Гидробиологические особенности реки Агидель (Белой) в черте города Салават

отдела образования Администрации городского округа города Салават

Республики Башкортостан

Муниципальное образовательное учреждение

дополнительного образования детей

«Детская эколого-биологическая станция»

городского округа город Салават Республики Башкортостан

Учебно-исследовательский проект

Янбаева Лилия

Руководитель: педагог дополнительного

образования

Мансурова Светлана Ульфатовна
2012 г.

г. Салават

1. Водные ресурсы Республики Башкортостан ……………………….……… 6

1.1. Географические особенности размещения гидроресурсов Республики Башкортостан…………………………………………………………………….6

1.2. Характеристика р. Агидель (Белой)………………………………………..9

2. Охрана водных ресурсов…………………………………………………….12

2.1. Использование поверхностных вод………………………………………..12

2.2. Использование водных ресурсов в черте г. Салават…………………...…14

2.3. Водоохранные мероприятия………………………………………………..17

3. Краткая физико-географическая характеристика района исследования….20

4. Методика исследования р. Белой……………………………………………..21

4.1. Физические исследования воды…………………………………………….25

4.2. Биологические исследования воды………………………………………...27

4.3. Оценка экологического состояния исследуемого участка реки Белой…32

Выводы и рекомендации………………….…………………………………….34

Прогноз

Программа действий

Приложение А……………………………………………………………………39

Приложение Б…………………………………………………………………….40

Приложение В……………………………………………………………………41

Водные ресурсы являются одним из основных элементов природной среды и играют большую роль в развитии человеческого общества.

Водные объекты, а особенно реки, являются одной из важнейших экологически значимых составных частей экосистем и изучаются как при проведении комплексных экологических исследований, так и в качестве самостоятельного объекта при природоохранных исследованиях.

Главную роль в изучении закономерностей функционирования водных объектов играют гидрологические исследования. Физико-географическая характеристика водоема позволяет составить паспорт водоема и на его основании правильно оценивать роль водоема в той или иной экосистеме, допустимый уровень антропогенной нагрузки на водоем, вырабатывать рекомендации по его охране и рациональному хозяйственному использованию [16].

Богатство водными ресурсами нашей республики неоспоримо. Однако, большинство рек, протекающих по территории республики, маловодны. Водные ресурсы республики также отличаются неравномерностью распределения во времени (большая внутригодовая и многолетняя изменчивость) и по территории [13].

Водоемы Башкортостана очень различны - это реки, озера, пруды, водохранилища, пересыхающие (временные) водоемы. Благодаря этому столь велико видовое разнообразие флоры и фауны в Башкортостане. Но это разнообразие налагает на нас ответственность за ее сохранение для будущих поколений [6].

В настоящее время очень заметно оказывается отрицательное воздействие человека на водные ресурсы региона. С развитием сельского хозяйства и промышленности, а также с ростом городов непрерывно увеличивается забор вод на орошение и водоснабжение. Однако забор вод сопровождается их одновременным загрязнением и сбросом в реки [2].

Салават – третий по величине город Республики Башкортостан. Это крупный центр нефтеперабатывающей и нефтехимической промышленности. И бесспорно он один из самых главных загрязнителей в нашей республике. Выбор темы обусловлен принадлежностью рассматриваемой территории к районам с высоким уровнем развития хозяйства, что определяет, в свою очередь, высокую степень использования вод [16].

Достижение цели потребовало решения следующих задач:

1. Изучение географических особенностей размещения гидроресурсов в Республики Башкортостан;

2. Характеристика р. Агидель (Белой);

3. Анализ использования водных ресурсов в черте г. Салават;

4. Исследование участка р. Белой в черте г. Салават.

5. Оценка экологического состояния исследуемого участка реки Белой.
Физические и биологические исследования реки были проведены с помощью полевых, картографических, описательных и сравнительных методов.

1. 
   Водные ресурсы Республики Башкортостан
   

Самым широко используемым богатством современности является вода - великий дар природы, непременная составляющая всего живого и необходимое условие для большинства производственных процессов [2].

Башкортостан называют республикой тысячи рек и озер. Территория Башкортостана покрыта разветвленной сетью около 13 тыс. рек общей протяженностью свыше 57 тыс. км. Основную часть из них (99,9 %) по количеству и 87 по протяженности) составляют реки длиной менее 10 км. Кроме этого в республике имеются более 2000 озер, более 400 искусственных прудов и водохранилищ объемом от 100 тыс. м³ и более, из них 8 объемом более 10 млн. м³.

Водные ресурсы Республики Башкортостан складываются из количества воды, поступающей с сопредельных территорий (Челябинской, Пермской, Свердловской, Оренбургской областей и Республики Татарстан), а также ресурсов, формирующихся в пределах самой республики [3].

Почти все реки республики относятся к бассейну Каспийского моря, только в северо-восточной части, в Учалинском районе, берут начало реки, текущие на север – в Северный Ледовитый океан (Уй, Миасс) [13].

На территории республики располагаются бассейны 5 рек (Волги, Урала, Тобола, Ика, Буя). К бассейну реки Волги относятся реки Белая, Буй и Западный Ик (левые притоки реки Камы). Их водосборы охватывают 79 % территории республики. Водосборы рек бассейна Урала охватывают 20 %, а водосборы бассейна реки Оби, представленные верховьями рек Уй и Миасс, - 1 % территории республики [3].

Своеобразно расположены реки Башкирии. Почти все они несут свои воды в главную водную магистраль - Белую [15].

Густота речной сети закономерно убывает от гор к равнинам и в направлении с севера на юг. Преимущественно реки Башкортостана имеют снеговое питание, отличаются хорошо выраженным весенним половодьем, более слабым осенним подъемом от дождей и относительно устойчивыми зимними уровнями.

Большая часть осадков выпадает на западных склонах Южного Урала. На этих склонах и находятся истоки наиболее крупных рек.

