Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геоэкологическая оценка формирования водной системы Селигер в условиях антропогенного воздействия

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Косова, Ирина Владимировна

Введение.

Глава 1. Аналитический обзор геоэкологических исследований водно-болотной системы Селигер.

Глава 2. Разработка методики комплексных геоэкологических исследований сложной озерно-болотной экосистемы.

2.1. Объект исследования.,/

2.2. Разработка и обоснование сети многолетнего экологического мониторинга для оценки качества воды и донных отложений сложной экосистемы Селигер

2.3. Методики определения основных физико-химических свойств воды и донных отложений.

2.4. Статистическая оценка гидрохимических параметров и тяжелых металлов в донных отложениях озера Селигер.

Глава 3. Исследование пространственно - временноц;изменчивости гидрохимических показателей и состава'йонрых отложений для оценки геоэкологического состояния озера Селигер.

3.1. Изучение физико-химических показателей воды сложной экосистемы Селигер.

3.2. Комплексная гидрохимическая оценка степени загрязненности отдельных плесов озера Селигер.

3.3. Исследование распределения тяжелых металлов в донных отложениях озера Селигер.'.'.*,.

3.4. Изучение влияния речных и торфяно-болотных стоков на качество воды лимнологической экосистемы Селигер.

3.4.1. Гидрохимический режим рек бассейна озера Селигер.

3.4.2. Изучение взаимодействия парагенетических комплексов «болото-озеро» для оценки влияния торфяно-болотных стоков на качество воды озера Селигер.

Глава 4. Математическое моделирование ветровых течений и миграции загрязняющих веществ в плесах озера Селигер.

4.1. Математическая модель расчета ветровых течений и переноса примеси

4.2. Метод решения.

4.2. Результаты численного моделирования полей течений и миграции примеси.

Глава 5. Геоэкологическая оценка и разработка рационального использования сапропелевых отложений на эвтрофированных участках сложной водноболотной системы Селигер.

5.1. Исследование состава и свойств сапропелевых отложений.

5.2. Геоэкологическое обоснование схемы рационального комплексного использования сапропелевых отложений озера Селигер.

5.3. Разработка и обоснование экологически сбалансированной технологии добычи сапропеля.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологическая оценка формирования водной системы Селигер в условиях антропогенного воздействия"

Геоэкологические проблемы парагенетических лабильных природных комплексов -болот и озер России давно уже стали предметом научных дискуссий об их водоаккумули-рующей роли и источниках пресной воды, экониш для сохранения биоразнообразия, геохимических барьерах и т.п. Озерные системы представляют собой верхние звенья речной и болотной сети. Последние определяют своеобразие состава, качество воды, особенности биоценозов, их водный, гидрохимический и гидробиологический режимы. Очевидна и роль озер как интегрального индикатора геоэкологического состояния водосборов. Одним из проявлений антропогенного воздействия является процесс эвтрофирования озер, который, начиная со второй половины XX столетия, прогрессирует и становится актуальной экологической проблемой. В последние годы в России и за рубежом принимаются меры по охране водоемов от загрязнения, но в большинстве случаев это касается крупных водных объектов - Байкал, Ладожское озеро, Волжские водохранилища, Балатон, Великие озера и др. Таким уникальным водоемам, как озеро Селигер с его сложной географической расчлененностью и водно-болотной системой, внимания уделяется явно недостаточно, хотя оно является компенсатором воды в верховье Волги, и, играет существенную роль в рекреации и водообеспечении Московской агломерации и центральных районов России.

Целью настоящей работы является - комплексная геоэкологическая оценка формирования сложной озерно-болотной системы Селигер, выявление закономерностей развития процессов загрязнения и эвтрофирования, а также разработка схемы рационального использования и экологически сбалансированной технологии добычи сапропелевых отложений. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи: разработать методику комплексных исследований сложной водно-болотной экосистемы, сформировать информационное обеспечение работы, провести комплекс многолетних полевых и лабораторных исследований на водном объекте, выполнить статистическую оценку изменчивости измеряемых характеристик; изучить влияние питающих болот и водотоков, природных и антропогенных факторов на формирование гидрологического и гидрохимического режима водоема; выявить пространственно-временные закономерности химического загрязнения воды и донных отложений (ДО) различных плесов озера, увязав их с процессами эвтрофирования и вторичного загрязнения водного объекта; разработать численную модель и пакет прикладных компьютерных программ для обеспечения математического моделирования ветровых течений и миграции загрязняющих веществ, а также прогноза экологического состояния сложной лимнологической системы; выработать схему рационального экологически сбалансированного извлечения и использования ДО (сапропеля) для устойчивого рекреационного развития исследуемого региона.

Глава I. Аналитический обзор геоэкологических исследований водно-болотной системы Селигер

Озеро Селигер является частью Верхне-Волжской водной системы и расположено в центральной части Валдайской возвышенности на высоте 205 м над уровнем моря в окружении моренных гряд и холмов, среди которых находятся заболоченные территории.

Это одно из крупнейших озер средней полосы европейской части России. Оно имеет сильно расчлененную многоплесовую форму и состоит из 24 отдельных плесов, соединенных протоками с постоянным течением, скорость которого колеблется от 0.1 до 0.2 м/сек в зависимости от сезона года. Расчлененность озера усиливается обилием (до 160) островов, среди которых наибольшим является остров Хачин (около 30 км ) (Жадин, Герд. 1961). Сложная конфигурация озера и неравномерное распределение глубин объясняется многими факторами, участвующими в формировании озерной котловины: древние тектонические и денудационные процессы, аккумулятивная деятельность ледников и размывающая деятельность больших водных бассейнов при трансгрессиях, карстовые явления. Последние в данной области развиты довольно слабо, и карстовые озера значительных размеров достигают весьма редко. Однако котловина оз. Селигер в северной части обязана своим происхождением провалу (карстовым явлениям) (Дексбах, Белогуров, 1936).

Поскольку озеро расположено вблизи водораздела, площадь его бассейна невелика, что в свою очередь обусловливает отсутствие среди его многочисленных притоков (около 110) сколько-нибудь значительных рек. Наиболее крупные из них - р. Крапивенка, впадающая в Нижнекотицкий плес, р. Черемуха (Серемуха), впадающая с севера в оз. Серемо, которое через оз. Хресное (залив Владышино) соединяется с плесом Кравотынским. Из южных плесов (Селижаровский и Нижнекотицкий) вытекает р. Селижаровка, впадающая в р. Волгу. Сток воды р. Селижаровка колеблется по годам в пределах от 200 до 1800 млн.м'' в год в зависимости от среднегодового уровня воды в озере (Справочник по водным ресурсам СССР, 1936).

Уровенный режим озера характеризуется следующими особенностями. Весной еще при ледоставе происходит медленный подъем уровня, максимум которого имеет место во второй половине апреля. Максимальные уровни превышают меженные в среднем на 0.8 м. Спад уровня происходит очень медленно, и растягивается, до осени, в октябре наблюдается незначительный подъем, вызванный осенними паводками на реках. Самые низкие уровни отмечаются в конце зимы (Давыдов, 1955).

Первые данные по морфометрии озера были приведены в классической монографии Д.Н. Анучина (1898): площадь озера - 259.7 км2 (в том числе 38.1 км2 занято островами). площадь водосбора - около 2000 км2. Эти данные широко используются и в более поздних работах (Коновалова, 1951, Бреховских. Волкова, 1999). В литературе приводятся и другие цифры площади оз. Селигер, что зависит от числа озер системы, причисляемых к ней. Однако в настоящее время целесообразнее использовать справочные данные, подготовленные Государственным гидрологическим институтом (Доманицкий и др., 1971): площадь водного

2 2 зеркала озера - 212 км , площадь водосбора - 2310 км , средняя глубина - 5.8 м, максимальная глубина - 24 м, объем водной массы - 1.22 kmj.

Рельеф дна оз. Селигер представляет собой чередование подводных гряд и углублений, имеет ряд глубоких ям. Из всех плесов самые глубокие: Полновский, Кравотынский, Осташковский и Слободской, неглубокие: Березовский, Сосницкий, Селижаровский, Волоховщин-ский.

Озеро Селигер издревле привлекало внимание исследователей. Со времени образования Киевской Руси район озера входил в Новгородские земли, а само озеро стало составной частью водного торгового пути из Новгорода в район Верхней Волги. На этом пути использовались короткие волоки. Первые упоминания о Селигере найдены в русских летописях XII и XIII веков, но на картах оно появилось лишь в XVIII веке. В те времена озеро чаще называлось Серегер. Это название имеет финские корни. Близкие по смыслу корни могут означать «чистое, прозрачное озеро», «озеро на волоке», «изрезанное озеро», «уклейное озеро» (Анучин, 1898). Со смысловой стороны эти названия действительно соответствуют реальной характеристике озера. Ранее оз. Селигер считалось одним из самых рыбных озер. Академик Н. Озерецков-ский, в 1814 г. впервые организовавший экспедицию в исток Волги и на озеро Селигер, в своей книге «Путешествие на озеро Селигер» отметил наличие в Селигере «превеликих стад рыб». Недаром в 1772 году г. Осташкову был присвоен герб «щит, разрезанный надвое горизонтальною чертою, золото с голубым; в голубом поле, показывающим воду, три рыбы серебряные, плывущие слева направо, от запада на восток, изъясняющие промысел - обилие рыб». Такой «рыбный» герб в России имел только г. Осташков (цит. по: Никаноров, 1963).

