2809

Поскольку терриконики оказывают значительное негативное влияние на окружающую среду, необходимо искать пути его снижения. Уже на этапе добычи полезных ископаемых необходимо применять прогрессивные технологии по разработке месторождений, среди которых можно отметить подземную добычу с полной или частичной закладкой выработанного пространства, что позволяет не занимать поверхностные земли под складирование отходов и уменьшить приток воды в шахтах. Учитывая, что в целом природоохранная деятельность в области угледобычи направлена на разработку и выполнение мероприятий, обеспечивающих соблюдение действующих экологических норм и лимитов на размещение образовавшихся отходов, сокращение доли образующихся отходов на единицу продукции является перспективным путем развития угледобывающей промышленности в данном направлении.

В случае с уже расположенными на территориях угледобывающих районов террикониками перспективным направлением снижения негативного воздействия на окружающую среду является их рекультивация. Как правило, рекультивация террикоников проводится в два этапа: технический и биологический. Технический этап рекультивации предусматривает уборку мусора, планировку поверхности со срезкой навалов, засыпкой понижений и созданием противоэрозионного уклона, захоронение негабаритов, обваловку спланированных площадей водозадерживающим валом, нанесение мелиоранта (извести) и рыхление с целью его заделки в поверхностный слой, нанесение потенциально плодородных пород, сооружение нагорных канав и водозадерживающих валов. Биологический этап рекультивации включает комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий: внесение мелиоранта, минеральных удобрений, рыхление на глубину корнеобитаемого слоя, посев многолетних злаково-бобовых трав или посадку саженцев кустарников и деревьев.

Одним из наиболее радикальных способов снижения негативного влияния террикоников на окружающую среду, является их полная утилизация путем переработки. Наибольшая добавочная стоимость может быть получена при производстве строительных материалов на основе террикоников. Установлена возможность частичной замены природного компонента (глины) в керамической массе террикониками при производстве строительной керамики [3].

91

Список литературы

1.Керамический кирпич из террикоников Кизеловского угольного бассейна / Б.С. Баталин, Т.А. Белозерова, М.Ф. Гайдай, С.Э. Маховер // Молодежная наука Прикамья. – 2010. – Вып. 11. – С. 60–64.

2.Комплексное исследование породных отвалов ликвидированных шахт Кизеловского угольного бассейна в целях инвентаризации

иоценки степени опасности воздействия на окружающую среду: отчет МНИИЭКО ТЭК. – Пермь, 2005. – 395 с.

3.Применение отходов угледобычи в строительной керамике / Я.И. Вайсман, К.Г. Пугин, М.Ф. Гайдай, Н.С. Семейных // Вестник Моск. гос. строит. ун-та. – 2014. – № 12. – С. 131–140.

Об авторе

Гайдай Максим Федорович – аспирант кафедры охраны окружающей среды, Пермский национальный исследовательский политех-

нический университет, e-mail: gaidaimaxim@yandex.ru.

92

УДК 581.5

Л.А. Гайналова, И.В. Машкова, Т.Г. Крупнова, А.М. Кострюкова

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ ШЕРШНЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ПО БИОРАЗНООБРАЗИЮ ВЫСШЕЙ ВОДНОЙ И ОКОЛОВОДОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Представлены результаты изучения качества воды Шершневского водохранилища на основании качественного и количественного распределения макрофитов. Анализ биоразнообразия высшей водной растительности, а также физико-химического состояния воды, позволил выявить снижение качества воды.

Ключевые слова: качество воды, эвтрофность, водные растения, околоводные растения, физико-химические параметры, мезотрофность.

L.A. Gaynalova, I.V. Mashkova,

T.G. Krupnova, A.M. Kostryukova

INTERRELATIONSHIPS OF WATER AND COASTAL VEGETATION

FOR DETERMINATION OF QUALITY OF WATER

OF A SHERSHNEVSKOE RESERVOIR

Article contains results of studying of quality of water of the Shershnevsky reservoir, on the basis of qualitative and quantitative distribution of makorfit. The analysis of a biodiversity of water vegetation, and also physical and chemical parameters allowed to reveal water decline in quality.

Keywords: quality of water, evtrofnost, water plants, coastal vegetation, physical and chemical parameters, mezotrofnost.

Возрастающие темпы техногенного развития неизбежно приводят к нарушениям баланса в окружающей среде. Постоянное антропогенное воздействие ведет к изменению как водных запасов и гидрологического режима, так и качества вод.

Шершневское водохранилище имеет огромное рекреационное и промышленное значение. Оно используется для водоснабжения го-

93

рода Челябинска и близлежащих поселков. Возросшие масштабы хозяйственной деятельности в непосредственной близости к водоему обусловили нарушение экологического равновесия [1]. В последнее время наблюдаются изменения качественного состава, гигиенических и органолептических свойств воды. В связи с этим возникла необходимость в изучении состояния воды Шершневского водохранилища.

Цель исследования – изучить качество воды Шершневского водохранилищапобиоразнообразиюводнойиоколовойнойрастительности.