Реки горных районов отличаются частыми подъемами уровня от дождевых паводков в летнее и осеннее время. Равнинные и степные реки характеризуются типичным для равнинных рек режимом: обычно с одновершинным весенним половодьем и более или менее устойчивым ходом условий в летние и зимние периоды. В горных районах вертикальная поясность определяет последовательность стаивание снега в различных высотных зонах [2].

Реки Башкортостана на длительное время покрываются устойчивым ледяным покровом.

Таким образом, водные ресурсы республики отличаются неравномерностью распределения во времени (большая внутригодовая и многолетняя изменчивость) и по территории. Основная часть годового стока – 70 % - приходится на весеннее половодье [16].

Большинство рек, протекающих по территории республики, маловодны. В особенности маловодны реки юго-восточной части республики, относящиеся к бассейну р. Урал. Их среднегодовой сток, формирующийся в пределах 19 % площади республики, составляет 12,5 % от общего республиканского стока.

Объем средних ежегодно возобновляемых суммарных запасов поверхностных вод, формирующихся на территории РБ, составляет 25,5 км³; с учетом вод, поступающих из соседних областей и Республики Татарстан, ресурсы возрастают до 35,0 км³. В целом республика менее обеспечена водными ресурсами, чем Российская Федерация: на 1 человека в Башкортостане приходится 8750 м³ воды в год или 24 м³/ в сутки против 29380 м³/ год или 80 м³/ в сутки по России; в Пермской области, также входящей в бассейн Волги, этот показатель выше вдвое [3].

Первое место по водоносности занимает река Белая (Агидель) – со среднегодовым расходом воды 920 м³ в секунду. Наиболее крупные ее притоки – Нугуш, Сим, Уфа, Дёма, Кармасан, а сама Белая – левый приток Камы. В бассейне Белой насчитывается свыше 2,7 тыс. озер, прудов и водохранилищ общей площадью 427 км².

Река Уфа – правый приток Белой, берет начало из небольшого озера Уфимского вблизи города Карабаш Челябинской области. Уфа имеет 4 крупных притока: Бисерть, Тюй, Ай, Юрюзань. На Уфе расположена Павловская ГЭС.

Река Юрюзань (Йурузэн) является левым притоком Уфы, начинается у северного подножья горного узла Ямантау. Основные притоки: Катав, Куткурка, Усть-Конда.

Республика располагает 8 крупными водохранилищами: Павловское (1400 млн. м³); Нугушское (400 млн. м³); Кармановское (134 млн. м³); Акъярское (49,4 млн. м³); Таналыкское (14,2 млн. м³); Слакское (13,5 млн. м³); Юмагузинское (300 млн. м³); Нурлинское (10,0 млн. м³) [2].

В республике насчитывается около 2000 озер, из них 75% расположены в западных равнинных районах, остальные, главным образом, в Башкирском Зауралье.

Озер с площадью от 22 до 2 км² всего 20, в том числе в бассейне р. Волги – 4, в бассейне р. Урал – 15 и в бассейне р. Оби – 1. Из них наиболее крупные озера Аслыкуль, Кандрыкуль, Чебаркуль, Белое озеро (Аккуль), Яктыкуль (Банное), Суртанды, Ургун, Мулдаккуль, Атавды, Култубан.

Важным резервом водоснабжения являются также подземные воды, которые распространены на всей территории республики. Наиболее крупные из них: Волго-Камский артезианский бассейн и бассейн трещинных вод Урала. В Волго-Камском бассейне сосредоточено 63% потенциальных ресурсов пресных подземных вод, которые на 92,5% используются для питьевых и промышленных нужд.

В республике пресные подземные воды распространены на 95,7 % ее территории: природные запасы составляют 6,5 км3/год, утвержденные запасы – 0,92 км3/год. На остальной территории, относящейся в основном к Зауралью, пресные воды весьма ограничены, либо отсутствуют.

Потребности республики по воде в целом обеспечены, за исключением 4,3 % территории (центр, запад, северо-запад и юго-восток республики), где затруднена организация водоснабжения из-за ограниченности ресурсов подземных вод или их плохого качества.

Подземные воды составляют 46,17 % в общем водопотреблении пресной воды в республике. Не во всех районах республики удовлетворяются потребности населения в чистой воде. Так, например, в западных районах республики Туймазинском, Бижбулякском, Белебеевском, Ермекеевском отмечается загрязнение подземных вод на больших площадях за счет хозяйственной деятельности.

По всей территории Башкортостана открыты десятки источников минеральных вод, каждый из которых обладает уникальным составом и особенностями. Курорты Башкортостана известны далеко за пределами республики – «Юматово», «Янган-Тау», «Якты-Куль», «Красноусольск» и другие. Каждый из вышеназванных курортов мог бы быть туристической жемчужиной и гордостью любого государства [2].
1.2. Характеристика р. Агидель (Белой)

Основная водная артерия Башкортостана – река Белая (Агидель). Башкирское название Агидель (башк. Ағиҙел) происходит от тюркского ак — белый, идель — Волга (в древности понятие река Идель (Итиль) не совпадало с современным значением Волга, считалось, что Идель начинается у слияния Ак-Идели и Кара-Идели (р. Уфа) ). Следовательно, и Агидель считалась только до современной Уфы [15].

Название реки произошло благодаря беловато-серебристыму цвету воды. Так окрашивают воду растворенные в ней известковые породы.

Река Белая является левым притоком Камы и относится к бассейну реки Волги. Ее длина равна 1 430 км, площадь бассейна — 142 тыс. км².

На севере бассейн р. Агидель выходит за пределы республики, на востоке часть ее орошается рекой Уралом, а на западе – притоками Камы (Ик, Буй).

Истоки Белой находятся в 6 км к северо-востоку от села Новохусаиново между хребтом Аваляк и горой Большой Иремель. Белая представляет собой типично равнинную реку. Протекая по обширной пойме, изобилующей старицами, река образует много излучин и разбивается на рукава. Правый берег на большей части протяжения обычно более возвышен, чем левый [9].

Петляя в горах Южного Урала, река течет на юго-запад, но, вырвавшись из горного плена, резко поворачивает на север перед Мелеузом и до устья почти не меняет направления.

