Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса Щеголькова Наталия Михайловна

Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса
<
Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Щеголькова Наталия Михайловна. Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса : 03.00.16 Щеголькова, Наталия Михайловна Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса (на примере реки Москвы) : диссертация... д-ра биол. наук : 03.00.16 Москва, 2007 325 с. РГБ ОД, 71:07-3/219

Содержание к диссертации

Введение

1 Экологические проблемы водоотведения городов 12

1.1 Современные системные подходы к решению проблем водной среды городов 14

1.2 Эволюция качества стоков с ростом и развитием города (историко-технический экскурс) 18

1.3 Периодичность количества и качества стоков и ее роль для гидробионтов 24

1.4 Экологическая роль биоты городских вод 27

1.4.1 Роль сообществ гидробионтов в самоочищении городских вод 29

1.4.1.1 Зависимость процессов самоочищения от отношения биогенных элементов в водоеме 38

1.4.2 Роль микроорганизмов в очищении городских вод 39

1.4.2.1 Методический аспект изучения бактериоценозов водоема 46

1.4.2.2 Роль бактериоценозов в очищении городских вод от азота 47

1.5 Изменение структуры водных биоценозов и самоочищение 51

1.6 Биоиндикация и биотестирование водоприёмников городов 56

1.7 Методологические подходы к изучению влияния бытовых стоков города на реку. 60

1.7.1 Разбавление стоков 60

1.7.2 Влияние температурного фактора на самоочищение 65

1.7.3 Влияние биологической составляющей стоков на процессы самоочищения 67

1.7.4 Влияние бытовых стоков на биогеохимические циклы фосфора и металлов в реке 69

1.7.4.1 Содержание фосфора и металлов в очищенных и речных водах 69

1.7.4.2 Перемещение и трансформация фосфора и металлов в реке, принимающей бытовые стоки 72

1.8 Границы влияния бытовых стоков на реку-водоприёмник 78

1.9 Роль структурной организации водоприемника в выборе методов регулирования качества воды 84

1.9.1 Изменение энергетического состояния экосистемы городского водоприемника 84

1.9.2 Способы регулирования процессов самоочищения 86

1.9.3 Различия в структуре водоемов и водотоков 90

Заключение к главе 1 92

2 Объекты и методы 94

2.1 Гидрология реки и развитие очистной системы города 94

2.2 Многолетняя динамика антропогенной нагрузки 99

2.3 Вьщеляемые временные этапы в соответствии с изменением антропогенной

нагрузки 102

2.4 Выбранные методы исследования 106

2.4.1 Выбор методов биотестирования 108

2.5 Лабораторное моделирование процессов самоочищения 108

2.6 Обработка данных ПО

3 Закономерности формирования экотопов современной реки мегаполиса 112

3.1 Динамика гидрологического режима городской зарегулированной реки 112

3.2 Неоднородность экологических условий городской реки 117

3.2.1 Формирование зон седиментации 117

3.2.2 Периодические факторы антропогенного влияния 119

3.2.3 Пространственная неоднородность экологических факторов в зоне влияния бытовых стоков 125

3.3 Экологическая структура городской реки 130

3.3.1 Пространственная гидрохимическая зональность 130

3.3.1.1 Неоднородность качества стоков в черте города 131

3.3.1.2 Зональность содержания органического вещества и растворенного кислорода 132

3.3.1.3 Зональность содержания азота 134

3.3.1.4 Зональность содержания фосфора 136

3.3.2 Зональность по отношению биогенных элементов 140

3.3.3 Вертикальная стратификация 140

3.3.4 Зональность взвешенных веществ и донных отложений 142

3.3.5 Зональность по токсичности воды 147

3.3.5.1 Токсичность очищенных вод по опытам на инфузориях 147

3.3.5.2 Влияние биологически очищенных вод на выживаемость рыб в краткосрочных опытах 149

3.3.5.3 Токсичность очищенной воды по процессам метаболизма рыб и моллюсков 149

3.3.5.4 Изменение индекса токсичности по руслу реки 151

3.3.6 Неоднородность распределения тяжелых металлов 152

3.3.6.1 Геохимические барьеры в местах выпусков бытовых стоков 152

3.3.6.2 Перераспределение тяжелых металлов в воде и донных отложениях 154

Заключение к главе 3 156

4 Структура биоценоза городской реки и его роль в самоочищении 158

4.1 Целостность структуры 158

4.2 Структура сообществ и их роль в самоочищении 159

4.2.1 Бактериопланктон 159

4.2.2 Бактериобентос 162

4.2.3 Фитопланктон 168

4.2.4 Зоопланктон 170

4.2.5 Зональность в структуре планктонных сообществ по информационным индексам 173

