Введение к работе
Актуальность исследования.
Данные многолетнего мониторинга загрязнения окружающей среды Росгидромета на территории Российской Федерации показывают, что практически ниже всех городов качество воды в реках изменяется от загрязненной до экстремально загрязненной. В настоящее время ухудшение качества воды рек обусловлено не столько аварийными сбросами сточных вод, сколько хроническим антропогенным воздействием. Сточные воды предприятий промышленного и коммунального хозяйства, маломерный флот, транзитный перенос загрязняющих веществ по течению реки, поверхностный сток загрязняющих веществ с водосборных территорий, особенно с урбанизированных территорий, продолжают загрязнять речные воды.
Несмотря на то, что систематический гидрохимический мониторинг в рамках государственной сети на основных реках Смоленской области ведется с середины 70-х годов 20 века, многолетние гидрохимические данные до сих пор не обобщены и не проанализированы. В связи с этим отсутствует информация об изменениях гидрохимического режима рек Смоленской области, а также степени нагрузки на реки сточными водами предприятий и поверхностным стоком с территории городов в современный период. Отсутствуют исследования степени загрязненности малых городских водотоков, испытывающих наибольшую нагрузку на урбанизированных территориях. В связи с этим определение степени влияния урбанизированных территорий на качество воды рек, выявление приоритетных факторов их загрязнения являются необходимыми для совершенствования системы мониторинга водных объектов на локальном уровне и повышения эффективности водоохранных мероприятий.
Цель исследования. Оценить воздействие урбанизированных территорий на качество речных вод, небольших рек, ручьев и родников на городских территориях. Разработать мероприятия по реабилитации малых городских водотоков.
В соответствии с целью работы решались следующие задачи:
- создать электронную базу данных гидрохимического мониторинга
Росгидромета за многолетний период (с 80-х годов XX века) на фоновых и
контрольных створах рек, протекающих через города Смоленской области;
проанализировать изменения гидрохимического режима рек Смоленской области по данным Росгидромета за многолетний период (1980-2012 гг.);
- оценить степень загрязненности рек Смоленской области по
комплексному показателю (удельному комбинаторному индексу
загрязненности воды - УКИЗВ);
оценить роль поверхностного стока с территории городов на качество воды рек;
провести мониторинг загрязнения снежного покрова на территории г.Смоленска, малых городских водотоков и родников;
- разработать мероприятия с целью улучшения качества воды малых водотоков г. Смоленска и уменьшения их влияния на качество воды р.Днепр.
Объектом исследования являются реки Смоленской области: Западная Двина, Днепр, Вязьма, Вопец, Сож, а также малые водотоки г. Смоленска.
Предмет исследования. Качество речных вод и поверхностного стока с урбанизированных территорий.
В качестве исходного материала использованы многолетние данные (с 1980-1986 гг. по 2012 г.) гидрохимических наблюдений на реках Смоленской области, проводимых ФГБУ «Смоленский ЦГМС», документы годовых статистических отчетов предприятий городов Смоленской области, справочные и литературные сведения. В работе также использованы результаты собственных исследований автора, проведенных в течение 2008-2010 гг., по изучению на территории г. Смоленска гидрохимического режима малых водотоков, химического состава проб снега и родников. Всего автором было отобрано и проанализировано 36 проб воды ручьев, 26 проб воды р. Ясенная, 155 проб снежного покрова, 35 проб воды родников.
Основные защищаемые положения.
-
Результаты оценки качества вод малых водотоков на территории г. Смоленска по гидрохимическим показателям.
-
Обоснованы мероприятия по дальнейшему улучшению состояния малых городских водных объектов на территории г. Смоленска.
-
Установлено, что за 30-летний период по данным мониторинга Росгидромета произошло улучшение качества речных вод Смоленской области в связи со снижением негативного влияния городских сточных вод.
Научная новизна работы.
1. Впервые выявлены многолетние изменения (с 1980-1986 гг. по 2012 г.)
качества речной воды, обусловленные влиянием городов Смоленской области.
-
Проведен сравнительный анализ (с 2005 г. по 2012 г.) уровня загрязненности рек Смоленской области на основе метода комплексной оценки по удельному комбинаторному индексу загрязненности воды (УКИЗВ).
-
Впервые проведены исследования (с 2008 г. по 2010 г.) степени загрязненности снежного покрова и гидрохимического режима малых водотоков на территории г. Смоленска. Выполнена оценка загрязненности малых водотоков по единичным и комплексным гидрохимическим показателям.
4. Проведена оценка степени загрязнения основных родников
г. Смоленска.
Практическая значимость.
На основе программного обеспечения «Гидрохим ПК», разработанного ФГБУ «ГХИ», создана база данных, содержащая сведения о химическом составе воды основных рек Смоленской области за многолетний период, что позволяет осуществлять компьютерную обработку гидрохимических данных за многолетний период, комплексную оценку качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям.
Результаты диссертационных исследований по изучению малых водотоков г. Смоленска были использованы для подготовки проектной документации «Рабочий проект на устройство наносоперехватывающих гидротехнических сооружений в г. Смоленске от устья р. Вязовенька до очистных сооружений СПУП «Горводоканал»» (акт внедрения от 08.10.2012).
Создана цифровая модель рельефа г. Смоленска для разработки карт-схем малых водотоков с целью проведения водоохранных мероприятий.
Результаты диссертационной работы могут использоваться администрацией Смоленской области и г. Смоленска, органами Министерства Природных Ресурсов и экологии Российской Федерации для совершенствования системы мониторинга загрязнения водных объектов Смоленской области и обоснования принятия мер по улучшению состояния малых рек на территории г. Смоленска.
Апробация работы. Результаты диссертационного исследования были представлены на научно-практической конференции «Смоленщина: триста лет перемен (к 300-летию образования Смоленской губернии)» (Смоленск, 2008), Всероссийской научно-практической конференции «И.И. Орловский и современные проблемы краеведения» (Смоленск, 2009), III Международной научно-практической конференции «Идеи В.В. Докучаева и современные проблемы развития природы и общества» (Смоленск, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Творческое наследие В.В. Докучаева и современность» (Смоленск, 2011), V Международной научно-практической конференции «Науки о Земле на современном этапе» (Москва, 2012), научном семинаре в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Институт географии Российской академии наук» (Москва, 2013).
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 152 наименования. Общий объем работы составляет 133 страницы, в ней 35 таблиц, 52 рисунка. Текст работы сопровождается приложениями, в которые включены 11 таблиц и 1 рисунок.