Для достижения цели нами были поставлены следующие задачи:

1.Обследовать акваторию Шершневского водохранилища, определить точки пробоотбора.

2.Изучить биоразнообразие макрофитов Шершневского водохранилища, видовой состав, плотность, доминирование.

3.Определить трофность Шершневского водохранилища по макрофитам.

4.Определить биоиндикаторную роль разнообразия макрофитов

воценке качества воды Шершневского водохранилища.

Шершневское водохранилище расположено на территории города Челябинска, в границах Сосновского муниципального района. Водохранилище является безальтернативным источником водоснабжения более половины жителей Челябинской области. Оно вытянуто с югозапада на северо-восток. Средняя площадь составляет 39 км2, средний многолетний объем – 160 млн м3, средняя глубина – 4 м. Длина водохранилища равна 18 км, ширина – 2,2–3,5 км.

По природным, рекреационным и техногенным ландшафтам водосбора Шершневского водохранилища мы выделили следующие зоны (рисунок): селитебная зона, садово-коттеджные застройки, сельскохозяйственные угодья, лесозащитные насаждения, лесные массивы, зоны пляжного купания.

В целом микрорельеф берега Шершневского водохранилища равнинный, береговая линия плавная в стациях 1–4 слабо изрезана. Станции 4, 5, 7 характеризуются холмистым микрорельефом, их берег местами обрывистый (50 м), береговая линия довольно исчерчена, в районах взятия проб образует заводи. На всем протяжении западного берега (стации 4–7) береговая линия заболочена, образует многочисленные заводи и сообщающиеся водоемчики. Все побережье Шершневского водохранилища активно используется людьми и испытывает огромную антропогенную нагрузку.

94

дохранилища в целом однообразна, представлена в основном рогозом широколистным, осокой, стрелолистом, изредка камышом, элодеей, водокрасом, рдестом блестящим, рдестом плавающим, ряской трехдольной. Обильна водная растительность и разнообразна в местах заболачивания. В этих участках вдоль водоема болотная растительность образует плотный, иногда труднопроходимый покров, представленный рогозом широколистным, осокой различных видов, ежеголовником, белокрыльником болотным, хвощом, частухой подорожниковой, многокоренником обыкновенным; в водоеме – рдестом блестящим, рдестом плавающим, ряской трехдольной, стрелолистом, камышом, кувшинкой белой, кубышкой желтой, телорезом, водокрасом. Используя полученные данные и растения-индикаторы, мы определили трофность каждой из стаций (табл. 2). В мезотрофных участках видовой состав макрофитов богаче, чем в эвтрофных (табл. 1).

С увеличением трофности увеличивается видовое разнообразие, достигающее максимума в мезотрофных водах. Дальнейшая эвтрофикация ведет к обеднению флоры. В политрофных участках видовой состав макрофитов не превышает 13. Тем не менее в эвтрофных водах макрофиты занимают большую площадь, чем в мезотрофных. Это связано с тем, что макрофиты способствуют самоочищению воды, обеспечивая относительную устойчивость водных экосистем.

Станция 1. Исследуемый участок эксплуатируется как зона отдыха и подвергается интенсивному воздействию транспорта. Эти условия отражаются на классе качества воды и уровне трофности водоема. На этом участке преобладают следующие виды растений: рогоз широколистный, осока, стрелолист, изредка камыш, элодея, водокрас, рдест блестящий, рдест плавающий, ряска трехдольная; в водоеме, непосредственно в зоне городского пляжа, – рдест блестящий, ряска трехдольная (см. табл. 1). Отмечено, что растений-эвтрофов намного больше, чем мезотрофов. Встречаются изредка виды олиготрофов (например, рдест блестящий). Однако олиготрофные виды, по нашему мнению, были занесены в этот участок течением. По результатам исследования, случайность нахождения этих видов растений очевидна. По преобладанию эвтрофов и рассчитанному коэффициенту трофности 2,78 этот участок мы охарактеризовали как эвтрофный.

96

Таблица 1 Видовой состав и плотность растительности по стациям, шт./м2

Примечание: знак «+» означает присутствие.

Станция 2. В исследуемом участке 3 расположен поселок, сельскохозяйственные участки и пастбища, которые доходят до самой воды. Было также отмечено несколько неорганизованных стоков из садоводческих кооперативов. Водоем активно используется населени-

97

ем, присутствует большое количество бытовых построек со стоками в водохранилище (бани, туалеты и пр.). Береговая линия водоема заболочена, вдоль изредка произрастают тростник озерный, осока (растительность представлена очень выносливыми к загрязнению видами). Водная растительность образует куртины рдестов, ряски трехдольной, сабельника (см. табл. 1). В результате проведенного анализа выяснили, что этот участок относится к политрофному типу.