4.2.6 Зональность реки по качеству дрифта 174

4.2.7 Зообентос 178

4.2.8 Рыбы 178

4.2.8.1 Содержание загрязняющих веществ в рыбах 182

4.3 Трансформация органического вещества по трофическим звеньям городской реки 187

4.4 Сезонная динамика свойств городской реки 190

Заключение к главе 4 194

5 Динамика экологического состояния реки в связи с изменением характера антропогенной нагрузки 196

5.1 Зависимость самоочищения реки от эволюции очистных сооружений 196

5.1.1 Динамика кислородного режима реки в зависимости от развития сооружений очистки 196

5.1.2 Зависимость очистки сточных вод от функционирования города 200

5.1.3 Многолетняя динамика качества взвешенных веществ в черте города .203

5.2 Динамика самоочищения реки от азота 203

5.3 Многолетняя динамика структуры экосистемы городской реки 210

5.4 Динамика величины кризисной зоны 212

5.4.1 По кислородному режиму 213

5.4.2 По токсичности 213

5.4.3 По функционированию бактериоценозов 214

5.4.4 По зависимости содержания кислорода от численности бактерий 215

5.4.5 По структуре бентосных сообществ и качеству взвешенных веществ 216

5.4.6 Вьщеление кризисной зоны по динамике гидрохимических и гидробиологических показателей 217

Заключение к главе 5 218

6 Улучшение качества речных вод и производственный экомониторинг 220

6.1 Многолетняя динамика скоростей самоочищения 220

6.2 Роль промывок дна в формировании экологических условий 226

6.3 Роль технологий очистки бытовых стоков в самоочищении реки 230

6.3.1 Очистка с удалением биогенных элементов 230

6.3.2 Ультрафиолетовое обеззараживание сточных вод 231

6.3.3 Величина разбавления сточных вод речными 234

6.3.4 Влияние отношения N/P 236

6.4 Основа мониторинга городской реки 237

6.5 Интенсификация самоочищения реки за счет формирования качества БОВ 238

6.6 Регулирование процессов самоочищения в реке 240

Заключение к главе 6 240

Заключение 241

Выводы 244

Список литературы 249

Приложения 268

Введение к работе

Более половины жителей земли проживает в городах, и с каждым годом процент городского населения земли все увеличивается. Экологическое благополучие мегаполисов во многом зависит от состояния городской реки или водоема, принимающего сточные воды. Города с числом жителей более 1 млн. образуют особые урбоэкосистемы в связи с наивысшей плотностью населения и, вызванной этим, нагрузкой на экосистему городского водоема.

В городских реках наиболее распространенными загрязнителями являются

тяжелые металлы, токсичные органические вещества, нитритные и аммонийные

і соли азота. В первую очередь от них страдают речные экосистемы. Возрастает

роль диффузного загрязнения рек от донных отложений и с поверхностными

водами с окружающих территорий.

Река Москва представляет собой яркий пример городского водотока, испытывающего на себе все многообразие антропогенных воздействий: разнообразие стоков, изменение гидрологического и температурного режима, значительная доля (более 55 %) бытовых биологически очищенных стоков. Поэтому актуальность данной работы обусловлена:

в теоретическом аспекте - оценкой роли отдельных факторов антропогенного влияния и потенциальных возможностей самоочищения городской реки, выявлением зависимостей характера самоочищения от разных факторов нагрузки;

в прикладном - тем обстоятельством, что выявленные закономерности могут служить основой для инженерных решений по регулированию качества водной среды города, а также для повышения информативности мониторинга реки и прогнозирования ее экологического состояния.

Цель работы - выявление основных закономерностей экологической организации городской реки в динамике для разработки методов регулирования качества воды и повышения информативности существующего мониторинга реки.

В связи с этим были поставлены задачи:

  1. установить закономерности самоочищения реки мегаполиса в многолетней динамике в связи с изменением нагрузки от города;

  2. выявить специфику экологических факторов в зоне влияния биологически очищенных вод;

  1. изучить влияние биологически очищенных вод на перераспределение тяжелых металлов, соединений азота и на токсичность воды в реке;

  2. определить вклад сообществ городской реки в трансформацию органического вещества;

5) определить влияние технологий очистки бытовых стоков и промывок
/ дна на структуру экосистемы реки;

6) на основе выявленных экологических закономерностей разработать
методы регулирования качества воды и принципы мониторинга
городской реки.