Впрочем, геологи утверждают, что так было не всегда. Примерно 20-25 миллионов лет назад древняя Белая не поворачивала на север, а продолжала течь на юг и впадала в реку Урал. А по нынешнему руслу Белой, от Уфы до Мелеуза, текла в Урал же река Уфа. Позднее, примерно 14-15 миллионов лет назад, началось относительное поднятие земной коры на участке, именуемом сегодня Сакмаро-Бельским водоразделом. Так в течение тысячелетий возникла невысокая холмистая гряда, преградившая путь обеим рекам в Урал. Воды Белой встречаются с водами Уфы, прежний уклон местности постепенно меняется на обратный, и, в конце концов, воды этих рек находят путь к Каме. 14-15 миллионов лет тому назад объединенное русло рек поглотило древнее Акчагыльское море. 1 -1,5 миллиона лет назад море отступило, и на территории Башкирии образовалась водная система, близкая современной [15].

В верхнем течении р. Белая имеет характер горной реки, образуя местами коньонообразную долину. Уклон реки достигает 2 м. на 1 км, а скорость течения более 1 м/с.

В среднем течении, вырвавшись из гор, Белая течет на север. Она становится равниной рекой. Уклон ее уменьшается до 0,15 м на 1 км, а скорость течения до 0,3 м/с. Долина у устья реки Сим расширяется до 10 км.

В нижнем течении – от устья реки Сим до Камы, уклон Белой уменьшается до 0,05 м. на 1 км, становится меньше и скорость течения.

Река меандрирует, долина ее расширяется до 20 км. и более. Ширина русла увеличивается до 500 и более метров, а глубина на плесах до 10 км.

В пределах долины хорошо выделяется низкая и высокая пойма, а также первая подпойменная терраса.

Отложения, образующие низкую пойму, состоят в основном, из песка и галечников, пляжей, мелких островов и кос. Высокая пойма по берегам реки имеет высоту уступа 4-5 м. Она состоит из слоистых серовато-буроватых песков. Местами в уступе высокой поймы можно наблюдать темно-серый слой. Это древняя погребенная почва, обогащенная гумусом.

Питание реки смешанное – снег, дождь, подземные воды. Самое большое половодье и расход воды на средней Белой приходится на май, когда приходят талые лесные воды с Южного Урала. Замерзает река почти на полгода до середины апреля. Ледостав приходится на вторую половину ноября [13].

Водосборная площадь реки Белой составляет 72,2 % от территории республики. В бассейне этой реки формируются до 82 % годового республиканского речного стока.

Суммарные ресурсы поверхностных вод бассейна реки Белой в средней по водности год – 30,28 5 км³, что составляет 12 % водных ресурсов Волги [3].

2. 
   Охрана водных ресурсов
   

Поверхностные водные объекты республики являются основными источниками водоснабжения всех отраслей экономики и населения. Развитие водоемких отраслей промышленности обуславливает высокую степень использования поверхностных водных объектов, как для забора воды, так и для сбора сточных вод. Следствием этого является высокая антропогенная нагрузка на поверхностные водные объекты и существенное изменение их природного качества [1].

Качество вод р. Белой формируется под влиянием сточных вод предприятий металлургической, химической, нефтехимической, электроэнергетической, топливной, лесной, деревообрабатывающей, машиностроительной и металлообрабатывающей отраслей экономики, жилищно-комунального сектора, смывов с территорий предприятий, сельхозугодий и населенных пунктов [4].

Река Белая от верховьев до впадения в Нижне-Камское водохранилище загрязнена нефтепродуктами, нитритами, фенолами, марганцем. Наиболее высокая загрязненность реки нитритами наблюдается от г. Белорецка до г. Стерлитамака. Содержание меди возрастает от г. Стерлитамака до г. Дюртюли. Притоки р. Белой содержат те же ингредиенты: нефтепродукты, азот аммонийный, нитраты, медь, концентрации которых превышают ПДК. Основные причины загрязнения: смыв с полей минеральных удобрений, поступление с ливневыми водами нефтепродуктов. С ливневыми водами, которые не подвергаются очистке даже в крупных городах, поступает до 70% загрязнений [14].

Более 30 % общего объема сброса загрязненных сточных вод приходится на очистные сооружения жилищно-коммунального хозяйства Уфы. Практически без очистки сбрасываются сточные воды животноводческих комплексов и других сельскохозяйственных объектов. Наблюдается интенсивный вынос органических и минеральных веществ с полей. Серьезную угрозу для рек Зауралья представляют пруды-накопители горнорудных предприятий.

Промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу, который они наносят, значит решать проблему сбросов их в реки нужно в первую очередь.

Из-за загрязнения вызываемого промышленными стоками начинаются различные биогенные мутации. Из рек и озер пропадают многие виды рыбы, а те которые остаются - непригодны в пищу. Значительно скудеет флора и фауна водоемов. Из-за промышленных стоков в водоемах наблюдается избыток кислорода, поэтому можно наблюдать так называемое «цветение» водоемов. Многие, наверное, не раз видели на поверхности воды нефтяную пленку, которая переливаясь на солнце, кажется очень красивой, но на самом деле вызывает уменьшение проникновения света в водную толщу в несколько раз. Изменяется и химический состав водоемов, повышается содержание азота, фосфора и хлорсодержащих веществ.

Важной проблемой является загрязнение водоемов отходами сельского хозяйства. Многие наверняка с наступлением весеннего половодья не раз замечали неприятный запах, который источает питьевая вода. Вместо того, чтобы следить за попаданием этих веществ в реки, предпочитают перед тем как подать эту воду в дома смещать ее с огромным количеством хлорки, которая является далеко небезопасным веществом.

Третьей проблемой является попадание в реки и другие водоемы различного бытового и промышленного мусора. Многие, наверное, не раз гуляя по набережной бросали в воду бумажку, банку, ветку и т.д. В каком-то месте весь этот мусор скапливается и в русле реки образуются наносы, возникают островки. Все это ведет в засорению и пересыханию реки. Этот же мусор разлагаясь выделяет различные канцерогенные вещества, которые попадают вместе с пищей к нам на стол.

