Экологическое состояние малых рек Калужской области

-Ф-

-Ф-

УДК 574.5

DOI: 10.24411/1728-323X-2018-13048

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ

МАЛЫХ РЕК КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

В настоящее время состояние малых рек, особенно в европейской части страны, в результате резко возросшей антропогенной нагрузки на них оценивается как катастрофическое. Значительно сократился сток малых рек. Велико число рек, прекративших существование в последнее время, многие оказываются на пороге исчезновения.

В статье рассматривается состояние малых рек в водосборном бассейне Калужской области. В статье приведены данные о водных ресурсах Калужской области. Показано, что малые реки и химический состав воды формируются в основном под влиянием родниковых и болотных вод. Приведены данные о динамике распределения речного стока, о динамике изменения количества малых рек в бассейне притоков реки Оки, о влиянии болот на экологию малых рек и состояние биоценоза. В статье приведены данные о загрязнении рек региона сточными водами промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных предприятий.

At present, the condition of small rivers, especially in the European part of Russia as a result of the sharply increased anthropogenic load on them is assessed as catastrophic. The discharges of small rivers have significantly reduced. There are a great number of rivers that have ceased to exist recently; many others are on the verge of extinction.

The article considers the state of small rivers in the catchment area of the Kaluga Region. The article contains the data on the water resources of the Kaluga Region. It is shown that the small rivers and the chemical composition of water are formed mainly under the influence of springs and bogs waters. The data are presented on the dynamics of the distribution of the river discharge, the dynamics of the changes in the number of small rivers in the basin of the tributaries of the Oka River, the influence of marshes on the ecology of small rivers, and the state of the biocenosis. The article gives the data on the sewage pollution of the rivers of the region from industrial, communal and agricultural enterprises.

Ключевые слова: малые реки, водные ресурсы, обмеление, загрязнение, биоразнообразие.

Keywords: small rivers, water resources, shoaling, pollution, biodiversity.

И. Н. Лыков, д. б. н, профессор, научный

руководитель Института естествознания,

зав. кафедрой ботаники,

микробиологии и экологии,

КГУ им. К. Э. Циолковского,

linprof47@yandex.ru,

В. В. Шуберт, аспирант Института

естествознания, КГУ им. К. Э. Циолковского,

shubert.valeria@yandex.ru

В водосборном бассейне Калужской области малые реки имеют важное значение для устойчивого развития региона. Они не только питают средние и крупные реки, но и определяют ландшафт и биологическое разнообразие вдоль своих речных коридоров. Экосистема малых рек представляет собою динамично меняющийся комплекс взаимодействий между растениями, животными и микроорганизмами, а также между ними и абиогенными компонентами.

Речная сеть Калужской области представлена 2045 реками общей протяженностью около 12 000 километров. Значительная часть речного бассейна Калужской области относится к малым рекам и ручьям. Малыми считаются реки длиной около 100 километров [1, 2]. Подавляющее большинство малых рек Калужской области имеет длину 10—15 км с общей протяженностью около 8000 км.

Водные ресурсы Калужской области делятся на две части. Большая часть рек (83 %) относится к Волжскому бассейну, а меньшая часть территории региона (17 %) орошается реками Днепровского бассейна.

Малые реки являются важными ресурсами речного стока, формирующего водные бассейны средних и крупных рек [3]. Самой главной водной артерией Калужской области является река Ока, в которую впадают три крупных притока: Угра, Жиздра и Протва. Основным водным источником Оки и ее притоков являются более 1700 малых рек региона, которые формируют гидрологический, биологический и биохимический режимы Оки и ее судоходные характеристики.

В естественных условиях малые реки и химический состав воды формируются в основном под влиянием родниковых и болотных вод, а также стокообразующих комплексов. В Калужской области болота и малые реки образуют единые болотно-речные системы. В поймах малых рек, особенно в прирусловых лесных полосах, формируется биоразнообразие, что имеет важное значение в условиях появляющейся диспропорции в биологически равновесии сельскохозяйственных и антропогенных ландшафтов. Но интенсивное использование речного стока, преобразование природных ландшафтов, агромелиорация и урбанизация, антропогенная и техногенная нагрузка привели к нарушению гидрологического режима малых рек.