Научная новизна

Для сильно загрязненной реки, обоснована возможность применения оценки функционирования экосистемы по скоростям самоочищения.

Впервые сформулировано представление о специфической (кризисной)
зоне городской реки ниже выпусков биологически очищенных вод, которая
характеризуется снижением токсичности, повышенным содержанием фосфора
в донных отложениях и во взвешенных веществах, снижением подвижности
металлов в донных отложениях, повышением биопродуктивности по всем
трофическим уровням, устойчивым формированием нитри-

денитрифицирующих бактериоценозов, ускоренной трансформацией органического вещества речными сообществами.

Получены оценки самоочищения городской реки средней водности, принимающей стоки мегаполиса (не менее 30 % от общего содержания органического вещества по ХПК и не менее 70 % по азоту общему), которые свидетельствуют о значительных ассимиляционных возможностях загрязненных рек.

Максимальные зафиксированные скорости самоочищения городской реки составляют по ХГЖ 5 мг Ог/(л сут), по БПК5 - 1 мг Ог/(л сут), по азоту аммонийному - 1,5, по азоту общему - 1,7 мг/(л сут).

Выявлено, что увеличение ассимиляционных возможностей реки по органическому веществу и азоту соответствовали снижению в реке токсичности и стабилизации кислородного режима.

Выявлено, что промывки дна реки при современной нагрузке, способствуют формированию денитрифицирующих донных сообществ в местах седиментации взвешенных органических веществ, интенсифицируют трансформацию органических веществ в донных отложениях на городском участке реки.

Личный вклад автора

Разработка теоретических положений по экологической структуре реки мегаполиса.

Создание и анализ базы данных по гидрохимическим, гидрологическим и гидробиологическим показателям воды речной, очищенной и поступающей на сооружения очистки за период с конца XIX в.

Разработка и создание лабораторной установки «Аквабиоценоз» для моделирования процессов самоочищения, проведение экспериментов по моделированию и анализ результатов.

Формирование программ работ, организация и участие в полевых и лабораторных работах, анализ данных по изучению гидрохимических и гидробиологических свойств реки, донных отложений и очищенных вод в период с 1999 по 2006 гг. в рамках производственного экомониторинга МГУП "Мосводоканал".

Совместные работы оговорены в соответствующих разделах диссертации и отражены в виде соавторства в научных публикациях.

9 Практическая значимость

определен минимально допустимый период (5 лет) между промывками реки в условиях, соответствующих современному уровню техногенной нагрузки;

предложено в качестве критериев восстановления экологического благополучия реки использовать оценки скоростей самоочищения по ХПК, БПК5, азоту общему;

показано, что применение технологий с обеззараживанием биологически очищенных вод снижает скорость самоочищения реки от избыточного азота, поэтому применение данных технологий должно проводиться с внесением в обеззараженные воды нитрифицирующего бактериоценоза;

создана база гидрохимических, гидрологических и гидробиологических данных по р. Москве за период с конца XIX в.;

показано, что биологически очищенные воды могут интенсифицировать процессы восстановления экологического режима в случае чрезвычайного загрязнения реки соединениями азота, органическими токсикантами и токсичными металлами.

Материалы работы были доложены на следующих конференциях: -Втором и Третьем международном научно-промышленном Форуме «Великие реки», Н.Новгород в 2000,2002 гг.

4-м, 5-м, 6-м, 7-м международном конгрессе «Вода. Экология. Технология» в 2000,2002,2004, 2006 гг.;

1-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии и развития городов» в 2001 г., Красноярск;

8-м съезде Гидробиологического общества РАН, Калининград в 2001 г., -Международной научной конференции "Малые реки: Современное экологическое состояние, актуальные проблемы", Тольятти в 2001,

научно-практической конференции НИИ ВОДГЕО, Москва в 2004; -Второй международной научной конференции «Биотехнология - охране окружающей среды», МГУ им. М.В.Ломоносова, Москва в 2004;

- 4-м съезде Докучаевского общества почвоведов, Новосибирск в 2004;
-Международном Конгрессе «ЭТЭВК-2005», Ялта, 2005;

-4-м Международном конгрессе по управлению отходами ВэйстТэк, Москва,

2005;

-научно-технических советах МГУП "Мосводоканал" в 2001, 2002, 2003, 2004,

2005,2006 годах;

-VI Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды

«Экоаналитика -2006», Самара, 2006;

-XI научно-практическом семинаре «Вопросы аналитического контроля

качества вод» в Аналитическом Центре контроля качества воды ЗАО «Роса»,

Москва, 2006;

- конкурсах научных работ МГУП "Мосводоканал" в 2001, 2002, 2004 годах.

