Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Изученность влияния урбанизации на водные объекты и методика исследований
1.1. Изученность влияния урбанизации на водные объекты стр. 9-14
1.2. Особенности формирования химического состава воды водных объектов в городах и методика исследований их состояния . стр. 15-22
ГЛАВА 2. Естественный гидрологический и гидрохимический режим рек бассейна верхней оки .
2.1. Условия формирования стока воды в бассейне верхней Оки.
2.1.1. Географическое положение территории и общие, сведения о речной системе . стр. 23 - 27
2.1.2. Климатические условия формирования стока рек. стр. 27 - 29
2.1.3. Подземные воды и подземное питание рек. стр. 29-31
2.2. Гидрологическая характеристика малых рек.
2.2.1. Малые реки бассейна р. Угра. стр. 33 - 35
2.2.2 Малые реки бассейна р. Жиздра. стр. 35 - 37
2.2.3. Малые реки бассейна р. Протва. стр. 37 - 39
2.3. Гидрологический режим рек бассейна.
2.3.1. Уровенный режим. стр. 40 - 43
2.3.2. Температура воды. стр. 43 - 44
2.3.3. Ледовые явления. стр. 44
2.3.4. Средний годовой сток. стр. 45 - 46
2.3.5. Внутригодовое распределение стока. стр. 46
2.3.6. Меженный сток. стр. 46 - 47
2.3.7. Сток половодья. стр. 47
2.3.8. Дождевые паводки. стр. 48
2.3.9. Сток наносов и мутность воды рек. стр. 48 - 49
2.4. Гидрохимический режим рек бассейна Оки.
2.4.1. Формирование химического состава поверхностных вод бассейна. стр. 50 - 54
2.4.2. Естественное химическое качество поверхностных вод. стр. 54 - 56
ГЛАВА 3. Влияние урбанизированных территорий на гидрохимическое состояние рек .
3.1. Селитебная нагрузка, как показатель антропогенной нагрузки на бассейны рек и степени их загрязнения . стр. 57-61
3.2. Состояние малых рек города Калуги и её пригорода.
3.2.1. Природный гидрологический и гидрохимический режим малых рек территории. стр. 62 - 67
3.2.2. Влияние на малые реки города и пригорода Калуги. стр. 68 - 80
3.3. Состояние малых рек бассейнов Угры, Жиздры, Протвы в районах малых городов и урбанизированных территорий. стр. 81-89
3.4. Тяжелые металлы в воде и донных отложениях малых водотоков урбанизированных территорий стр. 90 - 94
3.5. Гидрохимическая характеристика Оки в районе г. Калуги, стр. 95 - 102
3.6. Гидрохимическая характеристика средних рек в районе урбанизированных территорий.
3.6.1. Гидрохимическая характеристика р. Угра. стр. 103 - 105
3.6.2. Гидрохимическая характеристика р. Жиздра. стр. 105-108
3.6.3. Гидрохимическая характеристика р. Протва. стр. 108 - 111
Выводы. Стр. 112-114
Литература.
- Изученность влияния урбанизации на водные объекты
- Особенности формирования химического состава воды водных объектов в городах и методика исследований их состояния
- Географическое положение территории и общие, сведения о речной системе
- Селитебная нагрузка, как показатель антропогенной нагрузки на бассейны рек и степени их загрязнения
Введение к работе
Актуальность исследования. Урбанизация территорий является одной из наиболее характерных особенностей второй половины XX и начала XXI столетия. Её негативные последствия проявляются в ухудшении состояния всей окружающей города природной среды и особенно ощутимо сказываются на гидроэкологическом состоянии водных объектов, а это отражается на качестве жизни и здоровье жителей городов. Территории, занятые городскими поселениями, воздействуют на водные объекты, последствия которых проявляются в изменениях гидрографической сети, количественных и качественных характеристиках водной среды в наибольшей степени, чем другие факторы антропогенной деятельности.
