Введение 3
Глава 1. Физико-географическая характеристика территории 5
1.1. Геологическое строение 5
1.2. Рельеф 8
1.3. Климат 11
1.4. Поверхностные воды 14
1.5. Почвы и растительный покров 15
1.6. Морфологическая структура ландшафта 17
1.7. Функциональное зонирование и антропогенные нагрузки 20
Глава 2. Гидрографические характеристики изучаемых объектов 24
2.1 Изученность объектов исследования 24
2.2. Понятие озер и их классификация 26
2.2.1. Типы озерных котловин 28
2.2.2. Морфометрические характеристики озер 32
2.2.3. Гидрологический режим и питание 44
2.3 Качественная характеристика озер 51
Глава 3. Современное состояние озер 60
3.1 Современное экологическое состояние озер Болгарского
ландшафтного района 60
3.2 Мероприятия по восстановлению водоемов 67
3.2.1. Методы восстановления малых озер 68
3.2.2 Мероприятия по восстановлению исследуемых водных объектов 78
Заключение 89
Литература 91
Приложение
Поверхностные воды являются одними из наиболее важных природных ресурсов Российской Федерации. Пресноводные экосистемы являются не только источниками водоснабжения, но и местом водозабора для промышленного производства и сельского хозяйства. Они используются для рыбоводства и рыболовства, являются важными рекреационными объектами. Естественно, наблюдение за качеством вод в водных объектах и предотвращение деградации озер вследствие чрезмерной антропогенной нагрузки чрезвычайно важны. Необходимость наблюдения за водными объектами декларируется законом «Об охране окружающей среды» [51]. Выполнение программ экологического мониторинга в государственной наблюдательной сети возложено на Федеральную службу по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и на территориальные системы наблюдений, но эти структуры не в состоянии охватить сетью наблюдательных пунктов все водные объекты нашей страны. В настоящий момент пункты наблюдения государственного экологического мониторинга размещены только на наиболее крупных и важных для рекреации, рыболовства, рыбоводства и обеспечения питьевой водой водоемах. Вне поля их зрения оказываются сотни малых озер и прудов. Эволюция озер в естественных условиях заканчивается обмелением водоема при накоплении донных отложений, зарастанием его макрофитами, заболачиванием и полным исчезновением. Время естественной эволюции озерных систем весьма продолжительно, однако скорость наступления завершающих стадий, приводящих к исчезновению водоема, увеличивается при направленном антропогенном воздействии. Изменение естественной структуры водоемов, как правило, ухудшает их экологическое состояние и приближает процесс обмеления.
Деградация озер приобретает все большие масштабы в Республике Татарстан, поэтому оценка потенциального риска деградации, вплоть до полного исчезновения, озер как водных объектов является актуальным предметом гидроэкологических исследований, т.к. позволяет предотвратить наблюдаемые негативные процессы посредством разработки специальных восстановительных мероприятий. Цель данной работы - разработка перечня мероприятий по восстановлению гидрологического режима и экологической реабилитации озер. Для ее выполнения были решены следующие задачи:
1. оценить общее экологическое состояние водоемов;
2. оценить масштабы хозяйственной деятельности близ исследуемых водных объектов;
3. выявить причины деградации озёр;
4. предложить комплекс мероприятий по восстановлению озер.
Объектом исследования являются малые озера. Предметом исследования служит экологическое состояние озер Болгарского ландшафтного района. Теоретической и методологической базой исследования выступают положения и выводы, содержащиеся в работах отечественных и зарубежных ученых. В работе применялись следующие методы: картографический, сравнительного анализа, статистический и др. Теоретической и методологической базой исследования служат положения и выводы, содержащиеся в работах отечественных географов Давыдова Л.К, Верещагина Г.Ю., Драбковой В.Г., Каштанова С.Г., Сементовского В.Н., Прытковой М.Я. и зарубежных ученых. В качестве информационной базы использовались отчеты Института проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан, аэрофотоснимки программы Google Earth Pro.