Причиной загрязнения подземных вод снизу является воздействие техногенных факторов в геологической среде, нарушающее геоэкологическое равновесие. Усиленная разработка месторождений нефти и различных руд в сочетании с др. видами хозяйственной деятельности приводит к загрязнению подземных вод. В целом подземные воды РБ загрязнены на 1,5% [2].

Наибольшую нагрузку на поверхностные водные объекты оказывают промышленные и коммунальные предприятия городов Уфа, Стерлитамак и Салават, на долю которых приходится 78,9 % от объема стоков, отводимых в поверхностные водные объекты, и 96,7 % массы сбрасываемых с ними загрязняющих веществ по республике [12].
2.2. Использование водных ресурсов в черте г. Салават

На уровень загрязненности воды в фоновом створе г. Салавата оказывают влияние промстоки г.г. Мелеуз и Кумертау, а также смывы и неорганизованные сбросы с объектов агропромышленного комплекса и НГДУ «Ишимбайнефть». Существенным является влияние очистных сооружений ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» на качество подземных вод по ряду загрязняющих веществ (нефтепродукты, фенолы и другие органические вещества).

В 2009 г. в черте г. Салавата вода реки Агидель была наиболее загрязненной.

Наиболее характерными загрязняющими веществами являются соединения марганца, железа и меди. Соединения марганца и железа возросли по средним концентрациям до 9 и 4 ПДК, по максимальным до 27 и 6 ПДК соответственно, почти во всех пробах превышены рыбохозяйственные нормативы. Соединения меди снизились по средним концентрациям с 6 до 4 ПДК, по максимальным – увеличение с 9 до 10 ПДК, но по-прежнему почти во всех пробах обнаруживали превышения ПДК. Снизились средние концентрации нефтепродуктов с 2 ПДК до нормы и максимальные – 4 до 2 ПДК, повторяемость превышения ПДК понизилась с 80 % до 70 %. Стабилизовались на уровне ПДК среднегодовые значения органических веществ, соединений никеля, фенолов, азота аммонийного в 15-62 % проб. Низкими сохранились концентрации соединений цинка, азота нитритного и нитратного.

В 2009 г. объемы использования свежей пресной воды на производственные нужды в г. Салават увеличились на 0,38 млн. м³ .

Объем забранной из природных источников воды в 2009 г. в г. Салават составляет 66,53 млн. м³. Из общего объема забранной воды по РБ, доля г. Салавата составляет 7,8 %. По этому показателю г. Салават следует за гг. Уфа и Стерлитамак. Превышения лимитов забора воды в 2009 г. в г. Салават не было (рис.1).

В нашем городе из поверхностных источников забрано 33,41 млн. м³ воды, из подземных источников – 33,12 млн. м³. Из общего объема свежей воды, забранной из природных водных объектов, доля поверхностной воды составляет 50,3 %, подземной – 49,7 %.

Всего в г. Салават использовано 58,6 млн. м³ пресной воды. На хозпитьевые нужды использовано 15,83 млн. м³., на производственные – 34,66 млн. м³ (рис.2). За счет увеличения объемов производства в 2009 г. в г. Салават объемы использования свежей пресной воды на производственные нужды увеличились на 0,38 млн. м³.



рис. 2 Использование водных ресурсов в г. Салават в 2009 г., % [2]
Объем сброса сточных вод составил 39,17 млн. м³. Со сточными водами сброшено 10,24 тыс. тонн загрязняющих веществ.

Доля г. Салавата в общем объеме водоотведения в поверхностные водные объекты составляет 7,1 %, в массе сбрасываемых в них загрязняющих веществ – 0,6 % (рис.3).

По сравнению с 2007 годом объем сброса сточных вод увеличился на 0,5 % (в 2008 г. – 39 млн. м³, в 2009 г. – 39,24 млн. м³), масса сброса загрязняющих веществ снизилась на 14,2 % (в 2008 г. – 11,93 млн. м³, в 2009г. – 10,24 млн. м³).

Значительный сброс загрязняющих веществ в окружающую среду со сточными водами связан, прежде всего, с неэффективной работой очистных сооружений или их отсутствием.

Основными причинами неэффективной работы очистных сооружений являются:

- устаревшие технологии и изношенность основных производственных фондов;

- сброс в канализацию неутилизованных отходов;

- отсутствие локальных очистных сооружений, ведущее к перегрузке основных очистных сооружений по концентрации поступающих загрязнителей;

- перегрузка очистных сооружений;

- неудовлетворительная эксплуатация очистных сооружений;

- эксплуатация очистных сооружений с отступлением от проектных программ.

Кроме того, технология очистки сточных вод, предусмотренная проектами на большинстве очистных сооружений, не отвечает требованиям Водного кодекса РФ [3].
2.3. Водоохранные мероприятия

В результате нерациональной хозяйственной деятельности человека наблюдается постепенное истощение водных ресурсов. Истощение водных ресурсов объясняется увеличением расхода их вод на орошение полей и пастбищ. Еще больше увеличивается расход вод и уменьшается годовой сток из-за постройки прудов, которые используются для орошения. Там, где вырубаются лесонасаждения на склонах долин, вытаптываются скотом пастбища, все меньше попадает воды в реки [4].

В связи с техногенным воздействием на водные ресурсы и ростом водопотребления выдвинули в число важнейших проблему охраны водных ресурсов от качественного и количественного их истощения. Качественное истощение водных ресурсов может наступить в результате сброса огромных объемов сточных вод, количественное – за счет увеличения объемов использования свежей пресной воды на производственные нужды [3].

Выделяются два направления в решении проблемы водных ресурсов:

1) борьба с качественным истощением, загрязнением водных ресурсов;

2) предотвращение количественного истощения, приумножение водных ресурсов.

Борьба с загрязнением может производиться:

1) путем очищения сточных загрязненных вод, добиваясь улучшения качества очистки этих вод, всеобщего и полного обезвреживания их;

2) сокращения загрязнений на водосборе от ядохимикатов, удобрений, от автопарка, животноводческих ферм, комунально-бытовыми отходами, снижение интенсивности эрозии почв и грунтов.