Подробное комплексное изучение района Верхней Волги было проведено в 1894-1895 гг. под руководством Д. Н. Анучина. Эта экспедиция положила начало изучению термического режима озера Селигер, истории его развития. Впервые были составлены батиметрическая карта озера и гипсометрическая - его водосбора, дана физико-географическая характеристика района. В 1894-1895гг. под руководством геолога С.Н. Никитина проводились «Экспедиции для исследования истоков главнейших рек Европейской России», по результатам которых была дана подробная геологическая характеристика оз. Селигер и его бассейна (Никитин. 1899).

Обнаруженные сапропелевые отложения в заливах оз. Селигер, а также в других озерах и болотах близлежащих территорий также привлекали внимание исследователей к озеру.

Изучение сапропелевых отложений в районе Селигера началось еще в 1918 г. по инициативе химика Н.И. Демидова, который показал промышленные перспективы этого химического сырья. Зимой 1919-1920 гг. изучались некоторые заливы оз. Селигер. Химические исследования сапропеля выполнялись с 1918 г. в Сапропелевой лаборатории в г. Осташков. Здесь же разрабатывались технологические приемы переработки сапропеля. В 1924 г. было ликвидировано сапропелевое дело в Осташкове, и лишь в 1931 г. вопрос об изучении и использовании сапропеля района оз. Селигер снова был поднят. Перед Селигерской экспедицией, организованной Советом по изучению производительных сил СССР при АН СССР в 1931 г., была поставлена задача выяснить имеются ли в оз. Селигер и в ближайших к нему водоемах и болотах сапропелевые отложения, какого они типа и их запасы (Соловьев, 1934). Поскольку целью экспедиции было найти участки озера с наибольшим запасом сапропелевых отложений, исследовались заливы, удаленные от большого плеса озера, мало проточные, замкнутые и лишенные течений. В оз. Селигер такими объектами стали заливы Емша, Величко и Вясец-кий, по которым имеются довольно подробные анализы илов (механический состав, остатки планктонных организмов и макрофитов) (Степанова, Белоголовая, 1934). Кроме указанных заливов, исследования проводились также на Селижаровском плесе. Исследованные районы озера были отнесены к эвтрофному типу.

Первое обследование загрязнения озера сбросами кожевенного завода было произведено в 1924 году Центральным комитетом по водоохранению (Никитинский, 1927). В заключении по обследованию районов Городского (в литературе Осташковского) плеса - центральной части озера, включающей Осташковский и Слободской плесы, ближайших к месту расположения завода, указывалось, что озерные воды должны быть отнесены к категории «чистые». Об этом свидетельствовали гидрохимические показатели: 7.5 мг О/л в фильтрованной воде, зимой - 6,1 мг О/л; небольшое количество взвешенных веществ - летом - 4,4 мг/л, зимой - 0; небольшое содержание хлора летом - 3,4 мг/л, зимой- 21 мг/л. Соединения азота, а также сероводород в озере не обнаружили. Вместе с тем данные анализа сбросов кожевенного завода показали, что они могли явиться источником загрязнения. Заметных признаков загрязнения не было обнаружено даже в районе сброса заводских вод, из чего Я.Я. Никитинский заключил, что имелись условия эффективного смешивания этих вод с озерными и быстрого переноса их от места выброса. К сожалению, ни в одной работе не были исследованы процессы переноса загрязненных вод.

В 1932-1933 гг. на оз. Селигер работала экспедиция Лаборатории гидробиологии Московского государственного университета, основной целью которой было рыбохозяйственное обследование озера. Этой экспедицией впервые была определена биологическая продуктивность озера. Впервые были проведены подробные ихтиологические исследования: собраны статистические сведения об уловах и составе уловов, изучены темпы роста и питание отдельных видов рыб, намечены мероприятия по улучшению и увеличению рыбной продукции (Дексбах, Белогуров, 1936). Были выполнены гидрохимические исследования различных районов озера и обобщен весь гидрохимический материал, полученный в предшествующие годы - 1915, 1924, 1930 гг. другими исследователями (Державин, 1931). Однако можно констатировать, что к этому периоду гидрохимию оз. Селигер нельзя считать изученной сколько-нибудь подробно: до работы Московской экспедиции анализировались пробы лишь из районов, примыкающих к г. Осташкому и в Селижаровском плесе, а при проведении самой экспедиции отбор проб на гидрохимические исследования проводился однократно и на небольшом количестве станций (10). Тем не менее, было показано, что окисляемость (перман-ганатная) воды невелика - около 6 мг/л (около города и вблизи кожевенного завода - 20.8 мг/л). активная реакция воды на поверхности щелочная, с глубиной она приближается к нейтральной. Проведенные исследования по ихтиофауне позволили отнести оз. Селигер в целом к продуктивным водоемам, а некоторые его части - к высокопродуктивным (Дексбах, Ска-довский, 1936). По результатам этой экспедиции были намечены мероприятия по улучшению и увеличению рыбной продукции, однако эти рекомендации остались нереализованными.

В конце 40-х - начале 50-х годов сотрудниками кафедры гидрологии географического факультета МГУ были уточнены и дополнены гидрологические характеристики озера. Были обобщены данные по колебаниям уровня воды за период 1847-1945 гг.: максимальный среднегодовой подъем уровня составлял 1,22 м над нулем поста, минимальный - 0,17 м. Показана тенденция к сокращению продолжительности ледостава за рассматриваемый период от 184 до 145 дней, что уже тогда объяснялось постепенным потеплением климата. Впервые был рассчитан, водный баланс озера, который подтвердил большое значение грунтовых вод в питании озера, составляющих 80% общего притока воды в маловодные годы и 16% - в многоводные. Хорошая проницаемость почв, наличие озер и болотистых территорий на водосборе оз. Селигер обеспечивают обильные запасы грунтовых вод и создают условия для равномерного распределения стока в течение года. Впервые была схематично представлена ландшафтная структура озера: леса - 48%. болота - 18%, пашни - 11%, сенокосы - 10%о, водные пространства - 13% (Коновалова, 1951). Однако, взаимодействие болотных комплексов и озера исследовано до настоящего времени не было.

Дальнейшее исследование оз. Селигер после значительного перерыва началось в 1959 г., когда было создано Осташковское отделение ГосНИОРХ. Основными задачами работы отделения было изучение природных особенностей озера как среды для обитания рыб, оценка состояния рыбных запасов и рыбного хозяйства, разработка мероприятий по регулированию рыболовства, рыбоводства, акклиматизации и рациональной организации промысла

Бурмистров, 1963, Ефимова, 1963; Шангин, 1963; Никаноров, 1963). Организация отделения ГосНИОРХ на оз. Селигер была оправдана, поскольку последнее является одним из основных промысловых водоемов в Европейской части России. Однако уловы рыбы на озере в результате нерационального ведения хозяйства сокращались из года в год и в 1962 г. составляли 2736 ц против 5500 ц в 1952 г.

Исходя из физико-географических и гидробиологических особенностей отдельных частей озера, озеро было разделено на 7 основных плесов: Полновский, Кравотынский, Воло-ховщинский, Березовский, Городской (Осташковский и Слободской), Весецкий, Селижаров-ский. Такое разделение озера было принято и сохраняется по настоящее время, что облегчает его изучение и сопоставление полученных данных. Отделением выполнены за период 19591961 гг. помимо ихтиологических и гидрохимические исследования. Показано, что благодаря открытому положению и значительной площади отдельных плесов легко достигается полное ветровое перемешивание разных слоев воды до глубин 10-12 м, и до этой глубины наблюдается хорошее насыщение воды кислородом. Дефицит кислорода в придонных слоях воды глубоководных участков озера как в летний период, когда минимальное содержание кислорода составляло 20-30% насыщения, так и в зимний период с минимальным содержанием кислорода 14-73% насыщения, большого значения не имеет, так как площадь озера с глубиной свыше 15-20 м относительно невелика. Однако в отдельные годы были отмечены зимние заморы рыбы в Весецком плесе (Бурмистров, 1963). Кислородный режим озера в безлед-ный период в целом характеризовался состоянием, близким к насыщению, крайние значения содержания кислорода колебались от 80 до 130%> . Сравнительно высокое его содержание сохранялось в глубинных слоях в периоды летней и зимней стагнации. Между отдельными плесами наблюдалась небольшая разница. В Городском плесе перенасыщение кислородом летом достигало 130%, а в других плесах не превышало 113%. Зимой только в придонных слоях Городском плеса была отмечена убыль кислорода до 14% на глубине 20 м, во всех же других плесах сохранялось 50 - 13%.

