Малые реки урбанизированных территорий: задачи изучения, состояния и охраны

Реки города, как известно, играют важную роль в формировании ландшафта города. Они уменьшают загрязненность воздуха пылью и промышленными газами, влияют на ветровой режим города, повышают влажность и усиливают вертикальную циркуляцию воздуха и т.д. В результате регулирования речного стока, благоустройства и изменения берегов рек водная система города становится фактором оздоровления природной среды. Водотоки, наряду с растительностью, являются важнейшими атрибутами городских и пригородных рекреационных зон.

Волга у Нижнего Новгорода достигает ширины 1-1,5 км. Правый берег Волги высокий: река течет здесь вдоль обрывистых поднятий северного края Приволжской возвышенности, то отступая от него и давая место пойме, то вплотную прижимаясь к прибрежным кручам и подмывая их. Ока – крупнейший приток Волги. Ширина ее в межень составляет 800 м. правый склон долины крутой, высотой до 70-80 м рассечен оврагами, пойма – в основном левобережная, в многоводные годы затапливается. На территории возвышенной части города протекают небольшие речки: Кова-Рахма, впадающая в Волгу, Старка - приток Ковы-Рахмы. В низинной части города число малых рек гораздо больше. Это Ржавка, Борзовка, Варя Левинка, Параша, Хальзовка, Черная, Гниличка, Вьюница.

Долины рек низинной части города выражены достаточно слабо в связи сообщим характером рельефа и небольшими уклонами, реки возвышенной части имеют глубокие врезанные долины и значительно продольные уклоны. Общие уклоны поверхности бассейнов рек низинной части города направлены в сторону Волги и Оки, что обеспечивает направление течения рек с запада на север и через восток е югу. Реки возвышенной части направлены от водораздела, расположенного вдоль правых берегов Волги и Оки, в соответствии с его общим уклоном на восток и через юго-восток к югу [3].

Специфика развития урбанизированной территории и сложное многоцелевое использование ее определяют и особый круг вопросов и задач исследования. Задачи изучения состояния и охраны малых водотоков г.Нижнего Новгорода рассматриваются нами с позиций системного, структурного и функционального их описания. Системный подход предопределяет систематизацию критериев оценки состояния городских водотоков. Структурный – нормативность и дескриптивность состояния рек. Функциональный подход раскрывает историческое и культорологическое их значение в жизнедеятельности города.

Системно-структурное описание водных потоков (малых рек) проводилось по следующим критериям: по длине водотока, площади водосбора, по количеству притоков. Результаты измерения состояния рек представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Критерии оценки состояния малых рек, длина которых более 10 км

С выходом в свет статьи Баканиной Ф.М. и Ворониной О.Н. «Малые водоемы как элемент городского ландшафта» (1997г.) и монографии при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований «Природный комплекс большого города» водотоки и малые водоемы нашего города стали активно изучаться в функциональном аспекте - как элементы городского ландшафта, в частности, как механизм организации природного комплекса в урбосфере.

В начале 90-х годов ХХ в. по инициативе Комитета охраны окружающей среды и природных ресурсов г.Нижнего Новгорода была составлена территориальная комплексная схема охраны окружающей среды (ТЕРКСОП) города. В рамках ТЕРКСОП(а) силами преподавателей и студентов естественно-географического факультета НГПИ в 1991-1993 гг. в процессе комплексной оценки города было взято на учет и описано 10 рек.

Основными поставщиками жидких загрязняющих веществ рек города, как известно, являются промышленные предприятия и автотранспорт Нижнего Новгорода. По нашим наблюдениям наиболее высокая концентрация тяжелых металлов в донных отложениях наблюдается в тех реках, куда непосредственно сбрасываются сточные воды промышленного производства. Определены пути миграции газообразных веществ через выпадающие в виде осадков аэрозолей на земную поверхность и далее в почву - с поверхностным и внутрипочвенным стоком.

