ, VII, 1, 1973 УДК 576.89S.422' НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМНОЖЕНИЯ И ПЕРЕЖИВАНИЯ РИККЕТСИЙ ПРОВАЧЕКА В АРГАСОВЫХ КЛЕЩАХ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ИХ ЗАРАЖЕНИИ В. Ф. Игнатович и И. М. Гроховская Институт эпидемиолог...»

«Информационный отчет по блоку "Институциональные аспекты" о проделанной работе за июнь 2010 г.1. Союз водопользователей канала и Водный Комитет канала 03.06.10. Узбекистан, Кувинский район, с.Мингчинор. Проведено очередное заседание Правления СВЮФМК, в котором приняли участие все 5 членов Правления...»

«19 сентября 9.00 – 10.45. Регистрация участников конференции. Фойе перед Большой химической аудиторией (БХА, Менделеевский центр, 2-й этаж) 10.45-11.30. Открытие симпозиума (БХА, Менделеевский центр) Выступления и приветствия: Президент СПбОЕ А.К. Д...»

«Центр Экологических Систем и Технологий (ЭКОСТ) Первое объединенное социально-инвестиционное потребительское общество "День рождения" в рамках Первой мировой кооперативной эко-эстафеты 19 международная очно-заочная конфер...»

«Научно-исследовательская работа Биологические ритмы человека Выполнил: Подгайный Вадим Евгеньевич учащийся 8Г класса МБОУ СОШ №30 Руководитель: Белова Людмила Васильевна учитель химии МБОУ СОШ № 30 почетный раб...»

«ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа курса по выбору "Биологические системы, их свойства и функции" разработана в соответствии с образовательной программой МАОУ "Криулинская СОШ", утвержденной приказом директора № №185-п от 30.08.2016 г., учебным планом и календарным учебным графиком на 2016 – 2017 учебный год, с учетом образователь...»

«Приложение к приказу Генерального директора ОАО СК "Альянс" от 02.12.2013 № 355 УТВЕРЖДЕНО приказом Генерального директора ОАО СК "Альянс" от 02.12.2013 № 355 ПРАВИЛА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТРАХОВАНИЯ Содержание: 1. Общие положения 2. Договор страхования: понятие и порядок его заключения 3. Объект страхования 4. Страх...»

«ВОЗДЕЙСТВИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННОГО РТУТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ В АМАЗОНИИ В РЕЗУЛЬТАТЕ СТАРАТЕЛЬСКОЙ ЗОЛОТОДОБЫЧИ С.А. Воробьев1, Е.В. Станис2 Геологический факультет Московский государственный университет Воробь...»

«Научно-образовательный центр "Биологические и социальные основы инклюзии" Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Социальная школа Каритас" Государствен...»

«WWW.MEDLINE.RU ТОМ 8, ЭКОЛОГИЯ, АВГУСТ 2007 Дата поступления: 27.08.2007.МАТРИКСНЫЕ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗЫ И ИХ ИНГИБИТОРЫ В ПРОЦЕССАХ АНГИОГЕНЕЗА, ФИБРОЗА И ДИСРЕГЕНЕРАЦИИ ЭПИТЕЛИЯ ПРИ ХРОНИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ЛЕГКИХ У ЛИЦ, ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ ПРОЖИВАВШИХ НА РАДИОАКТИВНО-ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ СЕМИПАЛАТИНСКОЙ ОБЛАСТИ КАЗА...»

«"Рассмотрено" Утверждено На педагогическом Приказом № 100 от совете "01"сентября 2016 г. Протокол №1 от "29 " августа 2016 г. Рабочая программа по биологии 8 класс на 2016 – 2017 учебн...»

«Издание СИПРИ -2005 13. Биологическое оружие и возможные признаки деятельности, связанной с наступательными биологическими вооружениями РОДЖЕР РОФИ I. Введение Существующие и будущие угрозы являются многогранными, их более сложно предсказывать по сравненю с явными угроз...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Кемеровский государственный университет Биологический факультет Рабочая программа дисциплины ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДА И СПОРТА Направление подготовки 06.03.01 Биология Направленность (профиль) подготовки "Физ...»

«эколого-рыбохозяйственные мелиорации озер. 165 © И.с. МУхачеВ, М.М. МеДВеДеВ Fishmis@mail.ru, aquacom72@gmail.com УДк 631.6 эКолого-рыбохозяйстВенные Мелиорации озер арМизонсКого района тюМенсКой...»

«ISSN 0869-4362 Русский орнитологический журнал 2015, Том 24, Экспресс-выпуск 1116: 833-837 К столетию со дня рождения Владимира Степановича Петрова (31 марта 1915 – 21 апреля 1991) В.П.Белик, В.А.Конева Виктор Павлович Белик. Кафедра ботаники и зоологии, фа...»

«Секция "Социальная работа теория и практика" М.М. Аниденкова Научный руководитель: канд. филос. наук, доцент О.Т. Рабинович Муромский институт (филиал) Владимирского государственного университета Владимирская обл., г. Муром, ул. Орловская, д.23 E-mail: masсha_006@mail.ru Биологическая адаптация как основа социальн...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный университет" Факультет географии и геоэкологии Кафедра физической географии и экологии УТВЕРЖДАЮ Декан факультет...»

«Известия ТИНРО 2014 Том 177 БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ УДК 574.58+639.2.052.3:681.3(265) И.В. Волвенко* Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4 НОВАЯ БАЗА ДАННЫХ ДОННЫХ ТРАЛОВЫХ СТАНЦИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ В ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЯХ И СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ТИХОГО ОКЕАНА В 1977–2010 ГГ. Рассма...»

«ФЕНЕВА Ирина Юрьевна МЕХАНИЗМЫ ВЛИЯНИЯ БИОТИЧЕСКИХ И АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ДИНАМИКУ И СТРУКТУРУ СООБЩЕСТВ ВЕТВИСТОУСЫХ РАКООБРАЗНЫХ 03.02.10 – гидробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени доктора биологических наук Мос...»

«Принципы экологии 2013. Т. 2. № 4 научный электронный журнал ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГИИ http://ecopri.ru http://petrsu.ru Издатель ФГБОУ "Петрозаводский государственный университет" Российская Федерация, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33 Научный электронный журнал ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГИИ http://ecopri.ru Т. 2. № 4(...»

«Список новых поступлений в МБУК ЦБС за январь 2017 г.В списке использованы следующие сиглы: ОО – отдел обслуживания центральной городской библиотеки (Пушкина, 4, тел: +7 900 943 8737) ГДЮБ городская детско-юношеская библиотека (Дзержинского, 5...»

«ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 1.1.1. Статус программы Рабочая программа составлена на основе Федерального компонента Государственного стандарта, Примерной программы среднего (полного) общего образования (профильный уровень), Учебного...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.