По классификации O.A. Алекина (1953), озеро было отнесено к классу маломинерализованных гидрокарбонатных вод кальциевой группы. По сравнению с 30-ыми годами, наблюдались достаточно высокие значения перманганатной окисляемости, которые колебались от 7.7 до 26.0 мгО/л. Возможно, это было связано с методическими различиями. Озеро по биологическим показателям было отнесено к эврофному типу (Никаноров, 1963). Общая минерализация (без калия и натрия) вод Слободского плеса, которая составляла 78 - 131 мг/л, была несколько выше, чем в других плесах, где она колебалась от 70 до 93 мг/л. В содержании бикарбонатов (45 - 93 мг/л) существенных различий между плесами отмечено не было, поэтому можно заключить, что более высокая минерализация воды Слободского плеса обусловлена повышенным содержанием других компонентов солевого состава. Содержание хлор-иона в Слободском плесе составляло 9 - 20 мг/л, а в других плесах - 1 - 7,8, сульфат-иона соответственно 5 - 12 и 0,2 - 10 мг/л. В отдельные сезоны в Городском плесе отмечалось несколько повышенное содержание кальция. По содержанию фосфатов не было обнаружено существенных различий между отдельными плесами. Однако ввиду небольших их количеств и недостаточного числа определений эти различия могли остаться невыявленными. Соединения азота не определялись.

Рассмотренные исследования были дополнены анализами воды, выполненными в начале августа, в конце октября 1960 г. и в конце мая 1961 г. в частях Городском плеса, ближайших к месту расположения кожевенного завода: в середине Емшинского залива и напротив устья р. Емши, в которую, как уже указывалось, сбрасывались заводские сточные воды. Содержание бикарбонат-иона в воде колебалось от 95 до 134 мг/л, хлор-иона-от 18,5 до 87,9 мг/л, сульфат-иона - от 5 до 19 мг/л; окисляемость изменялась от 19,6 до 53,8 мгО/л. Анализ жидкости, взятой 9 мая 1961 г. из сбросного лотка завода, показал следующее содержание в ней основных компонентов (в мг/л): НСОз - 2381.0, С1 - 2941.0, 804 -350.0, Са- - 367.4; окисляемость составляла 712,5 мг О г/л, кислород отсутствовал. Жидкость содержала много частиц мездры и шерсти во взвешенном состоянии. По этим данным можно считать, что заводские сбросы, не подвергающиеся удовлетворительной очистке, могли оказывать постоянное влияние на гидрохимический режим Городского плеса, особенно его западной части (Бурмистров, 1963).

Плесы различались по прозрачности воды. Измерения (Бурмистров. 1963). проведенные при помощи белого диска летом 1960 г. показали, что в Городском плесе она колебалась от 0,6 до 1 м, а в Кравотынском, Волоховщинском и Березовском плесах - от 1 до 4,5 м.

Различия между Городским плесом и другими частями озера, установленные наблюдениями 1959- 1961 гг., были подтверждены и в 1964 г. (Россолимо, Покровская, 1967), причем было уточнено, что отличительные особенности Городского плеса относятся главным образом к его западной части. Очевидно, своеобразие этого плеса не случайно, нетрудно видеть, что оно отражает воздействие сбросов кожевенного завода и города. Сосредоточение этих явлений в Городском плесе, особенно в его западной части, связывалось, по мнению авторов, с обособленностью отдельных плесов сильно расчлененного озера.

Сложность очертаний водной поверхности, распадающейся на плесы и образующей более или менее обособленные крупные заливы, ведет к пространственной неравномерности развития евтрофирования. Анализ результатов наблюдений 1959-1961 гг. и 1964 гг. позволяет заключить, что в химизме вод Городского плеса возникли особенности, выражающиеся в более или менее значительном повышении содержания некоторых веществ, которое может рассматриваться как загрязнение. После анализа, результаты позволили предположить более глубокие, вероятно, необратимые изменения режима плеса в сторону его эвтрофирования. Если И. Ф. Бурмистров (1963) отнес Селигер к мезотрофному типу с несколько более выраженными чертами эвтрофии, то по наблюдениям 1964 г. можно судить о ее более сильно выраженных чертах, особенно в западной части Городского плеса. При сопоставлении температурных условий в августе 1960 г. и в конце июля 1964 г. следует, что условия стагнации и в том, и в другом году были одинаковы, однако при сравнении показателей с 1964 годом наблюдались явные отличия. Степень развития явлений стагнации в 1964 году может рассматриваться как высокий показатель эвтрофирования, особенно в западной части Городского плеса. Причины более высокого уровня эвтрофирования этого района, очевидно, (по мнению авторов) нужно искать в поступлении в него бытовых сточных вод г. Осташкова и главным образом сбросов неочищенных вод кожевенного завода. В озеро вносится большое количество органических веществ в растворенном и взвешенном состоянии. Эти вещества быстро окисляются в озере, обогащая его соединениями азота и. фосфора, что ведет к повышению уровня первичной продукции органического вещества, соответственному увеличению потребления кислорода в глубинных слоях озера и возникновению анаэробных условий (Рос-солимо, Покровская, 1967). По данным Оле (Ohle, 1955), этому способствует образование сероводорода, усиливаемое повышенным поступлением в озеро сульфатов. Анаэробные условия в глубинных слоях способствуют переходу фосфора из донных отложений в воду, вовлечению его в биотический круговорот, т.е. к эвтрофированию озера. В отдельных плесах многокотловинного озера Валдайской возвышенности, достигшего по разным показателям уровня мезотрофии (промежуточный тип озер между олиготрофными и эвтрофными), обнаруживаются различия, позволяющие судить о разной скорости антропогенного эвтрофирования. Эти различия наблюдаются во время летней и зимней стагнации в глубинной области и выражаются в разной скорости поглощения кислорода, накоплении свободной углекислоты аммиака. Разная скорость развития антропогенного эвтрофирования в отдельных частях озера Селигер обусловлена неравномерным размещением источников эвтрофирующих веществ в пределах водосбора.

Колебания уровня трофии, наблюдаемые в настоящее время в водоемах (Экология зарастающего озера., 1999; Изменение структуры экосистем озер., 1988), подвергающихся антропогенным воздействиям, происходили, судя по палеолимнологическим данным и стратиграфии донных отложений, в ходе исторического развития озер и свидетельствовали об изменениях скорости продукционных процессов.

По данным исследований, проведенных на озере Селигер в 1964 году (Россолимо, Покровская, 1967), признаки эвтрофирования водоема были выражены не резко. Наблюдения за состоянием озера показали, что эвтрофирующее влияние сбросов и стоков не очень велико и процесс развивается медленно и неравномерно в разных частях озера. Авторы исследований делают следующие выводы:

1. Вследствие многолетнего поступления сбросовых вод кожевенного завода и коммунальных вод г. Осташкова озеро Селигер обнаруживает признаки загрязнения и изменения режима.

2. Признаки загрязнения выражаются в повышенном содержании в озерных водах хлоридов, сульфатов, железа, органических соединений и некоторых других веществ, приносимых сбросами и стоками.

3. Усиление явлений стагнации: увеличение поглощения кислорода в глубинных слоях и расширении области кислородного дефицита, появлении сероводорода, аммиака и других восстановленных соединений, увеличении содержания соединений азота и фосфора.

4. Развитие эвтрофирования происходит неравномерно в отдельных плесах сильно расчлененного озера; особенно интенсивно оно развивается в Городском плесе (западная часть), где распространяется влияние сбросов кожевенного завода и города.

Усиление антропогенного воздействия на оз. Селигер способствовало организации научных экспедиций по исследованию состояния отдельных биологических сообществ. Летом 1979-1980 гг. сотрудники кафедры ботаники ЛГУ проводили флористические исследования на оз. Селигер (Паутова и др., 1987, Паутова и др., 1988). Водные растения, как известно, являются хорошими регуляторами качества окружающей среды. Они, очищая воду, активно накапливают и трансформируют многие загрязняющие вещества, которые при определенных концентрациях становятся токсичными для самих растений, вызывая их гибель. По результатам экспедиции был составлен список высших водных растений оз. Селигер, насчитывающий 102 вида, а также выделены участки озера с местонахождением наиболее редких видов, некоторые из которых занесены в Красную книгу СССР. Была обоснована необходимость организации на этих участках заповедных зон. Отмечалось, что высшая водная растительность озера подвергается негативному воздействию со стороны туристов и отдыхающих.

С 1980 по 1990 года сапропелевыми отложениями озера Селигер детально занималась группа под руководством В.И. Косова (Калининский политехнический институт). Были проведены лабораторные и комплексные полевые исследования по изучению генезиса сапропелей озера Селигер и ряда внутренних озер, а также сапропелевых отложений под торфяными залежами. Изучены их физико-химические, биологические и бальнеологические свойства. Авторами исследований торфяных и сапропелевых отложений (Косов и др., 1991) были разработаны, запатентованы и прошли испытания новые технологии добычи и переработки сапропелей.

Данные наблюдений 1991 года (Бреховских, Волкова, Золотарева, 1997) показали, что загрязнение водной среды и изменение гидрохимического режима выразились в увеличении содержания в озерных водах хлоридов, сульфатов, железа, органических соединений и других веществ. При изучении загрязнения озера тяжелыми металлами особое внимание было уделено Осташковскому и Слободскому (Городскому) плесам, поскольку этот район испытывал наибольшую антропогенную нагрузку. Летом 1991 года в водах озера отмечалось высокое содержание органического вещества и его значительная пространственная изменчивость.