Сельскохозяйственная и антропогенная деятельность по берегам малых рек привела к изменению внутригодового распределения речного стока (рис. 1). Наблюдается тенденция к его уменьшению, хотя значения среднемноголетнего распре -деления речного стока более стабильны.

48

№ 3, 2018

-Ф-

2010 2011

2012 2013 2014 Годы наблщдения

2015 2016

Э Годовой Калужская ЕЕЕЗ Годовой Брянская

3 Годовой Смоленская —•— Среднемноголетний Калужская

' Среднемноголетний Брянская - -- - Среднемноголетний Смоленская

Рис. 1. Динамика годового и среднемноголетнего распределения речного стока

1960

1980

2000

2016

Годы

| н Бассейн р. Угры ^ Бассейн р. Жиздра в Бассейн р. Прогва |

Рис. 2. Динамика изменения количества малых рек и ручьев в бассейне притоков реки Оки на территории Калужской области

Наименьшие значения годового и среднемноголетнего распределения речного стока характерны для Брянской области, в то время как в Смоленской области они находятся на более высоком уровне. Среди соседних областей Калужская область занимает среднее положение по этим показателям.

За последние 50 лет наблюдается прогрессирующий процесс обмеления и исчезновения малых рек в результате нарушения природных стокооб-разующих комплексов (болото — река, пойма — река, лес — река, земля — река), а также отсутствия берегозащитных, противоэрозионных и лесо-восстановительных мероприятий в водоохранных зонах (рис. 2). Всего за последние полвека прекратили свое существование более 700 малых рек и ручьев (около 30 %), пополнявших бассейн реки Оки и ее основных притоков.

Состояние водного режима малых рек определяет судоходство на средних и больших реках. Чем благоприятнее водный режим малых водотоков, тем лучше условия для этой ц ели на больших и особенно на средних реках. Исчезновение и обмеление малых рек, извлечение песка и гравия

(более 90 млн м3) для строительной индустрии привело к понижению уровня воды на различных участках реки Оки от 0,5 до 2,1 м и сокращению судоходства. Ока исторически была важнейшей водной магистралью в европейской части России. В 1874—1900 гг. была создана первая лоция Оки (от Каширы д о устья), которая в д альнейшем неоднократно обновлялась. До 1990-х годов река была судоходной на протяжении 1200 км от устья. В настоящее время судоходство возможно лишь на участке реки Оки от Коломны до Нижнего Новгорода.

Большое влияние на водонаполнение малых рек оказывают болота. В 60—70-х годах XX столетия на территории Калужской области велись активные исследования болот в связи с оценкой запасов торфа. Осушение болот привело к уменьшению питания мелких, и, соответственно, крупных рек, к гибели растительности, которой нужна влага. За изменением флоры местности происходило и изменение фауны. Погибли рыбы, птицы, беспозвоночные и животные, жизнь которых зависела от исчезающей растительности и от близости к водоему.

На водный режим малых и больших рек существенно влияет длительный региональный отбор подземных и поверхностных вод (рис. 3). Хотя объем водопотребления из поверхностных источников несколько снижается, но общий объем потребления пресной воды остается на стабильно высоком уровне.

Аналогичные процессы наблюдаются в соседних областях, Смоленской и Брянской (рис. 4).

В результате изъятия стока рек на местные нужды наблюдается заиливание и обмеление русел, поскольку многие малые реки несут значительное количество взвесей. Поэтому возникает проблема транспортирования избыточного объема наносов, что ухудшает качество речной воды. Кроме того, в водные бассейны рек Калужской области сбрасываются неочищенные или недостаточно очищенные сточные воды промышлен-

100

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Годы

| Подземные источники -♦—Поверхностные источники |

Рис. 3. Динамика изменения объема отбора воды из подземных и поверхностных Калужской области

№ 3, 2018

49

-Ф-

-Ф-

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Годы

| и Калужская область 151 Смоленская область н Брянская область |

Рис. 4. Сравнительные показатели объема отбора воды из всех источников в Калужской и соседних областях

ных, коммунальных и сельскохозяйственных предприятий (рис. 5).