Для малых водоемов возвышенной части города за фоновые показатели нами приняты средневзвешенные показатели содержания элементов-загрязнителей в иловых отложениях р.Шавы (Кстовский район), а для ландшафтного района низинной части города в качестве фона были взяты иловые осадки р.Везломы (Борский административный район) (табл. 2) [4].

Таблица 2

Фоновые показатели содержания подвижных форм тяжелых

металлов в иловых отложениях (в мг/кг)

В низинном же Заречье преобладают супесчано-песчаные почво-грунты, обладающие высокой порозностью и водопроницаемостью. В этих условиях при коэффициенте увлажнения близком к 1 или выше господствует промывной режим почв с преобладанием подзолообразовательных процессов, благодаря которым многие органо-минеральные вещества, в том числе техногенные элементы, выносятся с местных междуречий в водотоки. На территории возвышенного Правобережья поверхностными отложениями служат водоупорные суглинки, при относительной близости коренных карбонатных пород. На таком литогенном субстрате формируется преобладающий испарительный водный режим почв, что в условиях биоклиматической границы между подтайгой и широколиственными лесами, к которой приурочен Нижний Новгород, предопределяет развитие дернового почвообразующего процесса. Последний способствует накоплению техногенных загрязнителей в самой почве и препятствует их выносу в соседние водотоки.

Важным результатом исследования, с нашей точки зрения, является группировка по степени интенсивности загрязнения донных отложений тяжелыми металлами рек города: водоемы с допустимым загрязнением - менее 16; умеренно-опасным – 16-32; опасным – 32-128 и чрезвычайно опасным – более 128. Водотоки с допустимым загрязнением – это речка Хальзовка. Умеренно-опасным загрязнением характеризуются речка Вьюница. Опасное загрязнение наблюдается у речек Старка и Кова. Опасное загрязнение имеют донные отложения речки Ковы, суммарный показатель загрязнения которых составляет 80,18. Особенно велико содержание меди, превышающее фоновое в 14 раз, кадмия в 13 раз и цинка – в 7 раз. Это объясняется тем, что долгое время речка служила руслом стока канализации данной части города. Чрезвычайно опасное загрязнение зафиксировано в р.Черной (Сормовский район), р. Борзовке (Ленинский район), р. Рахме (Приокский район), р.Ржавка (Ленинский район). Однако самый высокий суммарный показатель загрязнения донных отложений обнаружен в р.Ржавка (суммарный показатель 1104,7), на втором месте - р.Борзовка (633,02), затем идут –р.Черная (201,75) и р. Рахма 152,51

Сравнение состава загрязнителей в разных ландшафтных районах города показывает, что для возвышенного Правобережья основными загрязнителями являются никель, кадмий, цинк, медь. В низинном Заречье преобладающими элементами являются свинец, никель и медь.

Одним из серьезных факторов миграции тяжелых металлов является кислотность вод. С одной стороны, она играет роль индикатора поведения тяжелых металлов в донных отложениях водоемов, с другой, - выполняет средообразующую функцию, выражающуюся в накоплении токсичных элементов в рассматриваемом природном компоненте ПК. Сильнощелочными водами отличается речка Хальзовка, реакция воды в которой составляет 9,0.

Большая группа элементов, соединения которых трудно растворимы в нейтральной и слабощелочной среде, в содовых водах обладают высокой миграционной способностью, так как в этих условиях возникают карбонатные растворимые комплексы (меди, цинка и др.). Повышение токсичности микроэлементов, как правило, оказывает отрицательное влияние на флору и фауну водоемов. Известно, что величина рН, наряду со степенью минерализации воды и содержания в ней кислорода, во многом определяет численность и состав флоры и фауны водоемов и тем самым является одним из критериев состояния природных вод и оценки их качества.