Влияние городских застроек на количественные изменения составляющих водного баланса рек изучено достаточно хорошо и разработана методология расчётов оценки этого влияния. Оценки изменения качества воды и гидроэкологического состояния водотоков городских территорий, выполненные в нашей стране и за рубежом, свидетельствуют о недостаточной изученности и даже противоречивости выводов о преобладающей роли промышленных, бытовых сбросов и ливневых стоков в загрязнении малых и средних рек на городских и пригородных территориях. На территории бассейна Верхней Оки такие исследования проводились только на отдельных водотоках и без выяснения причин их загрязнения [Эрнестова и др.,1990, Семенов, Семенова 2002, Силин, 2003]. Поэтому оценка изменений химического состава воды рек и малых водотоков урбанизированных территорий в бассейне Верхней Оки в пределах Калужской области, как объективных показателей их гидроэкологического состояния, актуальна.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является оценка изменений качества воды и гидроэкологического состояния рек и малых водотоков под влиянием урбанизации территории их бассейнов.
Исходя из цели, гипотеза исследований основывается на следующем. В условиях комплексного антропогенного влияния городских территорий на ландшафты, как сложные динамические системы (геосистемы), и через их компоненты на водную среду, которая наиболее динамична и реагирует на изменения потоков вещества и энергии при трансформации природных систем в природно-антропогенные (городские), основной характеристикой состояния изучаемой геосистемы может служить изменение химического состава поверхностных вод. Химический состав природных поверхностных вод в естественных условиях относительно стабилен и подвержен только сезонным ритмическим изменениям, поэтому может служить эталоном для оценки изменений происходящих под влиянием комплекса антропогенных факторов урбанизированных территорий.
Степень антропогенного влияния на химический состав воды, стекающей с городских территорий, зависит от площади застроек и количества населения, вида хозяйственной деятельности и состояние жилищно-бытового обслуживания населения. Поскольку два последних фактора взаимосвязаны, то количество населения может служить основным показателем при оценке размеров урбанизированных территорий и их влияния на зафязнение воды в водных объектах.
В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:
Выявление зависимости между степенью урбанизации территории и загрязнением поверхностных вод;
Выяснение причин и степени изменений химического состава воды малых рек в городах и пригородах области;
3. Оценка влияния урбанизации на качество воды больших и средних транзитных рек.
Объекты исследований и исходные материалы. Объектами исследований являются малые водотоки, р. Ока (большая) и средние транзитные реки бассейна Верхней Оки на территории городов и пригородов в пределах Калужской области. Исходной базой при выполнении работы послужили результаты полустационарных наблюдений и экспедиционных исследований автора с отбором и химическим анализом проб воды, данные мониторинга состояния водных объектов Гидрометслужбой, Центром Геомониторинг Минприроды и Калугооблводоканала, справочные и литературные сведения.
Научная новизна работы. Гидрохимические наблюдения в системе мониторинга окружающей природной среды Росгидрометом и Калугаоблводоканалом проводятся только на р. Оке и средних реках. Комплексные, гидрохимические наблюдения в разные фазы гидрологического и гидрохимического режима рек на средних реках в районе городов и на малых водотоках этих городов с разным количеством населения в бассейне Верхней Оки с последующим сравнительным анализом и обобщением результатов наблюдений, выполнены впервые. Впервые при оценке гидроэкологического состояния водотоков городских территорий кроме общепринятых гидрохимических показателей использованы анализы содержания в воде и донных отложениях тяжелых металлов. Впервые установлено, что основными причинами загрязнения малых водотоков урбанизированных территорий и транзитных рек в бассейне Верхней Оки являются главным образом промышленные и хозяйственно-бытовые отходы и в меньшей степени ливневые стоки.
Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся:
методика исследований и обоснование возможности использования
значения селитебной нагрузки на бассейны рек урбанизированных
территорий в качестве показателя загрязнённости их воды;
оценка влияния урбанизации на минерализацию и химический
состав воды малых рек по данным экспедиционных исследований;
результаты оценки влияния урбанизации на химический состав и
минерализацию воды реки Оки и её притоков на территории Калужской
области.
Научно-практическая значимость работы. Исследования выполнялись в составе работы по проектам региональных конкурсов РФФИ и Правительства Калужской области № 01-05-96003 «Оценка гидроэкологического состояния водных объектов хозяйственно освоенных и селитебных территорий Калужской области» и № 04-05-97214 «Оценка неблагоприятных экологических последствий техногенных воздействий на водные объекты Калужской области».
