Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Влияние урбанизированных территорий г. Курска на поверхностные воды
ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние урбанизированных территорий г. Курска на поверхностные воды"

На правах рукописи

Борзенков Алексей Александрович

■ ' о 3

ВЛИЯНИЕ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ Г. КУРСКА НА ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДЫ

25.00.27 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени кандидата географических наук

Курск 2007

003057753

Диссертационная работа выполнена на кафедре физической географии и геоэкологии Курского государственного университета

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Кумани Михаил Владимирович Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор

Корнилов Андрей Геннадьевич

кандидат географических наук, профессор

Мишон Виталий Михайлович

Ведущая организация: Межрегиональное территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Центрально — Черноземных областей.

Защита состоится 15 мая 2007 года в 9 часов 30 минут на заседании диссертационного совета ДМ 212.036.02 при Воронежском государственном педагогическом университете по адресу: 394043, г. Воронеж, ул. Ленина, д. 86, ауд. 408.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Воронежского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан «5» апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук,доцент

Шмыков В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Концентрация производства и городского населения на сравнительно ограниченных территориях отрицательно влияет на окружающую среду и в том числе на поверхностные воды.

Для изучения и оценки уровня хозяйственного воздействия на поверхностные воды, и загрязнения рек и водоемов точечными и диффузными источниками на территории городов, необходимо проводить комплексный анализ состояния и динамики всей природной среды. Однако регулярные многолетние наблюдения за поверхностным стоком с территории городов и качеством воды, поступающим с ливневым и талым стоком, практически отсутствуют. Имеющиеся наблюдения, как правило, кратковременны и их объем ограничен. Кроме того, в исследованиях почти не уделялось внимания выносу загрязняющих веществ с наносами, поступающими с урбанизированных территорий.

В тоже время в рамках новейших исследований стало очевидно, что недоучет этих процессов не позволяет получить объективную научную оценку изменения качества воды. То есть, существует огромный объем данных, констатирующих ухудшение качества воды под влиянием урбанизированных систем, но при этом отсутствует детальная оценка источников этого загрязнения, их распределения во времени и пространстве. Это препятствует разработке эффективных мероприятий по охране поверхностных вод.

Загрязняющие вещества, поступающие в поверхностные воды, накапливаются в донных отложениях, создавая вторичное загрязнение рек г. Курска, как в меженные, так и в многоводные периоды. В результате возникают экологические риски ухудшения качества воды, изменяются классы качества воды в городской черте и ниже по течению, происходит трансформация водных экосистем.

Цель работы. Оценить механизм и источники воздействия урбанизированных территорий г. Курска на реки Сейм, Тускарь, Кур и разработать эффективные методы снижения вредного воздействия на поверхностные воды диффузными источниками загрязнения.

Для реализации поставленных целей осуществлялось последовательное решение следующих задач:

1. Экспериментальное исследование фактического поступления загрязняющих веществ с урбанизированных водосборов с различным уровнем хозяйственного воздействия на территории Курска в разные фазы гидрологического режима.

2. Выявление соотношения поступления загрязняющих веществ с поверхностным стоком от диффузных источников в период половодья и паводков в растворенном и адсорбированном на взвешенных наносах виде.

3. Оценка соотношения поступающих растворенных и адсорбированных на взвесях загрязняющих веществ от точечных и диффузных источников и в результате вторичного загрязнения от накопившихся в руслах рек отложений, поступивших с урбанизированной территории водосбора.

4. Определение влияния загрязнения на элементы водных к; околоводных биоценозов методом биоиндикации и расчет возникающих в результате этого экологических рисков. |

5. Разработка рекомендаций по проектированию водоохранных зон и прибрежных защитных полос, системы водоохранных мероприятий в условиях урбанизированных территорий (для более эффективной защиты поверхностных вод от загрязнения с урбанизированной территории на примере г. Курска.).

Объект исследования. Реки, протекающие через центральную часть г. Курска и сток с урбанизированных частей их водосборов. |

Предмет исследования. Загрязнение местного и транзитного стока на урбанизированных территориях г. Курска.