Внедрением работы является усовершенствование системы производственного экомониторинга МГУП "Мосводоканал" по следующим позициям:

разработка и создание лабораторного стенда для моделирования процессов самоочищения,

выбор наиболее чувствительных методов биотестирования и внедрение их в производственный экоконтроль,

введение новой точки экоконтроля с 2000 г. (Перерва ГЭС), обеспечивающей представительный отбор проб выше выпуска Курьяновской станции аэрации (КСА).

Защищаемые положения

В условиях мегаполиса кризисной зоне реки присущи следующие признаки:

1) максимальные скорости самоочищения по органическому веществу и
азоту;

2) ускоренная трансформация органического вещества речными
сообществами;

3) формирование зон седиментации с пониженной подвижностью металлов.

Интегральная оценка функционального состояния экосистемы городской реки основывается на оценках темпов самоочищения и размерах кризисной зоны, границы которой устанавливаются по снижению токсичности, повышенному содержанию фосфора в донных отложениях и во взвешенных веществах, снижению подвижности металлов в донных отложениях, повышенной биопродуктивности всех трофических уровней.

Промывка дна реки способствует формированию денитрифицирующих донных сообществ и интенсифицирует трансформацию органических веществ в донных отложениях.

Осуществление промывок следует проводить не чаще, чем 1 раз в 5 лет в связи с последействием донных сообществ. Этот интервал должен увеличиваться по мере снижения нагрузки на реку по биогенным элементам и органическому веществу и определяться по снижению скоростей самоочищения (по органическому веществу и азоту).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 48 работ, список которых приводится в конце работы.

Современные системные подходы к решению проблем водной среды городов

Водоемы и водотоки в черте больших городов очень редко являются источниками питьевого водоснабжения. Водоисточниками для крупных городов служат водохранилища за чертой или в черте города (вне его стоков) и подземные воды. Реки и водоемы в черте мегаполисов используются главным образом для рекреации - купания, отдыха на берегу, прогулок на катерах, занятий спортом, в том числе ловли рыбы. Сброс неочищенных вод в черте города запрещен, как российским, так и большинством зарубежных законодательств. Сточные воды отводятся на очистные сооружения, после чего поступают в реки и водоемы-водоприёмники. Источники воздействия на реки могут быть точечными (выпуск стоков) или площадными (диффузными), влияние которых рассредоточено (дождевые и талые воды).

Система водоотведения города может быть общесплавной, раздельной и комбинированной [Яковлев, др., 1996]. Первая предназначена для отвода сбросных вод всех категорий - хозяйственно-бытовых, производственных и дождевых, которые совместно поступают на единые очистные сооружения. Раздельная - для отдельного отвода вод разных категорий. Комбинированная -промежуточная между общесплавной и раздельной. В случае раздельной или комбинированной системы водоотведения дождевые воды часто поступают в водоприёмники без всякой очистки или с минимальной очисткой в отстойниках. Например, для Москвы характерна комбинированная система водоотведения, для большинства городов России - раздельная.

Экосистемы рек и водоемов - приёмников сточных городских вод являются наиболее уязвимыми. Загрязнение водной среды прямо и косвенно отражается на их функционировании. Кроме того, фактически все крупные реки наиболее плотно заселенных мест земли, например, Восточной Европы зарегулированы (за исключением Северной Двины и Печоры). Это вносит специфику в их функционирование - меняется гидрологический режим, состав биоты, плотинами реки разбиваются на непроходимые для гидробионтов участки. Поэтому разработка подходов к формированию (конструированию) благоприятных условий для человека, проживающего на берегах этих водоемов, и живых организмов, связанных с водоемом, задача важная и неотложная. Решение этой задачи осложняется тем, что для каждого водоприёмника существуют как свой естественный режим функционирования, так и своя специфика антропогенных нарушений. Воздействие на водные системы внесло дополнительное «разнообразие» в водные экосистемы. Это определяет специфику методологических подходов к изучению каждого городского водоема и водотока.