Результаты исследований могут использоваться областными организациями Водоканала, МПР, МЧС, администрацией области для обоснования принятия мер по улучшению состояния малых рек на территории городов области и проведения мониторинга качества воды транзитных рек.
Достоверность результатов исследований обеспечена тем, что анализы проб воды и донных отложений производились в аккредитованной лаборатории химико-аналитического центра ГУ НПО «Тайфун», а также тем, что основные результаты исследований подвергались независимой научной экспертизе в составе отчётов по проектам РФФИ и Правительства Калужской области (гранты № 01-05-96003 и № 04-05-97214).
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на III научно-практической конференции «Природа и история Поугорья» (г. Кондрово, 2003 г.), на V семинаре молодых учёных вузов, объединяемых Межвузовским научно-координационным советом (г.Брянск, 2004г.), на III Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» (г. Белгород, 2004 г.), на заседании кафедры географии КГПУ им. К.Э. Циолковского (2004г.) и на VI Всероссийском гидрологическом съезде (г. Санкт-Петербург, 2004 г.). Основное содержание диссертации опубликовано в 9 работах.
Изученность влияния урбанизации на водные объекты
Увеличение антропогенной нагрузки на природу началось давно. Ещё в 1907 г. О.Ф. Киркор по поводу охраны водных ресурсов отмечал, что этот вопрос особенно обострился по нескольким причинам: а) благодаря более сознательному отношению человека к гигиеническим требованиям; б) вследствие быстрого роста городов и промышленности (Киркор О.Ф. 1904-1905 гг.)
Наибольшее влияние хозяйственной деятельности испытывают малые реки. Большинство их - это основные водные объекты городских территорий и одновременно самые верхние звенья крупных речных систем, где формируются ресурсы поверхностных вод, водный и гидрохимический режимы средних и крупных рек. Малые реки поддерживают устойчивое равновесие природных ландшафтов, а так же участвуют в перераспределении влаги. Поэтому экологическое состояние малых рек находится в центре внимания многих исследователей (Алекин О.А., 1970, Заславская М.Б. и др. 2002г., BostR.S., 1980).
Бассейны водных объектов на территории городских, поселковых и сельских населенных пунктов, хозяйственно освоенных территорий, основные компоненты их ландшафтов (литогенная, водная, атмосферная, почвенная и растительная) подвергаются повышенным антропогенным нагрузкам и меняются в качественном и количественном отношении. Природные и антропогенные ландшафты характеризуются единством структуры, взаимозависимостью компонентов, поэтому изменение одних сказывается на других и общем состоянии ландшафтов, а как следствие - на условиях жизнеобеспечения человека (Куприянов В.В., Устюжанин Б.С.,1976). Результаты отечественных и зарубежных исследований свидетельствуют, что особенно сильно реагирует на техногенную нагрузку городов водная компонента ландшафтов (Двинских С.А., Бельтюков Г.В. 1992, Лансберг Г.Е. 1983, Маслов Н.В. 2002, Фащевский Б.В. 1996, Diskin M.N. 1980, Melanen М. 1981, Vorhees M.L. Wenzel H.G. 1984). Но влияние демографо-хозяйственной нагрузки городов и рассредоточенных промышленных и сельских поселений на состояние водных объектов мало изучено вообще и в том числе на территории Калужской области.
Урбанизированной и подобной ей по характеру воздействия на бассейн водного объекта любой селитебной территорией принято считать часть водосбора, занятую городскими жилыми застройками, промышленными предприятиями, внутригородскими дорогами, площадями, тротуарами, включая пригороды.