Теоретическая и методологическая база исследований. Методологической основой исследования послужила1 бассейновая концепция. Исследование базируется на разработках ведущих отечественных научных школ и представителей в области бассейноведения, лавдшафтоведения, гидрологии, геоэкологии, инженерной гидрологии. |

Результаты исследований А.Б. Авакяна, Ю.М. Андрейчука, М.В. Болгова,

Куприянова, А.Г. Никанорова, В.Н.

К. Вуртца, Т. Ватанабе, Ф. Вудивисса, В.Н. Жердева, В .В. Курдова, H.H. Клюева, М.И. Львовича, В.М. Мишона, А.М. Новосельцева, В.П. Философова, В.Е Райнина, В.К. Рязанцева, С.Я Сергина, Ю.Г. Симонова, В.И. Сметанина, И.А. Шикломанова и других ученых определили выбор методов исследования автора.

При выделении бассейнов рек и малых стоковых экспериментальных водосборов использованы научные подходы JI.M. Корытного, В.М. Смольянино-ва, H.A. Барымовой, Е.П. Чернышева, Г.М. Черногаевой и др.

Исходные материалы и методы исследования. В основу работы положены данные натурных исследований автора на малых урбанизированных водосборах г. Курска, а также многолетние данные наблюдений на реках ТЦ «Курскгеомониторинг», сети Курскгидромета, Комитета природных ресурсов г. Курска и кафедры физической географии и геоэкологии Курского госуниверситета. j

В ходе работы применялись традиционные методы географических исследований: сравнительно-описательный, математико-статисгический, картографический, экспедиционный, стационарный, метод экспериментальных исследований и наблюдений, метод ГИС-технологий. При этом были использованы программные средства Mapinfo (версия 5.0) и СППР гидрохимия (версия 1.2).

Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования поступления загрязняющих веществ от диффузных и точечных источников загрязнения поверхностных вод на урбанизированной территории г. Курска. Оценивается доля вклада взвешенных веществ с адсорбированными на них тяжелыми металлами в общем загрязнении рек. Установлено соотношение загрязнений от точечных и диффузных источников в разные фазы гидрологического режима. На основе оценки влияния урбанизированных территорий на гидроэкологические процессы для р. Сейм выполнены расчеты экологических рисков. С учетом выявленных закономерностей влияния урбанизированных терри-

торий на поверхностные воды разработана и внедрена система эффективных водоохранных мероприятий для г. Курска.

Практическое значение работы. Определено соотношение точечных и диффузных источников загрязнения поверхностных вод в том числе установлено вторичное загрязнение от накопленных донных отложений поступивших с -урбанизированной территории.

Впервые дана оценка экологических рисков возникающих на реках г. Курска по гидрохимическим и гидробиологическим показателям, в том числе с применением методов биоиндикации.

С учетом выявленных закономерностей разработаны и внедрены рекомендации по проектированию водоохранных зон и прибрежных защитных полос. Разработана и передана муниципальным органам программа мероприятий по сокращению вредного воздействия урбанизированной территории г. Курска на поверхностные воды (справка о внедрении от 15.03.2007г).

Результаты работы были использованы в учебном процесс в Курском государственном университете при разработке спецкурсов: «Экологические особенности городских территорий», «Геоэкология и рациональное природопользование», «Методы охраны окружающей среды»; специальных дисциплин «Экологическое проектирование и экспертиза», «Ландшафтное планирование» (справка о внедрении от 15.03.2007г).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на IV симпозиуме стран Центральной и Восточной Европы «Роль естественно-научного образования в свете социальных и экономических перемен в странах Центральной и Восточной Европы» (Курск, 2003 г.), IV региональной научно-практической конференции студентов «Проблемы регионального природопользования и методики преподавания естественных наук в средней школе» (Воронеж, 2003 г.), V и VI семинарах молодых ученых вузов, объединенных Советом по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов при МГУ «Эрозионные, русловые процессы проблемы гидроэкологии» (Брянск, 2002 г., Волгоград, 2004 г.), XIX -XXI пленарных межвузовских координационных совещаниях по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Белгород, 2004 г.; Ульяновск, 2005 г.; Чебоксары 2006 г.), Второй всероссийской научно-практической конференции «Эколого-географические исследования в речных бассейнах» (Воронеж, 2004 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ. Материалы диссертации использованы в финальном отчете «Определения рисков, связанных с влиянием «горячих точек» на экологически чувствительные зоны в бассейне Днепра» ПЖС,выполненные при поддержке ПРООН-ГЭФ. Данные диссертационной работы использованы в проекте водоохранных зон и прибрежных защитных полос р. Сейм и Тускарь в г. Курске.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 167 страницах, включает введение, четыре главы, заключение, библиографический список состоящих из 170 источников, в том числе 9 на иностранном языке, и 13 приложений.