Болгарский ландшафтный низменный район с семигумидными Восточноевропейскими сосново-широколиственными (с липой) лесами частично остепненными травяными лесами на типичных и выщелоченных черноземах располагает большим количеством озёр, однако прослеживается многолетняя тенденция к деградации малых водоемов, приводящая к их обмелению вплоть до исчезновения. Особенно актуальна эта проблема для небольших водоемов (к которым относится большинство озёр Болгарского ландшафтного района), характеризующихся замедленным движением воды или полным его отсутствием. В процессе написания данной работы были изучены особенности распространения и формирования озёр изучаемого региона, их современное экологическое состояние, а также выявлены возможные причины деградации водоемов.
Причины обмеления озер Болгарского ландшафтного района имеют двойственную природу, являясь итогом суммарного воздействия как природных, так и антропогенных факторов. Поскольку породы, слагающие территорию района, обладают большой фильтрационной способностью, основные подземные водоносные горизонты лежат ниже котловин озёр, в связи с чем подземное питание отсутствует, либо даже происходит поглощение части вод подземными горизонтами. Следовательно, питание водоёмов напрямую зависит от атмосферных осадков. Аномально засушливые годы, как, например, 2010 год, значительно усугубили процесс обмеления. Антропогенное влияние на озёра заключается в интенсивной распашке водосбора и существенной рекреационной нагрузке. Весь спектр проблем водоемов изучаемой территории характерен для озёр Рабига-Куль, Чистое, Атаманское и Безымянное:
1. Изменение морфометрических показателей вследствие антропогенной деятельности.
2. Заиление озерных котловин (так, например, в оз. Рабига-Куль за последние 40 лет накоплено в среднем до 70 см осадка, скорость осадконакопления составляет порядка 17 мм/год).
3. Зарастание береговой линии высшей водной растительностью.
4. Загрязнение воды озер сельскохозяйственными и бытовыми стоками.
С учетом природных характеристик и специфики антропогенной нагрузки на исследуемые озера мы можем порекомендовать следующие первоочередные работы по восстановлению озер:
1. Ограничение рекреационной нагрузки.
2. Удаление донных отложений. Это мероприятие позволит не только увеличить объем водных масс, но и будет способствовать уменьшению вторичного загрязнения вод в результате распада органических и неорганических веществ на границе вода - дно.
3. Проведение регулярной очистки береговой зоны для поддержания санитарного состояния.
4. Строгий контроль над соблюдением режима водоохранных зон водных объектов.
5. Действенным мероприятием по восстановлению озера Безымянное может стать преобразование ландшафта путем отвода сельскохозяйственных и хозяйственно-бытовых стоков от котловины озера на ландшафт местности.
1. Алекин О.А. Гидрохимия - СПб(Л): Гидрометиздат, 1970. - 444 с.
2. Алябина А.Г. Формирование выноса фосфора из почвы в условиях антопогенного воздействия //Эволюция круговорота фосфора и эфтрофирование природных вод. Л., 1988 - С. 22-23
3. Атлас Республики Татарстан. М.: ПКО «Картография» - 2005 - 211 с.
4. Богословский Б.Б. Озероведение - M.: МГУ,1960. - 333 с.
5. Верещагин Г. Ю. Методы морфометрической характеристики озер.
//Труды Олонецкой научной экспедиции.ч.2. География - Л., 1937 -
114с.
6. Водные объекты Республики Татарстан. Гидрографический справочник / под ред. Б.Г. Петрова, Р.А. Шагимарданова - Казань: Издательство ОАО «ПИК «Идель-пресс», 2006 - 504 с.
7. Водные ресурсы и водный баланс территории Советского Союза. Л.: ГИМИЗ, 1967. — 199 с.
8. Водный кодекс Российской Федерации на 10 октября 2015 года - Москва, 2015 - 48 с.