Предотвращение количественного истощения водных ресурсов может быть достигнуто путем:

1) экономного, бережного использования, снижения норм водопотребления, переход на оборотное водоснабжение;

2) перевода производства на безводные технологические процессы;

3) рационализации в размещении производств с учетом наличия водных ресурсов;

4) регулирования стока:

а) бассейновое – путем применения агротехнических, агро- и лесо-гидромелиоративных мероприятий;

б) русловое – водохранилищами и прудами.

5) проведения снегозадержания и расширения снегозащитных лесных полос.

Безусловно, принимаются меры по уменьшению загрязнения и истощения водных ресурсов Башкортостана. В этом проявляется положительное воздействие человека на водные ресурсы.

1. Строятся водоочистные сооружения. Благодаря ним удается постепенно снижать загрязнение рек.

2. Вводятся оборотные системы водоснабжения. За счет этих систем в последние годы удалось уменьшить забор свежих вод из рек края на 30 %.

3. Проводятся снегозадержания и расширение снегозащитных лесных полос.

Эти мероприятия позволили несколько снизить загрязнение Белой и других рек [16].

Основная водная артерия Башкортостана – река Белая также служит приемником сточных вод – неочищенных городских ливневых и сточных вод с очистных сооружений ОАО «Салаватнефтеоргсинтез».

Наиболее крупное водоохранное мероприятие в 2009 г. в г. Салават было реализовано ОАО «Салаватнефтеоргсинтез». На предприятии завершена станция биологической очистки сточных вод в п. Нугуш, затраты составили 90 млн. руб., ведется строительство узла УФ-обеззараживания сточных вод, затраты в 2009 г. составили 3,5 млн. руб. В ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» имеются наиболее крупные в РБ сети наблюдения за состоянием подземных вод.

За последние 2 года 2005-2009 гг. состояние водных объектов г. Салават остается стабильным [3].

2. 
   Краткая физико-географическая характеристика района исследования
   

На Северо-востоке от Салавата расположены горы Зирган-тау, обросшие зеленым массивом леса, на северо-востоке – горы одиночки – Малый Шихан, Тратау, Шахтау. В районе города Белая имеет равнинный характер. Русло изобилует перекатами и мелями. В районе города русло реки извилистое. У г. Салават площадь водосбора составляет 16600 км². Средняя глубина 1,2-1,6, максимальная – 3 м, на перекатах до 0,5 м.

Площадь города – 10 582 га, периметр – 80 км. Салават – третий по величине город. Это крупный центр нефтеперабатывающей и нефтехимической промышленности. И бесспорно он один из самых главных загрязнителей в нашей республике. И поэтому жители нашего города должны особенно серьезно относится к проблеме загрязнения водных объектов [8].



Рис. 4 Река Агидель в черте г. Салават

2. 
   Методика исследования р. Белой
   

На подготовительном этапе, до начала полевых работ на основе картографических и литературных материалов, по карте определены основные гидрографические характеристики реки. По научно-популярной, учебной, справочной литературе были изучены обитатели р. Белой. По иллюстрациям в определителе по внешнему строению мы учились распознавать растения и животных водоема.

Полевые исследования реки Белой начались с выбора и разметки участка для проведения измерительных работ.

Для проведения измерительных работ на р. Белая было использовано следующее оборудование:

1. 
   Планшет с компасом и визирной линейкой.
   
2. 
   Диск для определения прозрачности воды.
   
3. 
   Термометр.
   
4. 
   Пробирка.
   
5. 
   Отрезок веревки длиной 1 метр.
   
6. 
   Секундомер.
   
7. 
   Поплавок (пенопластовая пластинка).
   
8. 
   Бумага и карандаш для записи результатов.
   

1. 
   Глазомерная съемка.
   
2. 
   Определение ширины реки.
   
3. 
   Определение скорости течения.
   
4. 
   Измерение прозрачности, мутности и температуры воды.
   

Для определения ширины реки на данном участке на землю перед собой был положен отрезок веревки длиной 1 м. Далее мы прикинули на глаз, сколько таких отрезков можно было бы уложить на ширине реки от одного берега до другого.

Для определения скорости течения воды была использована формула V= S/t. Было рассчитано время, за которое поплавок (пенопластовая пластинка) преодолевает определенное расстояние. Для этого вниз по течению был пущен поплавок, а предварительно было замерено расстояние от одной точки до другой (10 м.).

Для измерения прозрачности воды в реку был опущен белый диск (для этого была использована крышка от кастрюли диаметром 20 см.), прикрепленный к размеченной через 5-10 см. веревке, в горизонтальном положении отпускали в воду до тех пор, пока тарелка не исчезла из вида. Затем дав отдохнуть глазам 1-2 минуты диск подняли. Показатель прозрачности равен средней арифметической двух глубин – исчезновения и появления диска.

Для определения мутности, воду мы взболтали и налили в пробирку, так чтобы высота воды была равна 10 см и рассмотрели в проходящем свете.

Для измерения температуры в воду на 50 секунд был погружен термометр.

При биологических исследованиях воды сбор материала проводился в зависимости от местообитания водных организмов.

Было использовано следующее оборудование:

1. 
   Водный сачок и водный скребок для отбора растений и животных.
   
2. 
   Пластиковая коробка для изучения содержимого сачка.
   
3. 
   Определитель водных обитателей.
   

Для гидробиологического исследования бентоса (организмов, обитающих на дне водоемов) наиболее удобным орудием лова является скребок, представляющий собой надетую на палку металлическую рамку с режущей кромкой, к которой пришито сито из плотной бязи и мельничного газа.

При отборе проб на реке, скребок был установлен ниже по течению относительно субстрата, с которого ведется отбор, так чтобы организмы вместе с взмученными частицами грунта попадали внутрь сита скребка с течением. Также, стоя в воде, мы ворошили грунт ногой.