Защищаемые положения 1. Результаты изучения соотношения влияния диффузных и точечных источников загрязнения на качество поверхностных вод.

Характерной чертой городской инфраструктуры города Курска является отсутствие единой ливневой канализации. Ливневыпуски ливнесточных вод открываются в реки в черте города. Нами установлено, что поверхностный сток, образующийся на урбанизированной территории, в своем составе содержит загрязняющие вещества, концентрации которых превышают ПДК по содержанию нефтепродуктов, тяжелых металлов, азота, фосфора, взвешенных веществ и др. Загрязняющие вещества, содержащиеся в поверхностном стоке, находятся в растворенном и адсорбированном виде на взвешенных веществах. В соответствии с общепринятыми методами установлено, что поступление этих загрязнений в реки г. Курска осуществляется диффузным путем, в том числе на взвешенных веществах.

Поступают с различных частей города загрязняющие вещества неравномерно. Поэтому нами было произведено функциональное зонирование урбанизированных территории г. Курска.

Для этого на выделенных урбанизированных территориях каждого бассейна мы произвели выделение зон с преобладанием многоэтажной застройки и зон с преобладанием индивидуальной приусадебной застройки. Затем были выделены репрезентативные для г. Курска экспериментальные малые стоковые водосборы (табл. 1).

Таблица 1

Характеристики экспериментальных водосборов

№ Название водосбора Урбанизированные Уклон Пере- Макси Макси

зоны % поверх пад маль- маль-

Зона с Зона с ности высот, ная ная

преоб- преобла- водо- м шири- длина,

ладани- данием сбора на, м м

ем мно-гоэтаж- индивидуальной

ной застройки застройки

1. ул. Перекаяьского 69,7 30,3 0,06 85,7 1320 1310

2. ул. Никитская 52,5 47,5 0,07 85,6 260 ИЗО

3. ул. Дзержинского 63,5 36,5 24,1 68,8 1602 1660

4. ул. Кулакова 90 10 0,04 7,8 1440 980

5. ул Красный Октябрь 37,4 62,6 0,06 73,8 1430 1161

6 ул. Литовская 42,6 57,4 0,03 63,5 340 1670

Выбрать водосборы с одной типичной урбанизированной функциональной зоной практически невозможно из-за разноэтажности застройки' и несовпадения ее границ с водосборами и их водораздельными границами. Поэтому мы произвели выделение репрезентативных экспериментальных водосборов для наблюдения за поверхностным стоком по определенным критериям. Это пло-

Водосбор ул Перекапьсюго

Водосбор № 3 ул. Д'мгржлнекого

Водосбор №5 ул. Кр. Октябрь

Водосбор № 4 ул. Кулакова

щадь, перепад высот, угол наклона водосбора, длина, ширина и соотношение функциональных зон.

На первых четырех водосборах производились систематические гидрологические и гидрохимические наблюдения. На пятом и шестом производились непостоянные измерения расходов и отбор проб воды на гидрохимические анализы (рис. !)■

Волоспор № 2 ул. Никитская

Водосоор ул. Лнтвсяая

О. точки разовых наблюдений 0___2

километры

Рис. 1. Местоположение экспериментальных стоковых водосборов

Парки, скверы, лесные урочища, в пределах города мы не учитывали. Сток на этих территориях в наименьшей степени подвержен трансформация.