Урбанизация существенно влияет на количественное соотношение элементов водного баланса, способствует увеличению стока воды с городских территорий и, как правило, увеличивает загрязненность водных объектов (Израэль Ю.А. 1984, Куприянов В.В., 1977, Маслов Н.В. 2002, Никаноров A.M., 2004, Разумихин Н.В. 1976, Силин И.И. 2003, Скакальский Б.Г. 1978, СтрехаН.Л. 1989, Lazaro T.R. 1979, Urcikan P. 1985). Наиболее детально изучено влияние урбанизации на поверхностный сток воды и разработаны практические рекомендации по учёту этого влияния при разной площади городских застроек. Влияние же городских территорий на загрязнение водотоков и водоёмов зависит от очень многих причин и для его оценки необходимо изучение источников и степени загрязнения.
Загрязнение водных объектов на территории городов происходит при выпадении загрязненных атмосферных осадков, таянии снега, сточными водами промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства. Промышленное загрязнение атмосферы в г. Калуге определяются выбросами многих предприятий, важнейшими из которых являются ПО «Калугатеплосеть», Калужская станция подземного хранения газа (СПХГ), АО Калугатехмаш (машзавод), АО Аромосинтез», Азаровский ЗСМ, АОКТЗ, АОКЗАЭ (Стрельцов А.Б 2000). Всего в атмосферу города поступает около 100 загрязняющих веществ. Часть из них, которая образуется в виде твердых и жидких смесей, а также тяжелые металлы, фенолы, нефтепродукты и другие вещества, тоже попадают в водные объекты.
Химическое и микробиологическое состояние снежного покрова в Калуге исследовалось Голофтеевой А.С, Лыковым И.Н. и др.(Голофтеева А.С., Лыков И.Н., и др.,2002). В пробах свежевыпавшего снега в городе и за его пределами в незначительных количествах обнаружены цинк, кадмий, свинец, медь, мышьяк и ртуть (наименьшее в загородном лесу, наибольшее при въезде в город). К концу зимы концентрация тяжелых металлов существенно увеличивается, особенно в городе: кадмия-до 30 раз, цинка до 6,7, свинца до 3,8, меди до 14 раз, увеличивается микробное загрязнение антропогенного происхождения и т.д.
По исследованиям Мосводоканал НИИпроекта (Пупырев и др., 1980) на площади водосбора верхнего течения р. Москвы с атмосферными осадками поступает около 430 кг/км в год тяжелых металлов из них железа -312 кг/.км , марганца - 28, 2 кг/ км , цинка -15 кг/км2, фтора - 14,4 кг/км . Со снеговой водой в речную воду поступают нефтепродукты, аммиак, цинк, железо, кадмий, кобальт, фтор, марганец. В период паводка (половодья) с поверхностным стоком в водотоки поступает в два раза больше загрязняющих веществ, чем с бытовыми и промышленными сточными водами.
Особенности формирования химического состава воды водных объектов в городах и методика исследований их состояния
В условиях комплексного антропогенного влияния городских территорий на ландшафты и через них на водную среду при исследованиях наиболее перспективно использовать системный подход, который заключается в комплексном изучении природно-антропогенных процессов и объектов, составляющих в совокупности сложную динамическую систему (геосистему).
Для описания особенностей функционирования геосистемы полностью или частично урбанизированного или хозяйственно освоенного бассейна необходима оценка условий и процессов, при которых закономерности взаимодействия между отдельными подсистемами перестраиваются, если исчерпываются ресурсы устойчивости данной природно-антропогенной системы. В основе этого взаимодействия в целом лежат потоки вещества и энергии, отражениями которых в конкретной природной обстановке служат балансовые соотношения в виде количественных и качественных характеристик. При этом природные объекты в естественных условиях функционируют в состоянии близком к динамическому равновесию вещественно-энергетического обмена, которое соблюдается множеством энергетических и вещественных взаимоотношений между компонентами системы, меняющимися во времени, но не выходящих за допустимый диапазон (Израэль Ю.А., 1984).
Основной характеристикой состояния изучаемой геосистемы может служить химический состав ее компонентов. Если принять химический состав поверхностных вод за интегральный показатель состояния системы в пределах речного бассейна, то такие природные составляющие как химический состав осадков, подземных вод, почвы выступают как обеспечивающие подсистемы.
Химический состав природных вод в естественных условиях относительно стабилен, но подвержен сезонным ритмическим изменениям. Природные водные объекты обладают способностью к самоочищению воды и сохранению водных экосистем (Алекин О.А., 1970; Алексеевский Н.И., 2001).