Станция 3. В этой точке пробоотбора расположены поселок, сады, отмечены неорганизованные стоки. Водоем активно используется для хозяйственно-бытовых нужд населения. Участок сильно заболочен, растительность представлена рогозом широколистным, осокой различных видов, ежеголовником, белокрыльником болотным, хвощом, частухой подорожниковой, многокоренником обыкновенным, группой гидрофитов: рдестом узколистным, ряской трехдольной, стрелолистом, камышом, кубышкой желтой, телорезом, рдестом пронзеннолистным, водокрасом, многокоренником (см. табл. 1). В ходе оценки результатов нами было отмечено некоторое преобладание численности эвтрофов (42,8 %) над прочими группами, мезотрофных видов несколько меньше (36,5 %). Изредка встречаются олиготрофы (15,8 %). В итоге проведенного анализа и расчетов трофности (2,7) этот участок мы отнесли к эвтрофному типу.

Станция 4. Исследуемый участок подвергается интенсивной антропогенной нагрузке. Вдоль берега расположен поселок, пастбища, водозабор. Вдоль водоема болотная растительность: рогоз широколистный, осока различных видов, ежеголовник, хвощ, частуха подорожниковая. Непосредственно в водоеме – рдест пронзеннолистный, ряска трехдольная, стрелолист, камыш, рдест плавающий, водокрас (см. табл. 1). В ходе работы мы выяснили, что численность эвтрофов (46,5 %) преобладает над прочими группами, мезотрофных видов меньше (41,8 %). Изредка встречаются олиготрофы (11,6 %). В итоге проведенного анализа и расчетов трофности (3,0) этот участок был отнесен к эвтрофному типу.

Станция 5. В этой точке вдоль берега расположены сады, пастбища. Однако водоем в хозяйственных целях не используется. В большинстве случаев использование воды отмечено для обеспечения садов водой, водоема – для рыбной ловли. Поскольку сады расположены на значительном расстоянии от уреза воды (1 км), стоков, аналогичных стокам в точке 3, нет. Берег водоема заболоченный и заросший

98

околоводными растениями: рогозом широколистным, осокой различных видов, хвощом (см. табл. 1). Непосредственно в водоеме произрастают рдест блестящий, ряска трехдольная, стрелолист, камыш, рдест плавающий, водокрас. В результате проведенного анализа мы выяснили, что этот участок относится к мезотрофному типу.

Станция 6. Исследуемый участок интересен тем, что он расположен выше плотины, его вода проточная, типично речная. Участок активно используется населением в рекреационных целях, как неблагоустроенная зона отдыха. Вдоль берега обильна болотная растительность: камыш, осока различных видов. Непосредственно в водоеме – рдест блестящий, рдест плавающий, гравилат речной, ряска (см. табл. 1). В результате оценки данных прослеживается значительное преобладание численности мезотрофов (85,7 %) над олиготрофами (14,3 %). В связи с этим данный участок относится к мезотрофному типу.

Станция 7. Точка расположена непосредственно перед плотиной, вдоль берега расположен благоустроенный пляж, однако рядом находится большая транспортная развязка, где наблюдается интенсивное движение транспорта. Место используется для отдыха населения. Участок с проточной водой. Вдоль водоема болотная растительность: осока, камыш (см. табл. 1). Непосредственно в водоеме – рдест блестящий, роголистник, гравилат речной. В ходе работы отмечено, что растений-мезотрофов намного больше (72,8 %), чем эвтрофов (27,2 %). Мезотрофные виды в таком количестве, по нашему мнению, еще отмечаются, так как активное освоение участка начато недавно (5 лет). До этого времени участок был недоступен для активного рекреационного использования. В настоящее же время увеличивается численность эвтрофов. По преобладанию мезотрофов и рассчитанному коэффициенту трофности 2,32 этот участок мы охарактеризовали как мезотрофный.

При проведении сравнений полученных результатов с показателями трофности воды по физико-химическими параметрам выяснили, что полученные нами данные вполне соответствуют [3–5]. Таким образом, участки водохранилища отнесли к мезо-эвтрофным, воду, соответственно, по показателям цветности и содержанию азота аммонийного – к зонам с сильным загрязнением, в то время как верхний бьеф в районе городского пляжа по аналогичным показателям – к умеренно загрязненным зонам. Оценка рассматриваемых участков по перманганатной окисляемости соответствует слабозагрязненной зоне.

99

Входе исследования зарегистрировано 29 видов растений, обитающих в Шершневском водохранилище, 8 из них являются показателями степени загрязненности воды.

Анализ степени загрязнения водоема по макрофитам показал, что исследованные участки водохранилища относятся к различным зонам трофности. Так, вода стации 2 характеризуется как сильнозагрязненная; вода станций 1, 3 и 4 слабозагрязненная; 5 и 6 – со средней степенью загрязнения; 7 – относительно чистая. Чаще всего озера нельзя отнести к тому или иному уровню трофности, это связано с неодинаковостью глубин, контуров береговой линии и других факторов.

Врезультате проведенных исследований было выяснено, что водоохранная зона Шершневского водохранилища подвержена значительному антропогенному воздействию. В последние годы наблюдается интенсивная застройка водоохраной зоны и прибрежной полосы. На берегу водохранилища моют машины, предупреждающие знаки отсутствуют. До уреза воды Шершневского водохранилища запаханы

100