Фоновая оценка и предложения по улучшению состояния экосистемы реки Кубань тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Мамась, Наталья Николаевна

• Мамась, Наталья Николаевна
• кандидат биологических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Мамась, Наталья Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.:.

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

1.1. Экологическая оценка состояния водоема.

1.1.1. Физические свойства воды.

1.1.1.1. Температура.

1.1.1.2. Прозрачность.

1.1.1.3. Скорость течения.

1.1.1.4. Цветность воды.

1.1.2. Химические свойства.

1.1.3. Биологические свойства.

1.1.4. Загрязнение речной системы.

1.2. Цель и задачи исследований.

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ БАССЕЙНА РЕКИ КУБАНЬ И

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Природные условия в годы проведения исследований.

2.1.1. Климат.

2.1.2. Геология и геоморфология.

2.1.3. Дельта Кубани.

2.1.4. Гидрография и гидрология.

2.1.5. Водный режим реки Кубань.

2.1.6. Крупные притоки реки Кубань.

2.1.6.1. Река Уруп.

2.1.6.2. Река Лаба.

2.1.6.3. Река Белая.

2.1.6.4. Река Пшиш.

2.1.6.5. Река Псекупс.

2.1.6.6. Пека Афипс.

2.1.6.7. Закубанские реки.

2.1.7. Ландшафты.

2.1.8. Растительность и животный мир.

2.2. Методические аспекты исследований.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Физические свойства воды реки Кубань.

3.1.1. Температура воды.

3.1.2. Прозрачность воды.

3.1.3. Цветность воды.

3.1.4. Скорость течения воды.

3.1.5. Содержание кислорода в воде.

3.2. Химические свойства воды реки Кубань.

3.3. Гидробиология реки Кубань.

3.3.1. Микрофлора.

3.3.2. Мезофауна.

3.4. Химическое загрязнение реки Кубань.

3.4.1. Биогены.

3.4.2. Тяжелые металлы.

3.4.3. Содержание нефтепродуктов в воде реки Кубань.

3.4.4. Хлорорганические пестициды.

3.4.5. Фенолы.

3.5. Предложения по улучшению экологического состояния реки Кубань.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фоновая оценка и предложения по улучшению состояния экосистемы реки Кубань»

Реки имеют важнейшее значение в природных ландшафтах и в народном хозяйстве. Реки пересекают и создают речные террасы и дельты и активно участвуют в формировании рельефа своих бассейнов. Особая роль принадлежит им в круговороте воды в природе, поскольку выносят в море стекающие в них с площади бассейна атмосферные осадки и воды из дренируемых ими пластов горных пород, а с поверхности самих рек испаряется влага, поступающая в атмосферу (Кожова, Крылова, 1999).

Реки существенно смягчают климат, оздоравливают ландшафт. Трудно переоценить значение рек в жизни человека и животных. Они являются источниками водоснабжения населенных пунктов, промышленных предприятий, обеспечивают влагой рисовые плантации, поля, сады. Реки имеют громадное значение как источники энергии и транспортные артерии (Моисеенко, 1997; Трифонова, 1999).

Краснодарский край богат реками и хозяйственное значение их для региона весьма велико (Латышев, 1967). По горным рекам Белая, Лаба и другим сплавляется лес. Реки края обладают большими запасами гидроэнергии. Одна река Белая при условии строительства каскада гидроэлектростанций может давать в год до 2 млрд. кВт электроэнергии. На реках края уже построен ряд электростанций, но потенциальная мощность рек используется еще мало (Богучарсков, Иванов, 1979).

Велико и рыбохозяйственное значение рек. В реках края, в прудах и речных водохранилищах вылавливается много рыбы. Реки служат нерестилищами для таких ценных пород рыб, как осетровые, рыбец, шемая, лососевые и другие (Коровин, 1979).

К сожалению, в настоящее время на экосистемы рек края оказывается интенсивное антропогенное воздействие: они загрязняются бытовыми и промышленно-сточными водами, а непродуманные вырубки леса нарутают водоохранные зоны, недостаточно рационально используются их водные ресурсы и т.д.