Появление в бассейнах водных объектов (особенно на их берегах) населенных пунктов приводит к изменению потоков вещества и энергии. Особенно велики эти изменения при строительстве и росте городов. Под их влиянием создаются природно-техногенные системы, функционирование которых во многом зависит от вещественного состава тех же природных факторов, но вещественный и химический состав основных компонентов ландшафтов искажен. Степень искажения состава компонентов ландшафта особенно ощутимо проявляется в изменениях химического состава воды и зоологического состояния аквальных ландшафтов поверхностных водных объектов суши. Это объясняется тем, что при росте городов изменение динамики природно-техногенной системы проявляется в нарушении связей между подсистемами: меняется водный, радиационный и тепловой баланс земной поверхности, состав природных вод, условия их питания и разгрузки, гидрологический режим зоны аэрации и водных объектов. Формируется новая сложная структура прямых и обратных связей, имеющих различную физическую, физико-химическую или химическую природу процессов.
При хозяйственной, городской застройке и увеличении урбанизации территории вначале преобладают внешние прямые связи, способствующие нарушению связей между природными компонентами ландшафтов до тех пор пока полностью не исчерпаны запасы устойчивости природной системы. Поступление и формирование растворенных веществ в поверхностные водные объекты из атмосферы происходит стоком ливневых вод (от таяния снега и выпадения жидких осадков) с городских территорий.
Дождевые воды, особенно в первые минуты дождя, отличаются значительно большей загрязненностью, чем бытовые сточные воды. Проходя через загрязненную городскую атмосферу, дождевые капли вымывают из нее газообразные отходы и пыль. Попадая на поверхность земли, дождевая вода захватывает с растительности, поверхности почвы загрязнители: частицы пыли, растворимые химикаты, детрит с питающимися им организмами. Большая часть воды впитывается в почво-грунты, где частицы загрязнителей, детрит и микроорганизмы отфильтровываются от нее при просачивании и одновременно вымывают или растворяют накопленные в верхнем слое почвы загрязнители. В результате накопления или после достижения водоупорного горизонта дождевые воды несут в грунтовые воды, водотоки или водоемы тяжелые металлы, опасные химические соединения, болезнетворные бактерии и другие микроорганизмы, дорожную соль, нефтепродукты и другие химические вещества с дорог и автомобильных стоянок, сажу и ядовитые вещества из выхлопных газов автотранспорта и других загрязнителей воздуха.
При стоке по асфальтовым покрытиям и с крыш домов просачивание дождевых вод уменьшается и поверхностный смыв загрязнителей увеличивается. Дождевые воды частично попадают на городские очистные сооружения, иногда перегружая их, но чаще подвергаются очистке. Большая же часть поверхностных ливневых стоков попадает в городские водотоки и водоемы.
Географическое положение территории и общие, сведения о речной системе
Формирование стока воды рек и ресурсов подземных вод - процесс сложный, и состоит из многих факторов. Главную роль в нём играют гидрометеорологические (климатические) факторы (количество и режим выпадения атмосферных осадков, температура воздуха), а так же гидрогеологические условия, определяющие величину подземного питания рек, которая в свою очередь, тоже зависит от климатических условий территории и её геологического строения.
Воды бассейна реки Оки дренируют обширные пространства таёжных лесостепных и степных ландшафтов центра Европейской части России. На его территории полностью или частично расположено 15 административных областей с населением более 20 млн. человек, 200 крупных населённых пунктов.
Территория Калужской области вместе с Орловской, Смоленской, Московской и Тульской областями занимает верхнюю часть бассейна реки Оки. В эту верхнюю часть бассейна р. Оки до впадения в неё реки Протвы территория Московской области входит только частично, в пределах бассейнов рек Протвы и Нары, в Смоленской области находится верхняя часть бассейна Угры, а в Тульской - р.Вытебеть. Хозяйственная деятельность всех этих областей сказывается на водно-ресурсном потенциале, а так же состоянии водных объектов бассейна Оки в пределах Калужской области.