Авторы делают заключение, что эвтрофикация озера Селигер обусловила его переход из олиготрофного состояния в мезотрофное с отдельными эвтрофными зонами, о чем свидетельствуют данные кислородного режима озера. Антропогенное воздействие привело к накоплению в донных отложениях тяжелых металлов. Однако, процесс деградации озера происходит сравнительно медленно, он неоднороден в различных плесах озера.

При анализе влияния промышленных сбросов на оз. Селигер (Бреховских, Волкова, 1999) было выделено три участка, отличающиеся по степени нагрузки: I - Городской и Се-лижаровский плесы, II - Березовский, Елецкий и Троицкий плесы, III - Сосницкий, Краво-тынский и Полновский плесы. Подтверждено, что наибольшая антропогенная нагрузка приходится на Городской плес, и поэтому его характеристики существенно отличаются от участков II и III. Более высокие концентрации Ог в придонном слое Сосницкого плеса (32-41% насыщения), по сравнению с Городским и Березовским, свидетельствуют о более благополучном состоянии этого плеса. Установлено, что формирование дефицита О2 в придонном слое тесно связано с образованием термоклина, который оказывает существенное влияние на процессы обмена в водной толще. Известно, что коэффициенты диффузии О2 в термоклине малы (их значения могут на 1-2 порядка отличаться от отмеченных в эпилимнионе и гипо-лимнионе). В результате поток растворенного в воде О2 через термоклин может уменьшаться до пренебрежимо малых значений (Бреховских, 1988). Глубина слоя температурного скачка составляла от 6 м в Городском плесе до 4 м - в Сосницком, причем максимальная величина градиента температуры в слое скачка достигала 5,0°С/м. Интересно то, что образование термоклина впервые было обнаружено в водах озера. Результаты всех предыдущих исследований говорили наоборот об обратном: «.полное ветровое перемешивание разных слоев воды до глубин 10-12 м, и до этой глубины наблюдается хорошее насыщение воды кислородом.» ('Бурмистров, 1963).

Органическое вещество, содержащееся в водах оз. Селигер имеет природное и антропогенное происхождение. В частности для него характерно высокое содержание растворенных органических соединений природного происхождения, .поступающих за счет вымывания гумусовых веществ почвенного покрова. В Городском плесе в районе молокозавода значения

БПК5 составляли 8,5 мгО/л (воды сильно загрязненные) и ХПК 15,8 мгО/л; в Кравотынском плесе - 1,8 и 24,0, в Сосницком плесе - 1,9 и 26,0 и в Березовском - 2,5 и 28,0 мгО/л соответственно. По значениям БПК5 воды районов II и III относятся к категории чистых.

В результате антропогенного воздействия на Городском плесе наблюдается наиболее высокое загрязнение вод и донных отложений (ДО) тяжелыми металлами (ТМ). Большая часть исследуемых микроэлементов присутствовала в озерной воде как в растворе, так и в составе взвесей в виде органических и минеральных соединений. Содержание микроэлементов в воде в растворенной форме низкое и не превышает ПДК. Более высокое содержание ТМ отмечено во взвеси (Сг, Со, N1). Десорбцию этих элементов (переход из взвеси в раствор) летом сдерживала щелочная реакция среды. рН менялся по акватории озера от 7,72 до 8,93. Изменчивость растворенных форм исследуемых микроэлементов достаточно велика, коэффициенты вариации изменялись в диапазоне от 0,26 (Си) до 1,58 (РЬ). Достаточно высокая изменчивость наблюдалась и для С& Zn, Мп. Величины вариабельности также подтверждают это: для концентрации РЬ Р/М равно 9,38, Сё (5,86), Мп (4,33), Ъл (4,27), менее изменчивы концентрации Ве (0,35), Бг (1,12), Си (1,12). Самая значительная изменчивость для микроэлементов наблюдалась в районе сбросов сточных вод и в транзитном плесе, выносящем загрязняющие вещества в р. Селижаровку. Загрязненность сточных вод Городского промышленного узла ТМ составляла 0,01-16,7 ПДК. Наибольшее превышение составляло 40,9 ПДК.

Значительно загрязнены ТМ были и донные отложения (ТМ) озера. Коэффициенты вариации ТМ для ДО имели более высокие значения, чем для воды и изменялись в диапазоне от 0,28 (Бе) до 3,02 (Сг). Более высокие были и величины вариабельности М/Р (Сг - М/Р = 14,28, для N1 - 12,5, С<1 - 8.33). Процесс загрязнения ДО усугубился тем, что микроэлементы закреплялись на мелких глинистых и органических частичках ДО. Наиболее загрязненным являлся район выпуска сточных вод предприятий г. Осташкова, где концентрации Мо, V, Со, Бе, Аэ, превышают предельно допустимые.

Исследования совместной с сотрудниками МГУ экспедиции 1991 г. показали, что водоем подвержен эвтрофированию, но процесс идет пока сравнительно медленно. Однако было выявлено, что по сравнению с 70-м годом, когда эвтрофированию был подвержен в основном только Городской плес, в 90-е годы этот процесс охватил и другие участки озера.

На основании анализа научных исследований, выполненных ранее была сформулирована цель и уточнены задачи настоящей работы.

По общей оценке всего изложенного выше можно сделать следующие заключения:

Исследования комплексной геоэкологической оценки озера и болотных экосистем практически не проводились. Чаще всего основными целями исследователей было изучение природных особенностей озера как среды для обитания рыб и оценка состояния рыбных запасов.

Подробные гидрохимические исследования проводились лишь в центральной части озера, подверженной влиянию стоков кожевенного завода. Число станции было довольно мало и отбор проб проводился однократно и в один год. Результаты некоторых исследований (например, по содержанию кислорода) являются противоречивыми и несопоставимыми друг с другом. Состав и структура (стратификация) донных отложений изучен не достаточно.

Не изучалось вообще влияние качества болотных вод на озерные водные массы. Данные по условиям и качеству водного питания озера несколько устарели (Коновалова, 1951) и позднее не уточнялись.

Была составлена лишь батиметрическая карта озера, однако не были изучены картины ветровых течений, что особенно важно для оценки миграции и накопления загрязняющих веществ.

Донные отложения в виде сапропеля изучались лишь фрагментально в заливах Емша, Величко и Вясецкий (Соловьев, 1934), поскольку целью экспедиции было обнаружить участки озера с их наибольшим запасом. Исследователями не разрабатывались технологические приемы извлечения сапропеля и не были предложены пути его комплексного использования с учетом видового разнообразия состава и свойств.

Поэтому в выполненных автором исследованиях наметилась возможность теоретического и экспериментального-практического решения этих вопросов путем комплексных полевых и лабораторных исследований с подробным изучением и учетом антропогенных и техногенных источников, а также основных загрязняющих веществ, поступающих в воды этой сложной водно-болотной системы. Комплексная оценка качества воды озера Селигер, проводимая путем многолетнего отбора проб по специально разработанной сети станций, выявление пространственно-временных закономерностей формирования гидрохимического режима и состава донных отложений позволит изучить и управлять сложным процессом изменения экологического состояния водоема. Смоделированные ветровые течения дадут возможность получить картину миграции и накопления в составе донных отложений загрязняющих веществ и составить прогноз на будущее. Подробные исследования наиболее эвтро-фированных участков озера с позиции взаимодействия парагенетических комплексов «болото-озеро», выявление причин и условий эвтрофирования и постепенного заболачивания до настоящего времени не проводились и важны не только с научной, но и с практической стороны. Поэтому детальные исследования мощных донных накоплений в виде сапропелевых отложений озера Селигер позволят выработать комплекс предложений по рациональному их использованию.

Глава 2. Разработка методики комплексных геоэкологических исследований сложной озерно-болотной экосистемы

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Косова, Ирина Владимировна

Заключение

Комплексная геоэкологическая оценка сложной водно-болотной экосистемы оз. Селигер позволила решить научную проблему о взаимодействии парагенетических комплексов, установить пространственно-временные закономерности загрязнения и эвтрофирования оз. Селигер и разработать экологически сбалансированную технологию добычи и схему рационального использования сапропелевых ресурсов. На основании выполненных исследований можно сформулировать следующие основные выводы и заключения:

1. Разработана методика геоэкологической оценки состояния водных и болотных объектов природного комплекса Селигер. Основные позиции методики и разработанные положения реализуются на примере водного геокомпонента. Геоэкологическая оценка сложного водного объекта базируется на основе экологического регламентирования, большом фактическом материале экспедиционных, режимных наблюдений, комплексных полевых и лабораторных исследований с широким привлечением статистических, математических - численных методов компьютерного моделирования и обработки информации. Она реализуетстся как экодиагностика текущего состояния, прогноза и ресурсной оценки полезных ископаемых (сапропеля), причем главный акцент делается на водный геокомпонент.