Учитывая разную ведомственную принадлежность частей водной системы города, усложняющую управление природно-техногенными процессами, концепция управления должна включать:

границы рассмотрения подсистем;

структурные и функциональные показатели, характеризующие подсистемы;

основные задачи управления, решаемые на уровнях подсистем;

выбор методологии исследования, которая специфична для каждого уровня рассмотрения, иными словами, выбор естественнонаучной или инженерной дисциплины, или их объединения, которые позволят решить задачи управления.

В зависимости от решаемой задачи границы изучаемой водной системы города можно рассматривать на разных уровнях (рис. 1.1).

Задача обеспечения эффективной биологической очистки бытовых стоков города требует изучения подсистемы, состоящей из сооружения очистки и вод поступающих и очищенных. Структурные показатели, описывающие данную подсистему: видовой состав биоценоза активного ила, возраст активного ила, качество и количество поступающей и очищенной воды, т.п.. Функциональные: эффективность очистки (в % удаления загрязняющих веществ), ее сезонная динамика, продукция (прирост) активного ила, неравномерность поступающей воды, динамика температуры и т.д. [Kappeler et al, 1992; Данилович, др., 2003; Lu-Kwang, Prakash, 2002; Omil et al, 2003].

Гидрология реки и развитие очистной системы города

Протяженность реки Москвы 496 км, из них 61 км (12 % от длины) река протекает по территории города (в рамках московской окружной автодороги). В верхней части бассейна имеется несколько водохранилищ сезонного регулирования, расположенных как на самой реке, так и на ее притоках. С 1937 года проводится обводнение реки волжскими водами, поступающими по каналу им. Москвы, р. Сходне и р. Яузе, а также с очищенными сточными водами станций аэрации. На всем протяжении современная река Москва зарегулирована гидроузлами. В черте города расположены два комплексных гидроузла: Карамышевский и Перервинский. Ниже Перервинского гидроузла расположено пять низконапорных гидроузлов - Трудкоммуна, Андреевка, Софьино, Фаустово и Северка. Таким образом, река Москва, как водоприёмник очищенных вод представляет собой зарегулированный водоток с антропогенно измененным гидрологическим режимом. Естественный расход реки увеличен почти в 2 раза. Русло реки в черте города в течение 19-20 веков подвергалось изменениям - спрямление, углубление, расширение. Выпуски сооружений очистки менялись по расположению и по вкладу от общего стока реки (рис. 2.1). Сегодня очищенные воды станций аэрации составляют 55 % общего стока реки ниже выпусков. Очистные сооружения Москвы, состоящие из четырех станций аэрации (Курьяновской - КСА, Люберецкой - ЛСА, Зеленоградской -ЗСА, и станции Южного Бутова - ОСБ) - часть большой канализационной системы города. Выпуск КСА расположен в городской черте, ЛСА - за ее пределами.

Поскольку р. Москва находится в климатическом поясе с ярко выраженной сезонностью, то ее режим зависит от времени года. Река замерзает в ноябре декабре, вскрывается в марте-апреле. Ниже выпуска КС А река не замерзает до самого устья.

Оценка функционирования экосистем водоемов и водотоков возможна при анализе длительного временного ряда показателей, отражающих их свойства. Постановка активного эксперимента на реальной экосистеме невозможна.

Пассивными экспериментами могут служить данные экологического мониторинга [Левич, Терехин, 1997]. Более 100 лет городскими организациями с привлечением служб экомониторинга Московского водоканала (в настоящее время МГУП «Мосводоканал») исследуется речная и очищенная вода выпусков московских станций аэрации и донные отложения [Иванин, др., 1998; Храменков, др., 2004] на участке реки свыше 100 км. По архивным материалам МГУП "Мосводоканал" нами создана база данных по наблюдению за р. Москвой в средней и нижней части русла. Уникальность базы данных экологического производственного мониторинга МГУП "Мосводоканал" в периодичности всех проводимых работ, преемственности пунктов отбора проб и методик определений, большом временном периоде, отражающем разные антропогенные нагрузки на реку. Список пунктов исследования на р. Москве и ее притоках заметно сократился за период наблюдений, но места отбора проб не менялись в течение десятилетий (табл.2.1).

