ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1. Эвтрофирование водных объектов 6
1.2. Самоочищение водоема 12
1.3. Последствия эвтрофирования водных объектов 15
1.4. Цианобактерии 17
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ 23
3. ХАРАКТЕРИСТИКА РЕКИ КАЗАНКИ И АНТРОПОГЕННОГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕЕ
3.1. Гидрологическая и гидрохимическая характеристика реки
Казанки
3.2. Антропогенное воздействие на реки Казанка и Волга 33
3.2.1. Поступление сточных вод 33
3.2.2. Гидронамывы и строительство в прибрежной зоне 35
3.3. Анализ экологической ситуации в 2016 г. в связи с
эвтрофированием вод и заморами рыбы
4. АНАЛИЗ ПОСЛЕДСТВИЙ АНТРОПОГЕННОГО ЭВТРОФИРОВАНИЯ В 2018 Г
4.1. Оценка качества воды по физико-химическим и
органолептическим показателям
4.2. Анализ по доминирующим видам и родам фитопланктона 53
5. ПРОЕКТ ЭКОРЕАБИЛИТАЦИИ И БЛАГОУСТРОЙСТВА 56 НИЖНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ КАЗАНКИ В РАЙОНЕ
КИРОВСКОЙ ДАМБЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ 75
ЛИТЕРАТУРА 77
ПРИЛОЖЕНИЕ 85
Проблема, связанная с загрязнением поверхностных вод, с каждым годом усиливается и обретает все большую актуальность. В основном это все связано с тем, что развивается промышленность, идет существенно большой темп роста городов, значительное количество загрязняющих веществ начинает попадать в водные объекты, а так же это сулит поступлению биогенных элементов через сточные воды населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий, предприятий связанных с промышленностью. Все это, безусловно, провоцирует и влечет за собой такие последствия, как значительное увеличение количества эвтрофированных водоёмов, деградацию в этих водоемах отдельных компонентов экосистемы, а так же целых сообществ организмов (Rast, 1996; Еремкина, 2010). Эвтрофирование ведет к уменьшению рыбохозяйственного и рекреационного потенциала водоёмов, негативно сказывается на системах очистки воды из водных объектов, используемых для питьевого водоснабжения (Сиренко, 1978; Paerl, 1988). При эвтрофировании происходит «цветение» воды, в связи с тем, что происходит массовое развитие высших водных растений.
На сегодняшний день антропогенное эвтрофирование считается важнейшим фактором отрицательного воздействия промышленной, сельскохозяйственной и другой деятельности на водные объекты (Кучкина, 2004). Решение проблем по уменьшению эвтрофирования водоёмов является важной задача современной науки и практики. Необходимо и следует получать наиболее точные оценки количественного характера, находить самые важные информативные факторы, связанные с развитием процессов эвтрофирования, загрязнения водных объектов, разрабатывать наиболее оптимальные методы, способы и технологии для очистки водоёмов и мероприятия связанные с их социальной защитой и реабилитацией.
Водные ресурсы осваиваемой земли, как правило, принято счить главными в формировании ее планировочной структуры (Боровков и др., 2012). Большинство водных объектов расположенных в городах пребывают в плохом состоянии: прилегающая почва и ее донные отложения имеют значительные загрязнения, на берегах и склонах активно идут негативные геоморфологические процессы (эрозионные, склоновые), так же часто бывает нарушена система водообмена, а многие береговые закрепления, выполненные из железобетона, построенные в 1970-1980 гг. находятся в разрушенном состоянии. В то же время, части природного ландшафта, на урбанизированных землях водные объекты, владеют высочайшим рекреационным потенциалом.
Нередко на прибрежные зоны водных объектов расположенных в городах и сами водоемы приходится настолько важная рекреационная нагрузка, которую природные комплексы в естественных условиях не чувствуют, да и элементарно не имеют все шансы выдержать. В связи с данным, для обычного, стойкого функционирования водных объектов нужно проведение особых событий, позволяющих приспособить природные объекты к условиям урбанизированных земель: научно аргументированное рассредотачивание рекреационной нагрузки, ее лимитирование на более чувствительных участках и осуществление цельного ансамбля особых событий по обустройству данных земель и увеличению их стойкости. Необходимым рубежом считается укрепление берегов рек, озер, прудов на эрозионно-опасных участках с использованием экологических природоприближенных материалов или же технологий (Денисов, 2004).