В природном отношении рассматриваемая территория находится в центре Восточно-Европейской равнины. Главный её природный рубеж - водораздел бассейнов рек Волги и Днепра. Территория бассейна характеризуется равнинным или холмисто - увалистым рельефом с абсолютными отметками поверхности от 110 до 279 метров. Юго-восток территории располагается на Среднерусской возвышенности, северо-запад на Смоленско-Московской возвышенности.
На территории области протекает 2005 рек общей протяжённостью 10505 км. Из них 242 рек имеют длину более 10 км, общей протяжённостью 6290 км, а рек и очень малых водотоков (ручьи) длинной менее 10 км на территории области насчитывается 1763. Их общая протяжённость около 4215 км. (Семёнов В.А., Семёнова И.В., 2002). На бассейн реки Оки, в пределах области приходится 83% рек, в том числе Ока и её притоки - реки У гра, Жиздра, Прорва, Нара и Таруса, и другие.
р. Ока - самый крупный и многоводный правый приток Волги. Длина реки - 1500 км, бассейн занимает общую площадь около 245 тыс. км , что составляет примерно 1/г всей площади бассейна верхней Волги. Длина реки до Калуги - 395 км, а площадь бассейна реки до г. Калуги 54900км . Ока образуется из слияния двух ручьёв - собственно Оки и Очки на Среднерусской возвышенности в 4 км к западу от станции Мало-Архангельская Московско-Курской железной дороги (Семёнов В.А., и др., 1997). Ручей Ока берёт начало на высоте 226 м над уровнем моря, в виде тонкой полоски грунта, поросшей осокой и другими болотными растениями. Какого-либо ключа, который можно было бы, принять за начало Оки не наблюдается, а просто среди болотной растительность появляются прогалины, со стоячей ржавой водой, а далее наблюдается уже чистая вода, с небольшим течением. В 5 км от истока у деревни Сельковские Выселки ручей Ока соединяется с ручьём Очка. До впадения р. Угры Ока течёт с юга на север, затем резко поворачивает на восток, а у г. Алексин, на северо-восток. р. Угра - самый большой приток р. Оки на территории Калужской области. Площадь бассейна р. Угры составляет 15 700 км2. Длина реки - 399 км, из них 245км находятся на территории Калужской области. Верхняя часть бассейна Угры расположена на территории Смоленской области, но большая часть реки - в Калужской.
Значительная расчленённость рельефа верхней части бассейна объясняется наличием следов Московско-Смоленского четвертичного оледенения. В нижнем течении река протекает по слабохолмистой и среднехолмистой равнине, которая сложена суглинками и супесями. Долина реки пойменная, с шириной поймы 1 - 2 км, а ширина долины в нижнем течении достигает 3, 5 км. В верхнем течении склоны долины р. Угры умеренно крутые (5 - 15 ), высотой 4 - 15 м, а в нижнем течении крутизна склонов достигает 20 - 30 , высота - 30 - 40 м. Склоны долины сильно изрезаны оврагами. Русло реки умеренно извилистое, неразветвлённое, шириной в нижнем течении 70 - 80 м; глубины в межень на перекатах равны 0,4 - 0.6м. Берега русла крутые, обрывистые, высотой до 5 м, сложены песками и супесью, при этом легко размываются. Скорость течения р. Угры - 0,4 - 0,6 м/сек.
р. Жиздра. Бассейн реки Жиздры расположен юго-западнее бассейна р. Угры. Площадь бассейна реки составляет 9 170 км , длина - 233км. Жиздра вытекает из родников, расположенных между северными окраинами деревень Заболотье и Сужицы Жиздринского района Калужской области. Река Жиздра впадает в Оку на 1158 км от устья Оки.