Накопленная база данных позволяет провести анализ связи между основными показателями качества воды реки и функционированием канализационной системы города, а также выявить связь между самоочищением реки и технологическими процессами очистки бытовых сточных вод, что и являлось предметом рассмотрения данной работы.

Каждый из современных створов наблюдения характеризует определенные приходные составляющие водного баланса реки (рис.2.2). Данные пункты гидрохимических наблюдений позволяют характеризовать качество реки от створа на входе в город (до слияния р. Москвы с волжскими водами) до створа ниже последних выпусков БОВ (от ЛСА). В современных створах отбора проб выполняются гидрохимические анализы по стандартным методикам в рамках производственного экомониторинга ежемесячно (кроме пунктов, отмеченных звездочкой). В отмеченных створах - три раза в год (март, июль, октябрь). Кроме речных вод в базу данных вошли показатели по воде поступающей на КСА (за период ее существования) и очищенной воде сооружений очистки Москвы (Приложение 4).

Динамика гидрологического режима городской зарегулированной реки

Как уже отмечалось выше, при всем многообразии антропогенного воздействия на р. Москву, многие факторы имеют периодические составляющие. Это, прежде всего, периодичность гидрологического влияния. Поступление воды на станцию аэрации связано, в основном, с биологическим циклом жителей города и представляет собой следующую зависимость. Наименьшее поступление наблюдается в предрассветные часы, наибольшее - после 14-15 часов и вечером. Расход очищенных вод отражает эту зависимость. Предрассветные и вечерние часы различаются в два раза по расходам. Колебания расходов выпуска КСА отражается на колебании скорости течения реки (рис. 3.6). Река в месте выпуска КСА течет в пульсирующем скоростном режиме, скорость течения меняется за сутки на 30 % (от 0,20 м/с до 0,26 м/с в среднем). Скорости реки ниже КСА максимальны по сравнению с имеющимися скоростями течения в городской черте. Таким образом, гидрологические условия ниже КСА уникальны как по величине скоростей, так и по их суточной периодичности.

Скорости течения в отводном канале КСА для очищенной воды (длиной 0,5 км) часть суток превышают 0,5 м/с (рис. 3.6). Здесь существуют уникальные экологические условия высокоскоростного теплого (круглогодично не ниже 18 С) насыщенного кислородом потока.

Помимо суточных и годовых периодических изменений в гидрологическом режиме реки могут наблюдаться и квазинедельные ритмы. Их существование связано с интенсивностью судоходства реки, поскольку в период навигации расход реки зависит от количества открываемых шлюзов, и, соответственно, от напряженности судоходства в течение недели. Наибольшие расходы на городском участке реки наблюдаются в конце недели, наименьшие в выходные.

В главе 1.3 приведено описание естественных сезонных ритмов гидрохимического режима рек средней полосы. Этот список значительно расширяется за счет факторов, связанных с функционированием города.

1. Весенний сброс хлоридов от противогололедных препаратов, приводящий к увеличению плотного остатка воды. В начале века сезонная динамика плотного остатка в течение 10 месяцев описывалась практически линейной достаточно устойчивой зависимостью (рис. 3.7-Б), повышаясь от мая к марту. Эта зависимость прерывалась лишь в половодье, резко понижая содержание солей в речной воде (рис. 3.7-А). В конце века содержание солей, наоборот, весной повышается и снижается к концу лета за счет разбавления дождевыми и грунтовыми водами. Общее содержание солей возросло за XX в. почти в два раза (рис. 3.7- В, Г). 2. Нагрузка на очистные сооружения по многим элементам, поступающим от бытового сектора, также имеет ярко выраженную сезонную периодичность. Например, по данным 1999-2005 гг. выявили периодичность по поступлению No6m, связанную с отпускными режимами горожан: снижение нагрузки летом (рис. 3.8). Очищенная вода отражает эту закономерность. Нагрузка на реку от выпусков БОВ имеет следующую закономерность: снижение содержания No6m в летний период и максимальные значения в зимне-весенний. Минимальный 122 разброс данных характерен для лета (наиболее устойчивое функционирование очистных сооружений с высокой эффективностью очистки) и максимальный - для весны (попадание на сооружения очистки токстичных талых вод, колебания температуры поступающей воды, неустойчивое функционирование биоценоза очистных сооружений).

Похожие диссертации на Динамика экологического состояния основного водотока мегаполиса