По сезонам года можно выделить два периода увеличения концентраций загрязняющих веществ. Первый пик увеличения концентраций загрязняющих веществ в ливйестоках проявляется весной во время таяния снега и льда на урбанизированных водосборах. Это обусловлено тем, что накопившиеся в зимний

период нефтепродукты, тяжелые металлы, фенолы, фосфаты растворяются и вместе с взвешенными веществами талым местным стоком [доставляются в реки, пруды, озера. Второй пик увеличения концентрации загрязняющих веществ, поступающих с поверхностным стоком с урбанизированных! территорий г. Курска приходится на период формирования дождевого ливневого стока в теплый период года.

Содержание растворенных веществ в ливневом стоке с урбанизированных территорий несколько уступает содержанию в талом снеговом стоке. Объясняется это тем, что в зимний период происходит накопление химических элементов в течение более продолжительного времени. Летом же, во время выпадения ливней, происходит периодический смыв их с водосбора. Чем чаще наблюдаются интенсивные ливни,- тем меньше концентрации растворенных и взвешенных веществ в ливневом стоке (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость концентраций загрязняющих веществ в теплый период года от продолжительности предшествующего ливню сухого периода на ул. Перекальского (¿004 г.).

Из рисунка 2 ввдно, что в теплый период 2004 года максимальных концентраций загрязняющие вещества в поверхностном стоке с урбанизированных территорий достигают 5 июня. Этому способствует длительное время накопления загрязняющих веществ на водосборе. После продолжительного сухого периода наблюдаются максимальные осадки, их слой составляет 29 мм. Минимальных значений концентрации загрязняющих веществ в поверхностном стоке отмечены 24 сентября. Это связано с тем, что территория водосбора была промыта выпавшими 22 сентября осадками, и на ней практически не успело про-

изойти накопления загрязняющих веществ. Период накопления составляет всего 2 дня.

Для оценки влияния местного поверхностного стока на реки мы провели расчет суммарного выноса массы изученных загрязняющих веществ в реки. Для расчетов использовали наблюдения на экспериментальных стоковых водосборах, в замыкающих створах которых были проведены замеры расходов воды и отбор гидрохимических проб.

Из таблицы 2 видно, что максимальный вынос взвешенных веществ происходит на водосборах №2 и №3. Это обусловлено тем, что через эти малые стоковые водосборы проходят основные транспортные потоки г. Курска и на территории этих водосборов существует плотная застройка (ул. Никитская, ул. Хуторская, ул. Карла Маркса, ул. В. Луговая, ул. Дружининского). Вследствие этого на дорожное полотно выносится большое количество почвенной и песчаной массы, которая в последующем транспортируется в реки поверхностным стоком.

Наибольший вынос нефтепродуктов отмечен нами в период исследований на водосборах №1, №3, №4. Обусловлено это тем, что через водосбор №1 (ул. Перекальского) осуществляется въезд в центральную часть города с восточного направления. На водосборе №3 проходит одна из главных транспортных улиц города, ул. Дзержинского. На ней очень часты пробки и аварии. Водосбор №4 располагается в левобережье р. Сейм, через него осуществляется въезд в город с южного направления.

Таблица 2

Расчет массы загрязняющих веществ, вынесенных временными водотоками с малых стоковых водосборов за 2003 год

с. § Период года Ср концентрация, мг/л м'/с тыс м1 Масса вещества, вынесенного за период стока, т

а V ■0 в а Нефтепр Фосфор Свинец и X 5 ЕГ Вэв вещ & 1 £ Фосфор Свинец и X ^ Всего