Главная водная артерия края - река Кубань; она судоходна от города Усть-Лабинска до устья и переправляет за год миллионы тонн различных грузов и сотни тысяч пассажиров (Канонников, 1977). На территории бассейна реки Кубань повсеместно отмечается негативное воздействие антропогенного фактора на почвенный покров: распашка берегов реки почти до уреза воды или края обрывов разрушает защитный растительный покров, нарушает гидрологический режим, приводит к эрозии и обвальным явлениям в прибрежной зоне. В пределах бассейна реки Кубань, особенно в среднем и нижнем ее течении, повсеместно развита эрозия в связи с хозяйственной деятельностью человека (Коровин, 1978, 1977 1980, 1989, 1981). На всем протяжении реки отмечено загрязнение, замусоривание и захламление прибрежных участков пестицидами, удобрениями, нефтепродуктами, остатками хозяйственной деятельности и т.д. (Соляник, 1988; Половинко, 1998).

Характерным для химического состава вод бассейна реки Кубань является тенденция нарастания минерализации и усложнение их химического состава в пространстве от ледников и снежников вниз по течению (Борисов, 1978). В период половодья минерализация воды в реке Кубань повышается от 30 мг/л в верховьях до 300 мг/л в среднем течении, затем снижается к устью до 150-250 мг/л (Нагалевский, 1988, 1981).

В связи с водохозйственной деятельностью изменяется сток взвешенных наносов реки Кубань. В первой половине 20 века режим стока воды и взвешенных наносов реки Кубань характеризовался как условно естественный. В последние десятилетия бассейн этой реки служит ареной интенсивной хозяйственной деятельности, проявляющейся как непосредственно в гидрографической сети, так и на поверхности водосбора. Комплекс мероприятий по усилению режима использования реки Кубань существенно сказался на ее гидрологическом режиме, при этом наибольшее влияние оказала переброска части вод реки через Невинномысский (1948г.) и Большой Ставропольский (1967г.) каналы и создание Краснодарского водохранилища на участке среднего течения реки (Кочетов, 1988; Коровин, 1978, 1995, 1989; Половинко, 1998, 1994). Расход воды в реке Кубань в 1968-1975 гг. сократился на 38 %. Уменьшились также расход и сток взвешенных наносов, хотя их вынос притоками продолжается. Забор воды каналами отразился на характере стока по всей длине реки Кубань вплоть до ее устья (Маслов, 1985).

Экосистема реки Кубань в целом представляет собой сложный комплекс, характеризующийся разнообразием региональных, высотных и ландшафтных образований, подвергающихся весьма ощутимому антропогенному прессу. Поэтому важное значение преобретает изучение различных аспектов состава, структуры, функционирования как отдельных блоков, так и системы в целом. Эти обстоятельства и определили выбор основного направления нашей работы - оценить современное состояние экосистемы реки Кубань и определить возможные мероприятия для улучшения этой ситуации. Целью нашей работы является проведение фоновой оценки современного состояния экосистемы реки Кубань и выработка на этой основе предложений по ее стабилизации. В процессе выполнения поставленной цели нами решены следующие задачи:

- изучены физические свойства речной воды;

- изучен химический состав речной воды;

- определен состав микрофлоры и зоофауны речной воды и ила;

- определено содержание загрязняющих веществ в речной воде и донных отложениях.

Нами изучались физические и химические свойства воды (реже ила), а также состав микрофлоры и мезофауны, оценивался уровень загрязнения воды и ила основными химическими веществами - тяжелыми металлами, 7 пестицидами и нефтью. Свои исследования мы проводили в основном экспедиционным путем. В течение всего периода исследований нам оказывал постоянную помощь коллектив НИИ прикладной экологии Кубанского госагроуниверситета, сотрудникам которого выражаю искреннюю признательность и благодарность.