Разница в значениях рН между малыми водотоками и почвами территории города, объясняется, по-нашему, тем, что реки получают питание не только через атмосферу, но и за счет грунтовых вод и родников. В Нижнем Новгороде водосодержащими в нижнетатарских отложениях являются карбонатные породы, что и вызывает дополнительное подщелачивание воды.

В целом зколого-геохимическое состояние малых рек города Н.Новгорода являются проводником загрязнения акватории Волги и Оки.

Понимание исторического и культурологического значения малых водотоков города обязывает донные отложения систематически удалять с чрезвычайно опасной и опасной степенью загрязнения и вывозить их на полигон станции аэрации для складирования осадка содержащего тяжелые металлы. Вдоль рек требуется планомерная посадка зеленых насаждений, обладающих способностью поглощать тяжелые металлы. Именно поэтому, проектом генерального плана города предусматривается на предприятиях, сбрасывающих промышленные стоки и ливнестоки в реки города, более широкое внедрение замкнутых водооборотных систем, реконструкция имеющихся и строительство новых локальных очистных сооружений; прокладка инженерных сетей дождевой канализации и др. Стратегия устойчивого развития города должна быть направлена на обеспечение последовательного, сбалансмрованного решения проблем сохранения благоприятной окружающей среды. Необходим постоянный контроль за химическим и бактериологическим состоянием воды в водотоках. Такой контроль осуществляется главным образом муниципальным учреждением «Комитетом охраны окружающей среды и природных ресурсов города Нижнего Новгорода». Например, проведенное в 2009 г обследование состояния вод 7 рек города (р.Борзовка, р.Гниличка, р.Кова, р.Ржавка, р.Старка) показало высокое содержание в них железа, марганца и нефтепродуктов, что обусловлено поступлением в реки неочищенных ливневых стоков, отсутствием локальных очистных сооружений на общегородских и заводских ливневых коллекторах, строительством гаражей в водоохранных зонах и свалками мусора по берегам и руслам рек [5]. В 2010 году министерством экологии и природных ресурсов Нижегородской области обследование состояния загрязнения четырех малых рек города (Старка, Рахма, Левинка, Ржавка) показало высокое загрязнение р.Ржавки ионами железа (15 ПДК). Характерными загрязняющими веществами для данных водных объектов являются марганец (2,4-5,7 ПДК) и железо (2,5-5,7 ПДК); загрязнение обусловлено факторами природного характера. Поверхностные воды рек Старка и Ржавка были загрязнены легкоокисляемыми веществами по величине БПК₅ (1,03-1,7 ПДК); реки Левинка и Ржавка – нитратным азотом (1,1-1,3 ПДК). Остальные показатели загрязнения находились в пределах нормативных значений[6].

Следует при этом иметь в виду, что многие отрицательные явления в жизни малых водотоков и ухудшение их состояния вызваны не только антропогенным воздействием, но и экологической неграмотностью природопользователей, Настоятельно необходимо уделять внимание экологическому воспитанию населения, чиновников, администрации. Настало время требовательного отношения к нарушителям землепользователей, арендаторов и градостроителей, занимающихся отводом участков без соблюдения экологических законов.

Литература:

1. Баканина Ф.М., Баулина В.В. и др. О судьбе малых водоемов г.Горького. Горький: Знание, 1981.

2. Баканиной Ф.М. и Ворониной О.Н. «Малые водоемы как элемент городского ландшафта». // Природа Поволжья. Н.Новгород; НГПУ, 1997.

3. Гелашвили Д.Б., Охапкин А.Г, Доронина А.И., Колкутин В.И., Иванов Е.Ф.. Экологическое состояние водных объектов Нижнего Новгорода: Монография. – Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2005.

4. Природный комплекс большого города: Ландшафтно- экологический анализ / Э.Г. Коломыц, Г.С.Розенберг, О.В. Глебова и др. – М.: Наука; МАИК«Наука/Интерпериодика», 2000.

5. Состояние окружающей среды и природных ресурсов Нижегородской области в 2009 году. Н.Новгород, 2010.