Селитебная нагрузка, как показатель антропогенной нагрузки на бассейны рек и степени их загрязнения
Территория Калужской области, расположенная в Центральном экономическом регионе и граничащая на севере со столичным районом подвержена интенсивному антропогенному прессингу. Большая часть населения области (74 %) проживает в городах, а плотность населения наиболее высока в северо-восточныхных районах области, где расположен так называемый Калужско - Боровский геоэкологический район, который характеризуется напряжённой экологической ситуацией. Именно здесь расположены крупные населённые пункты: Калуга (339 тыс. чел.), Обнинск (108 тыс. чел.), Малоярославец (31 тыс. чел.), Боровск, Ермолино и Балабаново (общая численность жителей 47 тыс. чел), Жуков, Протва и Белоусово (общая численность жителей 38 чел.), Таруса (Ютыс. чел.). Здесь же отмечается наибольшая плотность населения среди районов области: Боровский - 70 чел. на кв. км., Малоярославецкий - 33 чел. на кв. км., Жуковский - 38 чел. на кв. км., Дзержинский - 37 чел. на кв. км. Этим обусловлены здесь наивысшие для Калужской области показатели хозяйственной освоенности и антропогенной нагрузки на бассейны рек. Использовав уравнение 3, по численности населения были оценены площади, занятые в бассейнах рек урбанизированными и другими селитебными территориями. В табл.5 приведены доли этих площадей в % от общей площади бассейнов рек.
Для бассейна Нары этот показатель составляет 19,4 %, для бассейна Протвы - 15,6 %. Больше этот показатель (увеличивается до 40 % и более) только в бассейнах малых рек пригородно-городской зоны г. Калуги, где площадь бассейнов рек небольшая, а плотность населения возрастает от 40 чел. на кв. км. в пригородах до 100 чел. и более на кв. км. в городе.
Для бассейна Угры показатель антропогенной освоенности составляет 6,5 %, при средней плотности населения от 6,3 человека на кв. км в
Износковском до 10 чел. на кв. км. в Юхновском районах. Только для бассейнов рек Шаня и Суходрев показатель увеличивается до 11 и 14 % соответственно вследствие увеличения количества жителей в посёлках городского типа, где средняя плотность населения достигает 45 чел. на. кв. км.
Для бассейна Жиздры показатель антропогенной освоенности территории находится в пределах от 5,8 % (бассейн Рессеты) до 7,3 % (бассейн Серены).
Средний показатель антропогенной освоенности территории бассейна Верхней Оки в пределах Калужской области составляет около 9 %.
Сравнение показателей антропогенной нагрузки на водные объекты со сведениями о сбросе загрязнённых сточных вод свидетельствует, об их согласованности (Табл. 6).
На рис.2 показана обобщенная за 5 лет (2000 - 2004 гг.) зависимость доли учтенных загрязненных вод от формирующегося в бассейнах местного стока. Зависимость между степенью урбанизации территории и забором поверхностных вод менее тесная, так как большая доля количества используемой воды приходится на забор подземных вод.
Поскольку в современных условиях развития экономики области загрязнение воды рек в основном определяется плотностью населения, то оценка загрязненности воды рек урбанизированных территорий имеет важнейшее значение для выяснения причин ухудшения гидроэкологического состояния рек всей территории области и всего бассейна Оки.
Статистический (корреляционный) анализ между долей в бассейне урбанизированной территории и количеством сбросов в реки загрязнённых сточных вод свидетельствуют о наличии между ними прямой связи. Она могла быть более тесной, если бы приведёнными в докладах (Доклад об использовании природных ресурсов и состоянии окружающей природной среды Калужской области в 2000 году., 2001; Доклад о состоянии и использовании (минерально-сырьевых, водных, лесных) ресурсов, деятельности органов государственного контроля в сфере природопользования и охраны окружающей среды Калужской области в 2002 году.,2003; Доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Калужской области в 2002 - 2003 г.» 2003.) сведениями учитывались все поступающие жилищно-коммунальные сбросы. Наличие корреляционной зависимости между степенью урбанизации и загрязнениями речных вод сточными объясняется тем, что загрязнённые жилищно-коммунальные сточные воды являются подавляющими в структуре даже учтённых сбросов сточных вод (Доклад «Об использовании природных (минерально-сырьевых, водных, лесных) ресурсов и состоянии природной среды на территории Калужской области в 2004 году», 2005; Доклад о состоянии и использовании (минерально-сырьевых, водных, лесных) ресурсов, деятельности органов государственного контроля в сфере природопользования и охраны окружающей среды Калужской области в 2002 году., 2003).