9. Гайгалис К. Зарастание малых водохранилищ Среднелитовской низменности и борьба с ним/ Гайгалис К., Гайжаускене И., Милюс П. // Проблемы рационального использования водных ресурсов малых рек: Казань - 1981 - С. 162-163
10. Горшкова А.Т. Пространственный анализ биологического потенциала
устойчивости водных экосистем (на примере поверхностных вод РТ): Автореферат диссертации канд. геогр. наук. / А.Т. Горшкова,
Ярославль, 2003 - 24 с.
11. ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб — Москва: Стандартинформ, 2013 — 36 с.
12. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков проб// Межгосударственные стандарты — Москва: Стандартинформ, 2012 — С. 151-160.
13. Давыдов Л.К. Общая гидрология/ Давыдов Л.К., Дмитриева А.А., Конкина Н.Г.// - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. — 463 с.
14. Драбкова В.Г. Восстановление экосистем малых озёр/ Драбкова В.Г., Прыткова М.Я., Якушко О.Ф// — СПб.: Наука, 1994 - 144 с.
15. Ермолаев О. П. Ландшафты республики Татарстан. Региональный ландшафтно-экологический анализ.// Ермолаев О. П, Игонин М.Е, Бубнов А.Ю, Павлова С.В. - Казань: «Слово» — 2007. — 411с.
16.Зеленая книга Республики Татарстан. Под ред. Торсуева Н. П. - Казань.1993 - 421с.
17. Иванов Д.В. Оценка скорости осадконакопления в озерах Казани и Приказанья/ Иванов Д.В., Зиганшин И.И., Осмелкин Е.В. // Георесурсы. №2(38) - 2011- С.46-48.
18. Йоргенсен С.Э. Управление озерными системами: Москва - 1985 - 160с.
19. Каштанов С.Г., Сементовский В.Н. Материалы к описанию озер Куйбышевского района ТатАССР // Ученые записки Казанского ун-та - Казань, 1956 - Т. 116, кн. 14
20. Китаев С.П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов - Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007 - 395 с.
21. Ковалевский А.П. Книга Ахмеда Ибн-Фадлана о его путешествии на Волгу в 921-922 гг. Статьи, переводы и комментарии. — Харьков: Изд- во Харьковского государственного университета, 1956 — С.121-142.
22. Лучшева А.А. Практическая гидрология: Ленинград, Гидрометеоиздат - 1976 - 440 с.
23. Методика расчета водохозяйственных балансов водных объектов - М.,
2007 - 50 с.
24. Мингазова Н.М. Антропогенные изменения и восстановление малых озер (на примере Среднего Поволжья). - Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук — СПб, 1999 —430 с.
25. Насыров Г.А. Влияние дноуглубления на экосистему эвтрофного озера/ Насыров Г.А., Шарапова Т.А. // Водные экосистемы Урала, их охрана и рациональное использование: Свердловск - 1989 - 94 с.
26. Никаноров А.М. Гидрохимия // А.М. Никаноров, Е.В. Посохов - Л.:Гидрометиздат, 1985 - 232с.
27. Озера Среднего Поволжья - Л.: Наука, 1976 - 238 с.
28. Понько В.А. Приемы гидротехнической мериорации озер Западно-Сибирской лестостепи // Охрана и преобразование природы лесостепи Западной Сибири: Новосибирск - 1976 - с. 71-77
29. Переведенцев Ю.П. Климат, естественно и непреднамеренно
измененные климатические ресурсы/ Ю.П.Переведенцев, Э.П. Наумов, М.А. Верещагин//Зеленая книга Республики Татарстан — Казань, 1993
— С.45-51
30. Прыткова М.Я. Научные основы и методы восстановления озёрных экосистем при разных видах антропогенного воздействия — СПб:Наука, 2002. —148 с.
31. РД 52.24.643-2002. МУ. Метод комплексной оценки степени
загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям
— Ростов-на-Дону, 2002 — 55 с.
32. Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 10. Верхне-Волжский район. Кн.1 М. Гидрометеоиздат— 1973 — 475 с.