Заключение диссертации по теме «Экология», Мамась, Наталья Николаевна

ВЫВОДЫ

1. Река Кубань с ее притоками (Белая, Уруп, Лаба и др.) и всей площадью водосбора (57900 км ) представляет собой весьма специфическую экологическую систему: длина реки составляет 870 км; в отличие от северных рек, течение которых меридиональное; река Кубань выделяется продольной зональностью (с востока на запад) и отличается широким диапазоном варьирования показателей температуры и прозрачности воды, скорости ее течения, концентрации в воде кислорода и биогенных солей, а

-еж . также видового состава биоты; в своей верхней части на территории края характеризуется значительной глубиной и сильной крутизной практически безлесного правого берега при относительно пологом и сильно покрытом древесной растительностью левобережья; в нижней своей части (от Краснодарского водохранилища до Темрюкского залива) проходит по Прику-банской низменности.

2. Основные физические свойства воды (прозрачность, мутность, температура, скорость течения и др.) в реке Кубань заметно варьируют по сезонам и годам, а также по мере удаления от истока к устью; наиболее подвижными показателями в системе физического блока свойств воды выделяются температура и скорость течения. Температура воды характеризуется повышением от 8°С в верхней части до 15°С в зоне впадения, а скорость течения от 0,5 м/с у границ Ставрополье (Успенский район) до 0,3 м/с в районе Темрюка. На физические свойства воды в реке Кубань оказывает влияние хозяйственная деятельность человека в границах ее водосбора, а также рельеф, состав подстилающей породы, специфика прибрежных территорий и т.д.

3. Химизм основных подсистем (вода и ил) экосистемы реки Кубань характеризуется наличием в их составе гидрокарбонатно-кальциевой группы элементов. Состав ила включает содержание органики около 1 %, общего азота - до 0,1 %, фосфора - до 0,05 %, калия - до 0,12 %. Минерализация речных вод увеличивается с востока на запад; кислотность нейтральная или слабощелочная (рН = 6,8-7,2). На большей части прохода реки происходит активное перемешивание водных слоев и в связи с этим вода активно обогащается кислородом, который расходуется на окисление органических веществ и развитие организмов.

4. Вода реки Кубань характеризуется обилием количественного и качественного состава микрофлоры, включающей различные эколого-трофические группы. Таксономический анализ микрофлоры воды и ила установил наличие в них 25 видов бактериальных культур и 15 видов микро! мицетов. Видовой состав микрофлоры ила богаче и разнообразнее. Широкий спектр ферментативной активности выявленной микрофлоры обеспечивает достаточно глубокую минерализацию органического вещества и окислительную трансформацию неорганических соединений.

5. Вода и ил реки Кубань населены многочисленными видами представителей зоофауны, включая роды Кега1е11а, Азр1апс1та, ВгасЫопш, БарЬта, ВоБтша. В течение года наблюдается сезонность в распределении биомассы животных организмов: минимальная - зимой и в периоды половодья, максимальная - весной и летом в период размножения. В илистых отложениях встречаются черви класса О^оИеНа, веснянки, моллюски, планарии, губки, олигохеты, пиявки и т.д.

6. Система реки Кубань загрязнена рядом химических соединений, включая тяжелые металлы (7л, РЬ, Сё, Со) и нефтепродукты. Последние являются наиболее распространенными загрязнителями, поступающими в систему со сточными водами, с поверхностным стоком из урбанизированных территорий, транспортных магистралей и сбросных вод оросительных систем Красноармейского и Славянского районов. Весьма загрязнены химическими веществами воды притоков реки Кубань - реки Лаба, Зеленчук и др. Самые распространенные загрязненные участки реки Кубань расположены в районе городов Армавир, Кропоткин и Краснодар, где сконцентрированы производства, широко использующие нефть и нефтепродукты.

7. Для улучшения состояния водной экосистемы необходимо: 1) добиваться прекращения сброса сточных вод с промышленных предприятий без их очистки; 2) обеспечить нормативный уровень работы очистных муниципальных предприятий крупных городов, таких как Армавир, Кропот- * кин и Краснодар; 3) навести порядок в работе очистных сооружений и технических средств, работающих в зоне водосбора; 4) создание защитных зон (приречных лесополос, полос задернения травами и кустарниками) с целью снижения загрязнения поверхностным стоком с площадей водосбора, очистки ливневых вод в населенных пунктах и т.д., что будет способствовать снижению притока химических и органических загрязнителей со всей площади водосбора и оздоровлению экологической ситуации в це