На каменистых субстратах сначала гладящим движением руки смыли организмы внутрь сита с поверхности камня, затем повернули его и огладили нижнюю поверхность. При отборе отдельных экземпляров или разреженных зарослей крупных растений потрясли их в сито скребка, расположив его ниже по течению, а затем просмотрели растения для сбора прикрепленных организмов. При отборе проб с густых зарослей макрофитов, погрузили скребок в их группу и резкими движениями «прокосили» заросли.

Сбор перифитона (организмов, прикрепляющимся к стеблям и листьям высших водных растений или другой поверхности) проводился с поверхности листьев и стеблей макрофитов, смывая оброст мягкой кисточкой. Отбор обростов с поверхности твердых предметов производился с помощью ножа. Для анализа небольшое количество материала поместили в банку с водой.

Сбор планктона и нейстона производился с помощью сачка, который пропускает воду и задерживает организмы.

Уровень загрязнения воды реки Белой мы определяли с помощью таблицы 1. Для этого, выявленных представителей бентоса исследуемого участка реки мы сопоставляли с таксонами, представленными в таблице.


Таблица 1. Оценка качества воды по организмам макрозообентоса

Перечень индикаторных таксонов	Условная оценка качества воды
Личинки веснянки, ручейника – Риакофила	Очень чистая
Губки, плоские личинки поденок, ручейник-Нейроклепсис, личинка вилохвосток	Чистая
Роющие личинки поденок, ручейники при отсутствии Риакофила и Нейроклепсиса, личинки стрекоз Красотки и Плосконожки, личинки мошки, водяные клопы, крупные двустворчатые моллюски, моллюски-затворки	Удовлетворительная
Личинки стрекоз при отсутствии Красотки и Плосконожки, личинки вислокрылки, водяной ослик, плоские пиявки, мелкие двустворчатые моллюски	Загрязненная
Масса мотыля (личинки хирономид), крыски, масса трубочника, червеобразные пиявки при отсутствии плоских	Грязная
Макробеспозвоночных нет	Очень грязная

4.1. Физические исследования воды

Исследование проводилось в июне – июле 2010г. Во время нашей работы погода была ясная, жаркая, температура воздуха была 27-29 С^о.

Исследуемый нами берег является пологим, прилегающая к нему территория равнинная с лесопосадками и разнотравьем, которая используется для выпаса скота деревни Юлдаш и поселка Мусино.

Полевые исследования реки Белой начались с выбора и разметки участка для проведения измерительных работ (приложение Б). В прибрежной зоне был выбран участок, который как можно меньше испытывает влияние микроусловий, искажающих реальную ситуацию в водоеме.

Перед началом наблюдений мы составили схему исследуемого участка, соблюдая определенный масштаб и ориентацию относительно сторон света. Вначале мы выяснили расположение водоема по отношению к городу. Для составления плана использовались методы глазомерной съемки (приложениеВ).



Рис. 5 Составление картосхемы местности

Для гидрологической и морфометрической характеристики изучаемого участка реки были произведены замеры скорости течения и ширины.

В результате измерений было определено, что ширина реки Агидель в районе исследования равно 50-60 м.

Важным фактором речной среды, во многом определяющим условия жизни и распределения животных, растений и их сообществ является скорость течения. Для определения скорости течения воды была использована формула V= S/t. Нами было рассчитано время, за которое поплавок (пенопластовая пластинка) преодолевает расстояние в 10 м. Среднее значение промежутка времени, за который поплавок доплыл от верхней точки до нижней равен 20 с. Следовательно, скорость течения равна:

V= S/t = 10 м : 20 с = 0,5 м/с



Рис. 6 Измерение скорости течения реки

Следующим параметром, важным для характеристики водоема, является прозрачность. Абсолютно прозрачной воды не существует. Способность пропускать свет зависит в большей степени от содержания того или иного количества взвешенного вещества – или мертвого в виде ила, или живого – в виде планктона. Показатель прозрачности равен средней арифметической двух глубин – исчезновения и появления диска.

Глубина исчезновения диска равна 0,9 м.

Глубина появления диска – 0,5 м.

Средняя арифметическая двух глубин равна: 0,9 +0,5 = 0,7 м.

2

Таким образом, показатель прозрачности равен 0,7 м.

К разряду необходимых для исследования водоема относится и измерение температуры. Для этого в воду на 50 секунд был погружен термометр. Не вынимая термометр из воды, мы определили, что температура воды равна 18 ^оС.

Также нами было проведено исследование речного дна. Дно реки слагается из песка, галечников и ила.
4.2. Биологические исследования воды

Для изучения видового состава флоры и фауны в исследуемой части реки Белой мы прошли по берегу реки 10 метров вверх и вниз по течению и записали увиденные растения.

Водные растения по месту их обитания мы разделили на ряд экологических групп:

Плавающие растения:

Многокоренник обыкновенный – Spiradela polyrhira, сем. Рясковые.

1. Рдест курчавый – Potamogeton crispus, сем. Рдестовые.

2. Рдест блестящий – Potamogeton lucens сем. Рдестовые.

3. Роголистник погруженный – Ceratophullum demersun, сем. Роголистниковые.

1. Сусак зонтичный – Butomus umbellatus, сем. Сусаковые.

2. Камыш озерный – Scirpus lacustris, сем. Осоковые.

3. Рогоз широколистный – Tupha latifolia, сем. Рогозовые.

4. Стрелолист стрелолистный – Sagittaria sagittifolia, сем. Частуховые

5. Мятлик обыкновенный – Poa trivialis, сем. Злаки

6. Мать-и-мачеха обыкновенная – Tussilago farfara, сем. Сложноцветные.

Наземные влаголюбы:

1. Будра плющевидная – Glechoma hederacea, сем. Грубоцветные.