33. Ретеюм А.Ю. Роль водохранилищ в изменении природных условий / А.Ю. Ретеюм, С.Л. Вендров, А.Б. Авакян, К.Н. Дьяконов //Наука о Земле 1968 №07. —М.: Знание, 1968. — 50 с.
34. Смирнова Н.П. Теоретические вопросы классификации озер // Н.П, Смирнова, А.Г. Исаченко, И.Н. Андроникова — СПб.: Наука, 1993 - 192 с.
35. Тайсин А.С. Озера Приказанского района, их современные природные и антропогенные изменения — Казань: Изд-во ТГГПУ, 2006.— 167 с.
36. Тайсин А.С. Антропогенная активация эрозии и динамика
озер Приказанского района: Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени кандидата географических наук — Казань: ЮГУ, 1996. — 58 с.
37. Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ Об охране
окружающей среды // Собрание законодательства российской
федерации №43 - Москва, 2013 - С.12-20
38. Хендерсон-Селлерс Б. Инженерная лимнология: Ленинград - 1987 - 336 с.
39. Хендерсон-Селлерс Б. Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования// Б. Хендерсон-Селлерс, Х.Р. Маркленд— Л. Гидрометеоиздат, 1990 —280 с.
40. Цимдинь П.А. Малые реки Латвии/ П.А. Цимдинь, Р.А. Лиепа — Рига, 1989 - 77 с.
41. Цимдинь П.А. Много ли сил у малой реки/ П.А. Цимдинь, Р.А. Лиепа // Наука и техника №1 - 1983 - С. 18-20
42. Широков В.М. Изменение природных условий при регулировании озер в Белоруссии // История озер СССР VI всесоюзное совещание.Том 1. Тезисы доклада. Таллин - 1983 - с. 195-196
43. Alhonen P. Lake restoration: a sediment limnological approach// Aqua fenn. Vol. 15 N 2- 1985 - P. 269-273
44. Bajkiewicz-Grabowska E., Magnuszewski A., Mikulski Z. Hydrometria, PWN, Warszaw, 1993 - 342 p.
45. Forsberg C. Evaluation of lake restoration in Sweden// Schweiz. Z. Hydrol. Vol. 49, N2 - 1987 - P. 260-274
46. Gophen M. The management of Lake Kinnerei and its drainage basin Sci. Basis Water Resources Manaement Proc. Symp. Jerusalem 19-23 September 1985: Wallington - 1985 - P. 127-138
47.Osgood R.A., Stiegler J.E. The effects of artificial circulation on a hyper- reutrophic lake// Water Resour. Bull. Vol. 26, N26 - 1990 - P. 209-217
48.Rosseland B.O., Hidar A. Liming of lakes, rivers and catchements in Nor¬way// Water, Air and Soil Pulution. Vol. 41, N 1-4 - 1988 - P. 165-188
49.Stadelmann P. Zustand des Sempachersees vor und nach der inbetriebnahme der see-internen Massnahmen: Kunstlicher sauerstoffeintrag und Zwangszir- kulation 1980-1987//Wasser.Energ.,Luft. Vol. 80 N3-4 - 1988 - P. 87-96
Электронные ресурсы
50. Архив погодных условий на метеостанции Тетюши [Электронный ресурс] URL: http://rp5.ru/ свободный
Фондовая литература
51. Исследование гидрохимического и гидробиологического состояния систем оз. Кабан и протоки Булак с целью разработки комплекса мероприятий по восстановлению механизмов саморегулирования водной среды — Казань: ГБУ ИПЭН АН РТ, 2011 — 304 с.
52. Кадастр водных объектов. Кадастр озер ТАССР. Т.1 Водораздельные озера. Отчет СевНИИГиМ — 1969
53.Оценка современного экологического состояния озера Рабига-Куль Спасского муниципального района с целью разработки мероприятий по восстановлению его гидрологического режима — Казань: ГБУ ИПЭН АН РТ, 2013 - 84 c.