2. Водная система Селигер анатизируется как система сложных парагенетисческих комплексов «болото-озеро», причем последнее расчленено на плесы, подвергнутые антропогенным и техногенным воздействиям с различной загрязненностью и уровнем трофии, а также мощными сапропелевыми отложениями. Установлено, что за последние десять лет наметилась тенденция увеличения значений таких гидрохимических показателей как цветность, кислотность, на порядок увеличилось содержание нитратов (более 20 ПДК рыб.хоз.) и снижение растворенного кислорода в воде. Выявлен рост содержания железа общего в воде по сравнению с 1990 г. в 2-5 раз. Наблюдается четкая тендения в сторону ухудшения классификационных признаков (индексов) качества воды по интегральным оценкам. Установлено, что значения индекса БПК5/ПО имеет тенденцию к снижению, характеризуя переход загрязняющего органического вещества за последнее десятилетие от «сильно сапробного» к «природному».

3. Выявлено, что по содержанию ТМ в ДО наиболее загрязненными являются Слободской и Осташковский плесы, где их средние концентрации превышают ПДК почв в 2 -8 раз. Показано, что за счет десорбции ТМ из ДО, концентрации хрома общего в воде возросли в 3 - 14 раз. Определено, что в профундальной зоне идет более интенсивное накопление ТМ в

203

ДО, чем в литеральной (концентрации Си и РЬ в 10 раз больше). Установлены корреляционные связи и получены регресионные уравнения для ТМ и ОВ в ДО.

4. Отмечено значительное снижение величин окисляемости, жесткости, гидрокарбонатов и хлоридов за последние 40 лет, что обусловлено возрастанием роли поверхностных (болотных) вод. Комплексная оценка уровней трофии позволила отнести заливы Весецкий, Величко и оз. Серемо. к эвтрофному типу, а плесы оз. Селигер к мезотрофному с признаками эвтрофии.

5. В результате численного моделирования центральной части оз. Селигер выявлены поля стоково-ветровых течений с множеством (около 20) циркуляционных зон величиной от 1 до 5 км, способствующих миграции загрязненных вод в северные плесы водоема, что подтверждается фактическими данными экспедиционных исследований. Доказано негативное влияние гидротехнического сооружения на степень загрязнения центральной части озера. Проведенная верификация модели, подтвержденная адекватностью фактических данных, доказывает возможность использования ее для прогноза экологического состояния мелководных водоемов.

6. Детальное изучение состава и свойств сапропелевых отложений, а также способов и технологий его добычи позволили разработать схему рационального использования сапропеля, обосновать и внедрить экологически сбалансированный селективный способ его извлечения с обеспечением требуемого качества сырья. Подтверждена его технико-экономическая эффективность.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Косова, Ирина Владимировна, Тверь

1. Агроклиматический справочник по Калининской области. M.: Гидрометеоиздат. 1958.164 с.

2. Айбулатов Н. А., Артюхин Ю. В. Геоэкология шельфа и берегов Мирового океана. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 270 с.

3. Акопян М. А., Демин Ю. JI. Численное моделирование течений озера Севан // Метеорология и гидрология, 1982. № 8. С. 68 74.

4. Алекин O.A. Основы гидрохимии. Д.: Гидрометеоиздат, 1953. 296 с.

5. Алекин О. А., Семенов А. Д, Скопинцев Б. А. Руководство по химическому анализу вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 208 с.

6. Алексеевский Н.И., Коронкевич Н.И, Литвин Л. В., Чалов P.C., Ясинский C.B. Сток и эрозия почвы на водосборах как факторы экологической обстановки на реках // Изв. РАН. Сер геогр. 2000. №1. С. 52-63.

7. Андреев О. А., Соколов А. В. Численное моделирование динамики вод и переноса пассивной примеси в Невской губе // Метеорология и гидрология, 1982. № 12. С. 78 86.

8. Андреянов В .Г. Внутригодовое распределение речного стока. 1960. Л.: Гидрометеоиздат. 293 с.

9. Анучин Д.Н. Озера области истоков Волги и верховьев Западной Двины (по исследованиям 1894-95 гг.). М., 1898. 56 с.

10. Астраханцев Г. П., Руховец Л. А. Численный метод решения задачи гидродинамики глубоких озер. Л. 1985. 70 с.

11. Афанасьев С. В. Результаты численных экспериментов по моделированию распространения примеси в Невской губе // Системы и методы автоматизации исследований и управления. М.: Наука, 1982. С. 30-34.

12. Базин Е.Т., Косов В.И., Ненастьева Г.В. Физико-химические основы и САПР ресурсосберегающих технологий комплексного освоения торфяных месторождений с учетом охраны окружающей среды Отчет о НИР. // Тверь: КПИ, Книга 1. 1989. 200 с.

13. Баранов И. В. Лимнологические типы озер СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1962.

14. Барышева A.A. Местные климаты и ландшафты Новгородской области. Великий Новгород. 1999. 172 с.

15. Бауден К. Ф. Турбулентность // Море. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 264 с.

16. Бельский П. А. Петровские озера Тверской губернии. Землеведение. Кн. III IV, 1901.

17. Бериллий. Токсикология, гигиена, профилактика, диагностика и лечение бериллиевых поражений: Справочник /С.А. Кейзер, A.A. Авдюхина, О.Г. Алексеева и др. М.: Энергоатомиздат, 1985,157 с.

18. Богословский Б. Б. Озероведение // Изд. Московского Университета. М.: 1960. 335 с.

19. Большаков А. М., Егоров A.B. Об использовании методики фазоворавновесной дегазации при газометрических исследованиях в акваториях. Океанология, 1987. т.37, № 5, С. 861- 862.

20. Большаков А. М., Егоров A.B. Методика исследования газового состава проб воды и донных осадков. Химический анализ морских осадков. М.: Наука, 1988. С. 248 252.

21. Бородин И. Бородинская биологическая станция // Труды Пресноводной биологической станции. 1912. Т.З.С.1-19.

22. Бочаров М. М. Природа Калининской области. Раздел Климат. Калинин: Калининиздат, 1951.198 с.

23. Бреховских В. Ф. Гидрофизические факторы формирования кислородного режима водоемов. М.: Наука. 1988. 168 с.

24. Бреховских В.Ф., Волкова З.В., Золотарева Н.С. Современное экологическое состояние озера Селигер // Водные ресурсы. 1997. Т. 24, № 3, с. 344 351.

25. Бреховских В. Ф., Волкова 3. В. Современное экологическое состояние некоторых водоемов Центральной России // Водные проблемы на рубеже веков. М.: 1999. с. 291 305.

26. Бурмистров И.Ф. Морфологическая и гидрохимическая характеристика озера Селигер // Озеро Селигер и его рыбные ресурсы. Калинин, 1963. С.15-36.

27. Вазов В., Форсайт Дж. Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. 488 с.

28. Варшал Г.М., Кощеева И.Я., Велюханова Т.К. и др. Исследования состояния микроэлементов в поверхностных водах /Геохимия природных вод Труды Второго международного симпозиума Ростов-на-Дону, 1982. С. 205-215.

29. Власова Т. И. Построение алгоритма расчета течений и температуры в пресноводном бассейне // Математическое моделирование водных экологических систем. Иркутск, 1978. С. 72-85.

30. Волга и ее жизнь. Л.: Наука, 1978. 360 с.

31. Волкова Г. Б., Квон В. И., Филатова Е. Н. Численное моделирование ветровых течений в Чудском озере // Водные ресурсы, 1981. № 3. С. 91 99.

32. Вольцингер В. Н., Пясковский Р. В. Теория мелкой воды: океанологические задачи и численные методы. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 207 с.

33. Гидрология СССР. М.: Недра, 1966. Т. 1. 424 с.

34. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы / Под редакцией Т. В. Гусевой, М.: Социально-экологический союз, 2000. 148 с.

35. Гидрохимия СССР. М.: Недра, 1966. т.1. 424 с.

36. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. М.: Наука, 1973. 400 с.

37. Годунов С.К. Метод численного расчета разрывных решений уравнений гидродинамики // Матем. сборник, 1959, Т. 47 (89), № 3, С.-271-306.

38. Голубова Н.В. Тяжелые металлы в воде Цимлянского водохранилища. Водные ресурсы. 1994. т. 21. N2. С. 176-181.

39. Григорьева И. Л., Ланцова И. В., Тулякова Г. В. Геоэкология Иваньковского водохранилища и его водосбора. Конаково: Изд. дом «Булат», 2000. 248 с.

40. Гутман Л.Н. О крупномасштабных течениях в бароклинном океане. Изв. АН СССР, Ф АО,1970, Т.6, № 9, С. 908-921.

41. Давыдов Л.К. Гидрография СССР. Л., 1955. Ч.П. 600 с.

42. Дексбах Н.К., Белогуров А.Я. Система озера Селигер. 1. Общее описание // Ученые записки МГУ. М., 1936. Вып. 8. С.24-30.

43. Дексбах Н.К. Система озера Селигер. 3. Население дна и зарослей // Ученые записки МГУ, Вып. VIII. Биология, М., 1936. С. 38-43.

44. Дексбах Н.К., Скадовский С.Н.-Система озера Селигер. 7. Общие выводы // Ученые записки МГУ. М., 1936. Вып. 8. С.100-105.

45. Денисова А. И. Формирование гидрохимического режима водохранилищ Днепра и методы его прогнозирования. Киев, 1979. 290с.

46. Державин В.В. Система озера Селигер. 2. Химический анализ воды // Ученые записки МГУ. М., 1936. Вып. 8. С.31-37.