2. Дербенник иволистный – Luthrum salicaria,

3. Щавель водяной – Rumex aguaticus,

4. Жерушник болотный – Rorippa palustris,

5. Зюзник европейский – Lucopus europaeus,

6. Мята полевая – Mentha arvensis,

7. Вероника поручейная – Veronica beccabunga,

8. Белокопытник ложный – Petasites spurius,

9. Болотница игольчатая – Eleocharis acicula,

10. Лютик стелющийся – Ranunculus vesicaria,

11. Осока пузырчатая – Carex vesicaria,

12. Осока вздутая – Carex rostrata



Рис. 8 Изучение наземных влаголюбов
Во флоре исследуемого водоема преобладают семейства Осоковые, к которым относятся многолетние травы (камыш озерный, болотница игольчатая, осока вздутая и пузырчатая), похожие на злаки. Обильно растут зюзник европейский, мятлик обыкновенный, будра плющевидная.



Рис. 9 Определение названий наземных влаголюбов

В результате исследований на реке Белой мы определили следующий видовой состав гидробионтов – организмов, обитающих в воде. Животное население водоема по характеру их места обитания мы разделили на ряд экологических групп: бентос, перифитон, нектон, планктон и нейстон.

Нами были определены следующие представители бентоса (организмов, обитающих на дне водоемов):

1. Личинки стрекозы – красотки блестящей – Agrion splendens, отряд Стрекозы.

2. Личинки стрекозы большое коромысло – Aeschna grandis, отряд Стрекозы.

3. Личинки стрекозы – бабки зеленой – Cordulia aeneaturfosa, отряд Стрекозы.

4. Личинки стрекозы обыкновенной – Coenagrion hastulatum, отряд Стрекозы.

5. Личинки стрекозы плоской – Libellula depressa, отряд Стрекозы.

6. Малая ложноконская пиявка – Herpobdellidea atomaria, отряд Глоточных пиявок.

7. Улитковая пиявка – Glossiphonia complanata, отряд Хоботных пиявок.

8. Ушковый прудовик – Lumnaea auricularia, отряд Легочных моллюсков.

9. Обыкновенный прудовик – Lumnaea stagnalis, отряд Легочных моллюсков.

10. Личинки огневки кувшинницы – Nymphula numphaeta, отряд Чешуекрылые.

Из перифитона, гидробионтов, прикрепляющимся к стеблям и листьям высших водных растений или другой поверхности, возвышающейся над дном водоема, мы обнаружили Ползучую мшанку – Plumatella repens, класс мшанки.

Нектон включает животных активно плавающих в толще воды. К этой группе принадлежат многие водные насекомые. Нами были обнаружены в исследуемой части реки Белой следующие виды:

1. Гребляк малый – Corixa dentipes, отряд Полужесткокрылые.

2. Гребляк мелкие виды – Microneata minutissima, отряд Полужесткокрылые.

3. Плавунчик рыжий – Haliplus fulvus, отряд Жуки.

4. Полоскун бороздчатый – Aculius sulcatus, отряд Жуки.

5. Пузанчик ржавый – Hyphydrus inaequlis, отряд Жуки.

6. Водяной скорпион – Nepa cineria, отряд Полужесткокрылые.

Из планктона, организмов, обитающих в толще воды и неспособных противостоять переносу течением, нами были обнаружены достаточно мелкие организмы – Дафния обыкновенная – Daphinia pulex, отряд Листоногих.

Нейстон включает организмы, жизнь которых непосредственно связана с пленкой поверхностного натяжения воды и был обнаружен нами следующий представитель из этой группы гидробионтов:

Клоп-водомерка обыкновенная – Hydrometra stangnarum, отряд Полужесткокрылые.

С помощью сачка нам удалось выловить мальков бакли. Также в районе исследования р. Белой жителями города ведется улов таких промысловых рыб, как лещ, плотва, язь, щука, окунь и др.




Рис. 10 Отлов водных беспозвоночных


Рис. 11 Изучение фауны водоема


Рис. 12 Изучение экологии отдельных групп гидробионтов

4.3. Оценка экологического состояния исследуемого участка реки Белой

Роль водной растительности в формировании качества воды в водоемах и водотоков очень велика. Растения водоема очень полезны тем, что в процессе питания обогащает воду кислородом, необходимым для дыхания всех обитателей водоема. Кроме, того, водными растениями питаются рыбы и водоплавающие птицы [4].

Земноводные и водные растения интенсивно поглощают минеральные и органические вещества, накапливают ионы тяжелых металлов, выступают в роли минерализаторов и детоксикантов пестицидов и нефтепродуктов. Камыш, тростник, рогоз и некоторые другие виды гело- и гидрофитов используется для очистки и доочистки бытовых и технических сточных вод.

Свойства и качество воды зависят от состава и концентрации содержащихся в ней веществ. Видовой состав и численность обитателей водоема зависят от свойств воды. Гидробионты, заселяющие водоем, отражают сложившиеся в водоеме условия среды [2].

Уровень загрязнения воды реки Белой мы определяли с помощью таблицы 1. Для этого, выявленных представителей бентоса исследуемого участка реки мы сопоставляли с таксонами, представленными в таблице.

В результате сравнения, было выяснено, что качество воды в исследуемом участке реки Белой является удовлетворительным. Это объясняется тем, что в водоеме были обнаруженны личинки стрекозы – красотки блестящей – Agrion splendens, отряд Стрекозы. Из всех организмов реки, этот таксон занимает самую верхнюю часть таблицы, которая характеризуется удовлетворительным качеством воды. Наличие других организмов (характерных для более грязных вод) не учитывается, поэтому водоему присваивается класс чистоты не ниже выявленного.

Так как г. Салават является одним из самых главных загрязнителей в нашей республике, такую условную оценку качества воды, как удовлетворительная, можно считать относительно благоприятной. Но при этом

мы должны серьезно относится к проблеме загрязнения водных объектов и довести качество воды р. Белой до категории чистой.

Сооружений для очистки ливневых сточных вод в городе Салават нет.

Но на водоеме происходит естественное самоочищение воды от органических загрязнителей за счет планктона и водных растений. Активное участие в процессах самоочищения водоемов принимают камыш озерный, рогоз широколиственный, многокоренник обыкновенный, роголистник погруженный и др.) [15].