Почти все водоемы, тем более находящиеся неподалеку от населенных пунктов, а так же городов, подвергаются антропогенному воздействию. Это сопряжено с тем, собственно, что они по своему положению в рельефе суши являются аккумуляторами большинства веществ, которые циркулируют в границах водосбора. Поддержание уровня воды в данных водоемах происходит благодаря различным ручьям, подземным родникам и атмосферным осадкам. Так же, с водой в водные объекты поступают всевозможные органические минеральные вещества, токсиканты, тяжелые металлы и пр. Они аккумулируются водными организмами и циркулируют по трофической цепи, влияя на все составляющие экологической системы. Конечно, практически все из данных соединений предполагают угрозу не только для жителей водных объектов, но и людей, которые пользуются данной водой (http://kontinentusa.com/evtrofirovanie- vodoemov).
Объектом исследования является акватория реки Казанки. Предметом исследования служат факторы воздействия, последствия и мероприятия на акватории реки Казанки.
Целью настоящей работы является проведение анализа акватории реки Казанки с учетом факторов воздействия, последствий и мероприятий.
Задачами изучения являются: изучение литературы по теме эвтрофирования и засыпки акватории реки Казанки; анализ экологической ситуации и антропогенного эвтрофирования акватории реки Казанки; анализ картографических материалов и намывов реки Казанки; анализ гидрохимических показателей, видового состава фитопланктона, БПК; проект экореабилитации нижнего течения реки Казанки.
Гипотеза: озеленив и благоустроив территорию нижнего течения реки Казанки с применением экологических принципов проектирования, можно получить ландшафтную территорию в городской застройке. Новизна. Впервые для данной территории предложен эскизный проект экологического благоустройства нижнего течения реки Казанки. Данная работа позволит выявить различные факторы воздействия на акваторию реки Казанки, а так же последствия от влияния антропогенного воздействия на нее. В результате анализа последствий и влияния различных факторов будут предложены мероприятия по экореабилитации акватории реки Казанки. Практическая значимость. Проект может быть реализован для решения вопросов засыпки, цветения воды, замора рыбы, а так же создания рекреационных территорий в г. Казани. В конечном итоге будет предложен проект по экореабилитации акватории реки Казанки, который будет учитывать все факторы воздействия и поможет снизить их влияние.
Таким образом, по результатам проведенных исследований было выявлено, что в условиях сухого лета 2018 г. практически по всем исследуемым станциями отмечались признаки АЭ в разной степени.
1. Наибольшее проявление антропогенного эвтрофирования по визуальным, физико-химическим и органолептическим показателям наблюдалось на р. Казанка в районе Кировской дамбы. Наблюдалось «цветение» воды, сине-зеленая полоса отмерших водорослей по берегу.
2. Данный участок реки был наиболее загрязненным по эколого - санитарной классификации качества поверхностных вод суши, имел наибольший показатель сапробности воды, а так же степень трофности. Это связано с условиями подпора р. Казанки в данном месте, заилением акватории в результате гидронамывов, хорошей прогреваемостью заиленных участков и сносом загрязняющих и биогенных веществ в устьевой участок реки.
3. По итогам определения проб воды было выявлено 56 видов водорослей (7 - сине-зеленые водоросли; 8 - зеленые водоросли; 5 - эвгленовые водоросли; 1 - динофитовые водоросли; 35 - диатомовые водоросли). На основании фотоснимков был составлен атлас 56 видов фитопланктона, встреченных в исследуемых водных объектах.
4. Выявлено, что «цветение» воды на рр. Казанка и Волга, вызваны сине-зелеными водорослями Anabaena flos-aquae; Aphanizomenon flos-aquae; Lyngbya limnetica; Merismopedia elegans, Merismopedia glauca; Microcystis aeruginosa.
5. Определение фитопланктона на рр. Казанка и Волга позволило оценить численность и биомассу видов водорослей. Наибольшую численность и биомассу так же имела р. Казанка в районе Кировской дамбы. Именно здесь и наблюдались визуальные признаки антропогенного эвтрофирования, то есть разработанная шкала АЭ хорошо коррелирует с данными по количественным показателяым фитопланктона.
6. Разработана авторская шкала (авторы - Мингазова, Гайнуллина, Алиуллина) определения антропогенного эвтрофирования водоемов по внешним признаками и органолептическим показателям.
7. Предложен проект по экореабилитации акватории реки Казанки в районе Кировской дамбы, который учитывает факторы воздействия и позволяет снизить их влияние. Проект может быть реализован для решения вопросов засыпки, цветения воды, замора рыбы, а так же создания рекреационных территорий в г. Казани.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