47. Доклад о состоянии окружающей среды Тверской области в 1997 г // Тверь, ГКООС, 1998. 171 с.

48. Доманицкий А.П., Дубровина Р.Г., Исаева А.И. Реки и озера Советского союза. Л.: Гидрометеоиздат., 1971. 103 с.

49. Драбкова В. Г. Проблема устойчивости озерных экосистем в условиях антропогенного воздействия. Антропогенные изменения экосистем малых озер (причины, последствия, возможность управления). Ч. I Л.: СПб.: 1991. С. 13-17.

50. Ефимова С. Ф. Стратиграфия сапропелевых отложений средней полосы Европейской части Союза. Автореферат дисс. насоис. уч. степ. канд. техн. наук. М.: 1953.

51. Жадин В. И., Герд С. В. Реки, озера и водохранилища СССр, их фауна и флора. М.: Наука, 1961.599 с.

52. Жуков Г. А. Сапропель озера Самро и его эффективность при использовании в качестве удобрения. Автореферат дисс. на соис. уч. степ. канд. сельскохоз. наук. Л.: Пушкин, 1968.

53. Жуховицкая А. А. Гидроргеологические условия современного карбонатообразованйя в озерных водолемах Северной Белоруссии. Автореферат дисс. на соис. уч. степ. канд. геол.-минер. Наук. Минск, 1969.

54. Закуленков Л.Д. Природные условия бассейна реки Селижаровки и озера Селигер и пути их хозяйственного использования // Ученые зап. Калин. Госуд. Пед. Ин-та им. М.И. Калинина. 1956. Т. XXI. С. 213-228.

55. Зарецкас С, Распределение и состав углеводородов в воде, взвеси и донных осадках Рижского , и Финского заливов // Сб. Биогеохимия полузамкнутых заливов и антропогенный фактор седиментации Балтийского моря. Вильнюс: Academia. 1992. С. 249-257.

56. Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л., 1975. 280 с.

57. Изменение структуры экосистем озер в условиях зарастающей биогенной нагрузки. Л.: Наука, 1988. 312 с.

58. Иконников В. Ф., Кузнецов Г. П. Моделирование ветровых течений на мелководном водоеме // Природопользование, Мн.: НАНБ, 1997. Выпуск 3. С. 44 45.

59. Ильина Е. Д. Исследования отложений сапропеля северо-западной ландшафтной области. Автореферат дисс. на соис. уч. степ. канд. геол. минер, наук. М.: 1974.

60. Каменкович В. М. К вопросу о влиянии рельефа дна. Арктическое циркулярное течение // ДАН СССР, 1960. Т. 134, № 5^.1076-1078.

61. Каменкович В. М. О влиянии рельефа дна на чисто дрейфовые течения в однородном безбрежном море//Изд. АН СССР. сер. Геоф., 1956. № ю. С.1182-1187.

62. Каменкович В. М., Кошляков М.'Н., Монин А. С. Синоптические вихри в океане Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 511 с.

63. Климок В. И., Боковиков А. Г. Численное моделирование влияния основных ветров на тепломассоперенос в озере Иссык-Куль. Водные ресурсы, М.: 1992, № 1. С. 31 38.

64. Климок В. И., Кочергин В. П. // Известия академии наук СССР. Серия «Физика атмосферы иокеана». М: Изд. АН СССР,1971. Т. 7. № 8. С. 885.

65. Климок В.И., Косова И.В. Математическое моделирование влияния ветрового воздействия на формирование течений в центральной части озера Селигер // Водное хозяйство России, Екатеринбург: РосНИИВХ, 1999. Т. 1, № 6. С. 583 594.

66. Климок В. И., Шамгунова 3. Ш. Квазитрехмерная модель расчета гидротермодинамического режима в зоне размещения водоносных устройств // Материалы Ш Республиканской научно-методической конф. «Компьютеры в учебном процессе и науке», Бишкек: 1994, С. 28 29.

67. Климок В. И., Фридрих Г. Численное моделирование сезонной изменчивости течений Северной и Тропической Атлантике с использованием адаптационного подхода. Морской гидрофизический журнал, Киев: Наукова думка, 1989. № б.

68. Ковалик 3., Саркисян А. С., Сташкевич А. Численная модель и расчет летней климатической циркуляции вод Балтийского моря // Исследования по динамике вод Балтийского моря, М.: 1977. С. 107-151.

69. Козлов В. М., Туровский В. Д. Бериллий. Токсикология, клиника поражений, гигиена труда. М.: Медицина, 1983, 176 с.

70. Коновалова Н.И. Озеро Селигер // Вопросы географии. М., 1951. Сборник 26. Гидрология. С. 267-274.

71. Кордэ Н. В. Типология сапропелевых отложений. // Труды ин-та торфа АН БССР, 1954. Т. III.

72. Коронкевич Н.И. Водный баланс Русской равнины и его антропогенные изменения. М.: Наука, 1990. 204 с.

73. Косов В. И Энвироника. Тверь: ТГТУ, 1995. 168 с.

74. Косов В. И. Выполнить критериальную оценку экологической ситуации ЗАТО «Солнечный». Отчет о научно-исследовательской работе. Тверь, 1997. 66 с.

75. Косов В. И. Изучение качественных и количественных характеристик донных отложений в акваториях производственных участков озера Селигер // Отчет о НИР, Тема 35/10, Тверь: КПИ, 1990.148 с.

76. Косов В. И. и др. Математическое моделирование природных экосистем. Тверь: ТГТУ, 1998. 320 с.

77. Косов В. И. Конкретные природоохранные мероприятия и технологические решения, направленные на улучшение экологической ситуации на территории ЗАТО "Солнечный" // Отчет о НИР. Тверь: РАЕН, ТГТУ, 1998. 218 с.

78. Косов В. И., Драбкова В. Г., Леонов А. В., Шапоренко С. И и др. Экологический мониторинг Верхневолжья // Интеграция вузовской и академической науки // Научные отчеты. Тверь: ТГТУ, 1997. 59 е., 1998. 120 е., 1999. 140 е., 2000. -187 с.

79. Косов В. И., Иванов В. Н. Гидроэкология. Тверь: ТГТУ, 2000. 320 с.

80. Косов В.И., Иванов В.Н. Охрана и рациональное использование водных ресурсов. Тверь: ТГТУ. Ч. 1. Охрана поверхностных вод, 1995. 324 с.

81. Косов В.И., Иванов В.Н. Охрана и рациональное использование водных ресурсов. Тверь: ТГТУ. Ч. 1. Охрана подземных вод, 2000. 186 с.

82. Косов В.И., Иванов В.Н., Иванов Г. Н. Экологический мониторинг. Тверь: ТГТУ. Ч. 1,1996. 108 с.

83. Тезисы доклада 3 Международного конгресса. 1998. С. 526-527. Кочергин В. П., Климок В. И. О влиянии рельефа дна на океаническую циркуляцию // Изд.

84. АН СССР, ФАО, 1971. Т. 7, № 8. С. 885-891 Кочин H. Е., Кибель И. А., Розе Н. В. Теретическая гидромеханика. М.: Изд. Физ-мат. литературы, 1963. Ч. 1. 583 с.

85. Кочин Н. Е., Кибель И. А., Розе Н. В. Теретическая гидромеханика. М.: Изд. Физ-мат. литературы, 1963. Ч. 2. 727 с.

86. Красинцева В.В., Кузьмина Н.П., Сенявин М.М. Формирование минерального состава речных вод (на примере трёх рек центральных районов Европейской части СССР). М.: Наука, 1977. 176 с.

87. Кузнецов С.И. Дубинина Г.А. Методы изучения водных микроорганизмов. М.: Наука, 1989.286 с.

88. Кузьмин Г.В., Охапкин А.Г. Фитопланктон и сапробность воды водоемов верховья Волги // Сб. Круговорот веществ и биологическое самоочищение водоемов. К.: Наукова Думка. 1980. С. 75-91.

89. Кузьмин Г. В., Охапкин А. Г. Фитопланктон и сапробность воды водоемов верховья Волги. Крутоворот веществ и биологическое самоочищение водоемов. К.: Наукова Думка. 1980. 343 с.

90. Курашов Е.А. Мейобентос как компонент озерной экосистемы. СПб: Алга-фонд, 1994. 224 с.

91. Ларгин И. Ф., Базин Е. Т., Косов В. И., Лавров Н. В. Состав сбрасываемых болотных вод // Торфяная промышленность. 1983, № 6. С. 28-31.

92. Ларгин И. Ф., Осипов Г. П., Сироткин Л. А. Влияние болотных стоков на качество воды водоприемников и методы их очистки. В кн.: Исследование торфяных месторождений. Калинин: КГУ, 1977. Вып. 2. С. 18 23.

93. Ларгин И. Ф., Пальмин И. А., Ненастьева Г. В. и др. Исследование химического состава вод стока с разрабатываемого торфяного месторождения верхового типа. // Торфяная промышленность, -1976. № 11. С. 8 10.

94. Ларгин И.Ф., Тарантов A.C. // Торфяная промышленность 1983. №9. С.28 30.

95. Леонов A.B., Сапожников В.В., Николаев В.М. Оценка потоков органогенных веществ и скоростей продукционно-деструкционных процессов в экосистеме Охотского моря. Изв. РАН. Сер. биол. 1997. № 3. С. 356-373.