Нами была проведена очистка прибрежной зоны р. Белой от мусора. Путем сравнения загрязнений мы выяснили самые загрязненные места в реке. Также занимались определением мусора вдоль берега и кромки воды. В результате исследования, выяснилось, что основным источниками загрязнения прибрежной зоны является бытовой мусор, оставленный отдыхающими на берегу.


Рис. 13 Очистка прибрежной зоны р. Белой от мусора
Выводы и рекомендации

Ограниченность запасов пресной воды, их неравномерное распределение во времени и пространстве требуют бережного отношения к этому ценному природному богатству. Между тем, потребление воды человеком возрастает, что приводит к количественному и качественному изменению речного стока, запасов пресных водоемов, а также гидрологического режима элементов гидрографической сети.

В связи с этим повышается роль гидрологических исследований, которые играют главную роль в изучении закономерностей функционирования водных объектов. Физико-географическая характеристика водоема позволяет правильно оценивать роль водоема в экосистеме, допустимый уровень антропогенной нагрузки на водоем, вырабатывать рекомендации по его охране и рациональному хозяйственному использованию. Также при помощи гидрологических исследований можно проследить изменения уровня рек во времени, так как многие реки Башкортостана имеют большую внутригодовую и многолетнюю изменчивость.

В работе получены следующие результаты:

1. Изучены географические особенности размещения гидроресурсов в Республики Башкортостан;

2. Дана характеристика р. Агидель (Белой);

3. Проанализировано использование водных ресурсов в черте г. Салават;

4. Исследован участок р. Белой в черте г. Салават.

Были проведены физические и биологические исследования. На водоеме были проведены следующие гидрометрические работы: глазомерная съемка, определение ширины реки, скорости течения, измерение прозрачности, мутности и температуры воды. Также был изучен видовой состав флоры и фауны исследуемой части реки Белой.

5. Проведена оценка экологического состояния исследуемого участка реки Белой. Согласно таблице оценки качества воды по организмам макрозообентоса качество воды в исследуемом участке реки Белой является удовлетворительным.

6. Проведена очистка прибрежной зоны р. Белой от мусора.

Рекомендации по рациональному использованию и охране флоры и фауны водоема:

- прекращение загрязнения животноводческими стоками д. Юлдаш, п. Мусино;

- контролировать мытье автотранспорта на берегу р. Белой;

- повысить культуру поведения отдыхающих на берегу;

- поговорить с каждым, кто загрязняет реку, постыдить, предупредить, а в дальнейшем и оштрафовать, если предупреждения останутся без внимания.

В целях повышения чистоты реки необходимо среди школьников города проводить экологические субботники по уборке прибрежной части от бытового мусора, организовывать патрулирование берега водоема и профильные лагеря с целью очищения прибрежной зоны.


Прогноз

Высокая антропогенная нагрузка на реку Агидель может привести к существенному изменению ее природного качества.

Из-за загрязнения вызываемого промышленными стоками в реке начинаются различные биогенные мутации. Из реки могут пропасть многие виды рыб, а те которые останутся – будут непригодны в пищу. Значительно скудеет флора и фауна водоема. Из-за промышленных стоков в р. Белую наблюдается избыток кислорода, поэтому можно наблюдать так называемое «цветение» водоемов. Многие, наверное, не раз видели на поверхности воды нефтяную пленку, которая переливаясь на солнце, кажется очень красивой, но на самом деле вызывает уменьшение проникновения света в водную толщу в несколько раз. Изменяется и химический состав водоема, повышается содержание азота, фосфора и хлорсодержащих веществ.

В результате попадания в реку различного бытового и промышленного мусора в русле реки образуются наносы, возникают островки. Все это может привести к засорению и пересыханию реки. Этот же мусор, разлагаясь, выделяет различные канцерогенные вещества, которые попадают вместе с пищей к нам на стол.

1. Балков В.А. Водные ресурсы Башкирии. / В.А. Балков. – Уфа: Китап, 1988 – 68 с.

2. Водные ресурсы Республики Башкортостан [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://referat.yabotanik.ru/geografiya/vody-respubliki-bashkortostan/1351/1316/page3.html

3. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики Башкортостан в 2007 г. / ред. А.А. Фаухутдинова. – Уфа: Мир печати, 2007. – 217 с., ил.

4. Кулагин Ю.З. Природные ресурсы Башкирии и их охрана/ ред. Ю.З. Кулагина – Уфа: Башкирское книжное издательство, 1989 – 206 с.

5. Миркин Б.М. Популярный экологический словарь школьного учителя Республики Башкортостан. / Миркин Б.М., Л.Г. Наумова. – Уфа: Китап, 1997. – 200 с.

6. Миркин Б.М. Экологическая азбука школьника. / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова. – Уфа: РИО, 1992. – 190 с.

7. Миркин Б.М. Экология Башкортостана. Изд. 2-е. / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова. – Уфа: Китап, 1999. – 160 с., ил.

8. Мой город: краеведческий сборник о городе Салават/ ДООЦТК. – Салават: Салаватнефтеоргсинтез, 2008. – 76 с.

9. Своллоу С. Мир ручьев, прудов и рек. / С. Своллоу, М. Стефенс. – М.: АСТ-ПРЕСС, 1999.

10. Травянистые растения СССР. Т.1. / ред. Роботова Т.А. – М.: Мысль, 1971. – 345 с., ил.

11. Травянистые растения СССР. Т.2. / ред. Роботова Т.А. – М.: Мысль, 1971. – 345 с., ил.

12. Фазлиахметов С.И. За чистоту и гармонию природы. [Охрана природы]. / С.И. Фазлиахметов // Выбор. – 2008. – 5 июня. – С. 1-3.

13. Хисматов М.Ф. География Башкортостана. Учебник для 9 кл. / М.Ф. Хисматов, В.П. Сухов. – Уфа: Китап, 2000. – 200 с., ил.

14. Чаус Б.Ю. Изучение околоводных и водных биоценозов. / Б.Ю. Чаус – Стерлитамак, 2000.

15. Экология республики Башкортостан р. Агидель [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.priroda-rb.info/agidel.html