Наиболее распространенными видами загрязнений малых рек являются органические вещества, нитриты, нитраты, соединения меди, железа, цинка, никеля. Дополнительным источником загрязнения малых рек являются ливневые и снеговые стоки с территории леса, сельскохозяйственных угодий, дачных участков и т. д.

В бассейнах рек Угры, Жиздры и Протвы наблюдается тесная взаимосвязь подземных вод эксплуатируемых горизонтов. Под влиянием водоотбора и мелиоративных процессов про-

| в Всего  Без очистки ш Загрязненных и Недостаточно очищенных |

Рис. 5. Динамика сброса сточных вод в реки Калужской области

исходит снижение уровня безнапорных грунтовых вод. Такое снижение может сказаться на состоянии растительности [5—7]. По данным Н. М. Решетниковой [8] в бассейнах рек Угры, Протвы и Жиздры наблюдается снижение численности аборигенных видов растений с замещением их адвентивными и инвазионными видами.

Таким образом, для устойчивого развития региона и сохранения биоразнообразия необходима разработка комплекса мероприятий по восстановлению бассейна малых рек и улучшению экологической ситуации в их коридоре.

Библиографический список

1. Львович М. И. Реки СССР. — М.: Мысль, 1971. — 351 с.

2. Малик Л. К. Малые реки и перспектива освоения их гидроэнергетического потенциала / Малые реки России. — М.: Институт Географии РАН, Русское Географическое Общество, 1994. — С. 49—65.

3. Лыков И. Н., Шестакова Г. А. Техногенные системы и экологический риск. — М.: Глобус, 2005. — 260 с.

4. Калиниченко Н. П. Защита малых рек. — М.: Экология, 1992. — 354 с.

5. Семенов В. А., Семенова И. В. Водные ресурсы и гидроэкология Калужской области. — Обнинск: НПЦ «Техно-граф», 2002. — 255 с.

6. Жоров А. А. Подземные воды и окружающая среда М.: Геоцентр — Москва, 1995. 136 с.

7. Зекцер И. С. Подземный сток и ресурсы пресных подземных вод. Современное состояние и перспективы использования в России. — М.: Научный мир, 2012. — 428 с.

8. Решетникова Н. М. Динамика флоры средней полосы европейской части России за последние 100 лет на примере Калужской области. — Дисс. на соиск. уч. степ. д-ра биол. наук. — Москва. — 2016. — 599 с.

THE ECOLOGICAL CONDITION OF SMALL RIVERS OF THE KALUGA REGION

I. N. Lykov, Ph. D. (Biology), Dr. Habil., Professor, Tsiolkovskiy Kaluga State University,

Scientific advisor for the Institute of Natural Science, Head of the Chair of Botany, Microbiology and Ecology, linprof47@yandex.ru, V. V. Schubert, postgraduate student, Tsiolkovskiy Kaluga State University, shubert.valeria@yandex.ru. Kaluga, Russia

References

1. Lvovich M. I. Rivers of the USSR. Moscow, Mysl, 1971. 351 p. [in Russian]

2. Malik L. K. Small rivers and the prospect of developing their hydropower potential. Small rivers of Russia. Moscow, Institute of Geography, RAS, Russian Geographical Society, 1994. P. 49—65 [in Russian]

3. Lykov I. N., Shestakova G. A. Technogenic systems and environmental risk. Moscow, Globe, 2005. 260 p. [in Russian]

4. Kalinichenko N. P. Protection of small rivers. Moscow, Ecologiya, 1992. 354 p. [in Russian]

5. Semenov V. A., Semenova I. V. Water Resources and Hydroecology of the Kaluga Region. Obninsk: NPC "Tehnograf", 2002. 255 p. [in Russian]

6. Zhorov A. A. Underground waters and the environment. Moscow, Geocenter—Moskva, 1995. 136 p. [in Russian]

7. Zektser IS Underground drainage and fresh groundwater resources. Current state and prospects of use in Russia. Moscow, Nauchny Mir. 2012. 428 p. [in Russian]

8. Reshetnikova N. M. Dynamics of the flora of the middle belt of the European part of Russia for the last 100 years in the case study of the Kaluga Region. Thesis for the degree of Ph. D. in Biology. Moscow. 2016. 599 p. [in Russian]

50

№ 3, 2018

-Ф-

-Ф-