96. Леонов A.B., Литвинов A.C., Разгулин С.М. Водные ресурсы. 1995. №3.

97. Леонов A.B., Стыгар О.В. Водные ресурсы. 1999. № 6.

98. Лечебная сапропелевая грязь «Доктор Селигер» / Под ред. проф. д.т.н. В. И. Косова. Тверь-Осташков: Адм. ЗАТО «Солнечный». 2000. 20 с.

99. Линник П.Н. О содержании и формах миграции тяжелых металлов в донных отложениях пресных и солоноватых водоемов. В кн.: Взаимодействие между водой и седиментами в озерах и водохранилищах. Л.: Наука, 1984. С. 256 266.

100. Линник П. H., Набиванец Б. И. Динамика различных форм марганца в воде реки Десны. Гидробиологический журнал, 1979. Т. 15. № 1. С. 89 94.

101. Линник П. Н., Набиванец Б. И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 272 с.

102. Литвинов А. С. Структура течений и турбулентный обмен в водохранилищах Верхней Волги. Тезисы доклада III Всероссийского совещания -«Динамика и термика рек, озер и водохранилищ». М:: 1989. С. 75.

103. Литвинов А. С. Опыт расчета установившихся ветровых течений на большом мелководном водоеме // Органическое вещество и элементы гидрологического режима. Л.: Наука, 1972. С. 186- 192.

104. Лиштван И.И., Богданов C.B., Лопотко М.З. // Торфяная промышленность. 1988. №10. С. 13 -15.

105. Лиштван И. И., Быстрая А. В., Гращенко В. М., Тереньтьев А. А. Влияние осушительных мелиораций на химический состав торфяной воды. Изв. АН БССР. Серия хим. Паук. Минск, 1977. № 2.

106. Лиштван И. И., Мамцис А. М., Петрухин В. П. Гидрохимические исследования торфяных залежей верхового типа. В кн.: Природа болот и методы их исследований. Л.: Наука, 1967. С. 207-213.

107. Лопотко М. 3, Кислов Н. В. Использование сапропелей в народном хозяйстве СССр и за рубежом. М.: ОВИМ ЦБНТИ Минтоппрома РСФСР, 1990. 86 с.

108. Лопотко М. 3., Евдокимова Г. А. Сапропели и продукты на их основе. Минск: Наука и техника, 1986. 191 с.

109. Лопотко М.З., Евдокимова Г.А., Кузмпцкий П.Л. Сапропели в сельском хозяйстве. Минск: Наука и техника. 1992. 216 с.

110. Лукашов Ю.Ф. Определение малых концентраций сероводорода. // Современные методы гидрохим. исследований океана. М.: АН СССР-ИО им. П.П. Ширшова. 1992. С. 50-52.

111. Люгт X., Хослинг Г. // Численне методы в механике жидкостей. М.: Мир, 1973. С. 269.

112. Малютин А. Н., Ломанов П. Н. Отчет о проведении аналитических работ по исследованию проб воды с целью изучения современного состояния экосистемы озера Селигер. М.: МГУ, 1991.26 с.

113. Манабе С., Брайен К. Климат и циркуляция океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 192 с.

114. Марчук Г.И. и др. Математические модели циркуляции в океане. Новосибирск: Наука, 1988. 288 с.

115. Марчук Г.И., Дымников В.П., Залесный В.Б. Математические модели в геофизической гидродинамике и численные методы из реализации. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 296 с.

116. Марчук Г.И. и др. Математические модели циркуляции в океане // Новосибирск: Наука, 1988.288 с.

117. Марчук Г. И., Саркисян А. С. Математическое моделирование циркуляции океана. М.: Наука, 1988. 309 с.

118. Методические указания. Определение загрязняющих веществ в пробах морских донных отложений. РД 52.10.556-95. М.: Гидрометеоиздат. 1996. С.18 26.

119. Методы исследования органического вещества в океане. Под ред. Е.А. Романкевича. М.: Наука, 1980. 343 с.

120. Международный стандарт по гидроэкологии. ISO 5813-83. Определение растворенного кислорода. Иодометрический метод.

121. Международный стандарт по гидроэкологии. ISO 6059-84. Определение суммарного содержания кальция и магния комплексометрическим методом.

122. Международный стандарт по гидроэкологии. ISO 6060-89. Определение химической потребности в кислороде.

123. Международный стандарт по гидроэкологии. ISO 6332-83. Определение железа. Фотометрический метод с применением 1,10 фенантролина.

124. Международный стандарт по гидроэкологии. ISO 6778-84. Определение содержания аммония. Потенциометрический метод.

125. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши: М., 1986 (а) Т. I. Вып. 23. Ч. 1. 628 с.

126. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. М., 1986 (б). Т. I. Вып. 23.4.2.176 с.

127. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжёлые металлы в природных водах: Контроль и оценка влияния: Пер. с англ. М.: Мир. 1987. 288 с.

128. Нахимина Е. П. Микроэлементы в донных отложениях водохранилищ Днепра. Гидрохимии, материалы, Киев, 1973, т. 57, С. 30-38.

129. Невская губа опыт моделирования / Под ред. В. В. Меншуткина. - Науч. Центр РАН, СПб.:1997. 375 с.

130. Нейштадт М. И. О некоторых вопросах изучения озерных отложений. Сб. к 75-летию акад. В. Н. Сукачева. М,-Л.: 1956.

131. Немировская И.А. Диагенез углеводородов в донных осадках юго-восточной Атлантики Геохимия. 1994. № 1. С. 122-133.

132. Немировская И.А. Углеводороды донных осадков эстуарных районов северо-западной части

133. Черного моря. Геохимия. 1999. № 7. С.727-733. Немировская И.А., Зарецкас С.А. Углеводороды донных осадков Рижского залива.

134. Геохимия, 1992. №.11. С.1493-1501. Немировская И.А. Углеводороды в океане (снег-лед-вода-взвесь-донные отложения).

135. Верхне-Волжский район. 767 с. Павлов В. К. Расчет стоковых течений Невской губы // Тр. ААНИИ. 1979. Т. 361. С. 96 100. Павлов В. К, Прошутинский А. Ю. Расчет нестационарных полей течений в Невской губе //

136. Тр. ААНИИ. 1979. Т. 361. С. 100 109. Патент № 2110688 на изобретение «Способ подводной добычи сапропеля» от 10.05.1998.

137. Патентообладатель й автор В. И. Косов. Перфильев Б. В., Рылов В. М. Предварительные результаты ботанических и зоологический исследований некоторых озер Средней России. Изв. сапроп. ин-т АН СССР. 1932. Вып. 1. С. 68 129.

138. Поддубный С. А., Литвинов А. С. О горизонтальной циркуляции вод в озере Плещеево //

139. Россолимо Л. Л., Покровская Т. В. Черты эвтрофирования озера Селигер. // Типология озер.

140. М.: Наука, 1967. С. 27-52 Россолимо Л.Л. Изменение лимнических систем под воздействием антропогенного фактора. М.: Наука, 1977. 144 с.

141. Россолимо Л. Л., Покровская Т. В. Черты эвтрофирования озера Селигер. Сборник науч. ст. //

142. Э.Д. Сопач. М.: Энергоатомиздат, 1984. 270 с. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши./ Под ред. А. Д. Семенова.

143. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 540 с. Руховец Л. А. Математическое моделирование водообмена и распространение примесей в

144. Саркисян A.C., Демин Ю.Л., Бреховских A.B., Шаханова Т.В. Методы и результаты расчета циркуляции вод Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 152 с.

145. Саркисян А. С. Основы теории и расчет океанических течений. JI: Гидрометеоиздат, 1966. 123 с.

146. Саркисян А. С., Иванов В. Ф. Совместный эффект бароклинности и рельефа дна как важный фактор в динамике морских течений //Изд. АН СССР, ФАО, 1971. Т. 7. № 2. С. 173-188.

147. Сатина С.А. Список водорослей озера Селигер и его окрестностей // Труды пресноводной биологической станции Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей, Юрьев, 1912,- т.З.С.135-145

148. Семенович Н. И. Донные отложения Ладожского озера. Л.: Наука. 1966. 124 с.

149. Скляр С. Н. О дискретизаций задач-с пограничным слоем при помощи одного проекционного варианта метода интегральных тождеств. Несамосопряженное уравнение, первая краевая задача // Изв. АН Кирг. ССР. Физ.-техн. и матем. науки, 1988. № 4. С. 10-23.

150. Скляр С.Н. Несамосопряженное уравнение, третья краевая задача // Изв. АН Кирг. ССР. Физ.-техн. и матем. науки, 1989. № 1. С.3-10.

151. Современный научно-технический уровень производства геолого-разведочных работ на торф и сапропель. М.: Наука, 1979. С.32-49.

152. Современное состояние экосистемы озера Неро. Рыбинск, 1991 176 с.

153. Соловьев М.М. Проблема сапропеля в СССР. Изд. АН СССР, 1932 г.

154. Соловьев М.М. Исторический очерк сапропелевого дела в районе озера Селигер // Труды Сапропелевого института. Л., 1934. T.I. С. 19-26.

155. Соловьев М. М. Исторический очерк сапропелевого дела в районе озера Селигер. // Труды сапропелевого института, Академия наук СССР, Том 1. М.: 1932.

156. Справочник по водным ресурсам. Бассейн Верхней Волги и Оки. М., T.III. 4.1 и II. 1936. 150 с.

157. Справочник по климату СССР. Вып. . 8. Ч. II. Температура воздуха и почвы. М.: Гидрометеоиздат. 1964. 356 с.

158. Справочник по климату СССР. Вып. 8. Ч. III. Ветер. Л.: Гидрометеоиздат. 1966. 164 с.

159. Справочник по климату СССР. Вып. 8. Ч. IV. Влажность воздуха, атмосферные осадки, снежный покров. Л.: Гидрометеоиздат. 1967. 360 с.

160. Справочник по климату СССР. Вып. 8. Ч. V. Облачность и атмосферные явления. Л.: Гидрометеоиздат. 1968. 212 с.

161. Средняя полоса Европейской части СССР. Природные условия и естественные ресурсы СССР. М.: Наука. 1967. 440 с.

162. Степанова В. Н., Белоголовая Л.А. Гидробиологическое обследование системы водоемов озера Селигер // Труды Сапропелевого института. Л., 1934. Т.1. С.63-133.

163. Строганов Н.С., БузиноваН.С. Гидрохимия. М.: Изд-во моек, гос.ун-та, 1969. 170 с.

164. Субботин А.И. Некоторые особенности стока дождевых вод в условиях лесной зоны Европейской территории СССР // Труды ГМУ. М.,1969. Вып. 46., С. 100-121.

165. Технический анализ торфа / Е. Т. Базин, В. Д. Копёнкин, В. И. Косов и др. М.: Недра. 1992. 431 с.

166. Унифицированные методы анализа вод Под. ред д. хим. н. Ю.Ю. Лурье. Издание 2-е, исправленное. М.: Химия, 1973. .

167. Усачев П. И. Количественная методика сбора и обработки фитопланктона // Тр. Всесоюзного гидробиологического об-ва, Л.: 1961. Т. 1. С. 411 415.

168. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч. 1. Методы химического анализа вод. М.: Изд. СЭВ, 1977. 831 с.

169. Фадеев Д.К., Фадеева В.Н. Вычислительные методы линейной алгебры. М., Л.: Физматгиз, 1963.734 с.

170. Федоров Ю.А., Хорошевская В.О. Суточная динамика концентрации метана в воде р. Дон и Таганрогского залива. // Эколого-географич. проблемы юга России. Ростов-на-Дону: изд. Гефест. 1999. С. 129-131.

171. Фельзенбаум А. М. Теоретические основы и методы расчета установившихся морских течений. М.: АН СССР, 1960. 127 с.

172. Филатова Т. Н., Ширяк И. М. Модификация модели полных потоков и результаты применения ее на Нарвском водохранилище // Моделирование преноса вещества и энергии в природных системах. Наука, Сиб. отд., 1984. С. 103 116.

173. Финский залив в условиях антропогенного воздействия. Под редакцией В.А. Румянцева, В.Г. Драбковой. СПб. 1999. 368 с.

174. Фомин А. И. Технология добычи местных удобрений. Изд. Высшая школа. М.: 1969.

175. Фомичев И. Ф., Литвинов А. С. О циркуляции вод Белого озера при различном ветре // Биолог, внут. вод: Информ. бюл. Л.: 1979. № 41.

176. Формирование водного баланса территории. М., 1980. ИГ АН СССР. 228 с.

177. Фромм Д. // Вычислительные методы в гидродинамике. М.: Мир, 1967. С. 343.

178. Фрумин Г. Т. Оценка состояния водных объектов и экологическое нормирование. СПб: ИНОЗ РАН, 1998. 96 с.

179. Хатчисон Д. Лимнология. М.: Прогресс. 1969. 560 с.

180. Химия окружающей среды. М.: Химия, 1982. 671 с.

181. Цванцигер Б. В. Русские сапропели. Труды Госплана, кн. V.

182. Цветкова Л.И. Оценка и прогноз . эвтрофирования в слабоминерализованных нестратифицированных водоёмах. Автореф. дис. д-ра биол. наук. М.: МГУ. 1981. 44 с.

183. Цееб Я.Я., Чугунов Ю.А. Исследования по антропогенному евтрофированию пресных водоемов. Сб. Круговорот веществ и биол. самоочищение водоемов. К.: Наукова Думка. 1980. С. 39-53.

184. Черник П. К. Крупномасштабная мелиорация болот и ее последствия // Антропогенные изменения болот и их охрана. Мн.: Наука и техника, 1985.С.9-10.

185. Черняев А. М., Дальков М. П., Шахов И. С., Прохорова Н. Б. Бассейн. Эколого-водохозяйственные проблемы, рациональное водопользование // РосНИИВХ. Екатеринбург: Изд. «Виктор», 1995. 366 с.

186. Шефор Д. Г., Милютина Е. Н., Орлов Н. В. Лечебное значение сапропелей озера Молтаево // Сапропели озера Молтаево. Свердловск: Свердлоблгиз, 1951. С.158-180

187. Шилькрот Г. С. // Факторы и механизмы устойчивости озерных экосистем. М.: ИГ РАН. 1989. С. 144.

188. Шкудова Г. Я., Ковалев Н. П. Опыт применения гидродинамической стационарной модели для расчета течений в межом море // Метеорология и гидрология, 1969. С. 76 86.

189. Штокман В. Б. Исследование влияния ветра и рельефа дна на результирующую циркуляцию и распределение масс в неоднородном океане или море // Тр. Инс-та океанологии АН СССР, 1948. Т.З. С. 806-910.

190. Штокман В. Б. Избранные труды по физике моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 336 с.

191. Эверест Д. Химия бериллия. М.: Химия, 1968, 224 с.

192. Экологические модели малых рек и водоёмов. Труды советско-датского симпозиума. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 104 с.

193. Экологические функции литосферы / Трофимов В. Т., Зилинг Д. Г, Брабошкина Т. А. и др.; Под ред. В. Т. Трофимова. М.: Изд. МГУ, 2000. 432 с.

194. Экология зарастающего озера и проблемы его восстановления. СПб: Наука, 1999. 222с.

195. Экосистема озера Плещеево / Под ред. Н. В. Буторина, В. Л. Скляренко Л.: Наука, 1989. 262 с.

196. Belyaev S.S., Laurinavichus K.S. Microbiological formation of methane in marine sediments. In "Environmental biogeochemistry and geomicrobiology". Ed. W.E.Krumbein. Mich.: Ann Arbor. Sci. Publ. Inc. 1978. P. 327-337.

197. Bouloibassi J., Saliot A. Investigation of anthropogenic and natural Organic inputs in estuarine sediments using hydrocarbons markers (NAH, LAB, PAH). Oceanologica acta. 1993. V. 16. № 2. P. 145-161.

198. Bryant M.P. The microbiology of anaerobic degradation and methanogenesis with special reference to sewage. In "Microbial energy conversion". Ed. H.G.Schlegel, I.Barica.Gottingen: Erich GoltzeKG. 1976. P. 107-117.

199. Carlson R.E. A trophic state index for lakes // Limnol. and Oceanogr. 1977. vol. 22, № 2, P. 361 -369.

200. Farina A. Perspectives in Ecology. Reggio Emilia. 1999. 502 p.

201. Goodnight C.J. and L.S. Whitkey. 1961. Oligochaetes as indicators of pollution. Proc.l5th Ind.Waste Conf.,Prague Univ.Ext.Ser., P. 106-139.

202. Hakkari L. On the productivity and ecology of zooplankton and its role as food for fish in some lake in Central Finland // Biol. Res. Rep, Univ. Juvaskyla, 1978, № 4, P.3-84.

203. Hellerman S. An updated estimate of the wind stress on the wind stress on the World ocean // Month ly Weather Rev., 1968. Vol. 96.- P. 63-74.

204. Jannasch H.W. Methane oxidation in Lake Kivu (central Africa). Limnol. Oceanogr. 1975. v. 20. N 5. P. 860-864.

205. Jeffrey S.W., Humphrey G.F. New spectrophotometric equations for determining chlorophylls a,b,c in hinger plants algae and natural phytoplankton // Biochem., Physiol. Pflanz. 1975 / Bd 167. P.191-194.

206. Jorgensen S.E., Vollenveider R.A. Guidelines of Lake Management //Principles of Lake Management. Canada: ILEC. 1988: 200p.

207. Jorgensen S.E., Loffler H. Guidelines of Lake Management //Lake Shore Management. Canada: ILEC. 1990. 174 p.

208. Wat.Poll.Contr. Fed. 1977. July. P. 1680-1687. Welander P. Wind-driven circulation in one and two-layer oceans of variable depth // Tellus, 1968. Vol. 20, № l. P. 1-16.1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

209. РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

210. ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ

211. ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

212. РОССИЯ, 170026, Тзерь.наб. Афанасия Никитина 22 тел. (8 0822) 31 - 63 - 35 факс'угел. (8 - 0822 ) 31 - 62 - 92 E-mail posKgpoliteh.lunis.tver.su