№1 Весен 5777 42,0 0,32 0,10 0,12 0,051 6,3 36,3 0,26 0,002 0,0006 0,008 36,57

Лет 981 16,8 0,90 0,015 0,32 0,044 2,8 2,7 0,047 0,002 0,00004 0,0008 2,74

№2 Весен 12602 63,2 0,50 0,08 0,09 0,04 5,0 63,0 0,31 0,005 0,0004 0,0005 63,31

Лег 1100 14,0 4,8 0,014 0,015 0,032 2,0 2,2 0,03 0,009 0,00003 0,00003 2,24

№3 Весен 4000 54,8 0,32 0,07 0,13 0,06 7,5 30,0 0,41 0,002 0,0005 0,0003 30,41

Лет 1076 16,6 0,8 0,03 0,35 0,05 3,2 3,4 0,05 0,002 0,00009 0,001 3,45

№4 Весен 4930 34,1 0,65 0,12 0,03 3,7 18,2 0,12 0,002 0,008 0,0004 18,33

Лет 780 12,4 0,72 1,43 0,08 0,025 1,6 и ОД 0,001 0,002 0.0002 1,40

Сумма 32,1 157 1,427 0,025 0,01166 0,0112 158,47

Масса фосфора вынесенного с водосборов, практически одинакова. Исключение составляет водосбор №2. Это связано с тем, что в центральной и нижней частях водосбора располагаются индивидуальные строения с приусадебными участками. |

Масса свинца, вынесенного с экспериментальных водосборов, изменяется незначительно. Исключение составляет водосбор №4. Это связано с тем, что он расположен в непосредственной близости от завода по производству аккумуляторов.

Итак, объем поверхностного стока, образующегося за весенний период на экспериментальных водосборах, больше, чем за теплый. Основная масса загрязняющих веществ, выносимая в реки поверхностным стс!ком с экспериментальных стоковых водосборов, поступает в весенний период!. Для оценки влияния урбанизированных частей водосборов на реки Сейм, Тускарь, Кур гидрохимические и гидрологические характеристики наших малых стоковых водосборов были распространены на всю территорию города и применены при последующих расчетах.

Вычислив средние показатели гидрохимического стока по частным водосборам рек, был рассчитан суммарный вынос загрязняющих веществ с урбанизированной территории г. Курска (табл. 3).

Основную массу загрязняющих веществ, поступающих от диффузных источников с урбанизированных частей водосборов в русла каждой из рек, так же как и с малых стоковых водосборов, составляют взвешенные' вещества - свыше 99% и нефтепродукты - около 0,5%.На остальные изученные нами загрязняющие вещества приходится около 0,5% от суммарного выбросг[.

| Таблица 3

Суммарный вынос растворенных загрязняющих веществ с урбанизированной

части г. Курска |

Вещество Весна Лето Всего %

М М М ■ гг общей массы

(т) (т) (т)

Взвешенные вещества 17817 1194 19011 99,4

Нефтепродукте! 90,6 17Д 108 1 0,5

Фосфор 1,17 2,07 3,24 | 0,01

Свинец 1,63 0,42 2,05 I 0,01

Цинк 0,81 0,22 1,03 0,005

Всего 17911 1213,9 19125 100

В среднем за год с урбанизированной территории в реки поступает около 19 тысяч тонн различных загрязняющих веществ, никем не учитываемых и не контролируемых. Для того чтобы иметь объективную оценку, мы сравнили массу поступающих загрязняющих веществ с урбанизированной территории от диффузных источников с массой загрязняющих веществ, поступающих в реку Сейм от очистных сооружений ПУ ВКХ водоканал г. Курска (точечный источник загрязнения) за тот же год (табл. 4).

Таблица 4

Соотношение годового выноса загрязняющих веществ диффузными и точечными источниками загрязнения (в тоннах)

Вещество Диффузные источники ПУВКХ г.Курска

Взвешенные вещества 19011 177

Нефтепродукты 108 1,7

Фосфор 3,24 31,8

Данная таблица показывает соизмеримость и даже превышение массы загрязняющих веществ, поступающих от диффузных источников загрязнения. В реки в различные периоды гидрологического года происходит поступление загрязняющих веществ. Учет, и оценка влияния поступающих с урбанизированных частей водосборов рек загрязняющих веществ никем не производится.

Таким образом, проведенные нами исследования доказывают необходимость канализации ливнесточных вод и их очистки до поступления в речную сеть.

2. Оценка вклада поступающих с урбанизированных территорий г. Курска адсорбированных на взвешенных наносах загрязняющих веществ в загрязнение поверхностных вод.

Поверхностный сток, образующийся на водосборных территориях города, насыщен взвешенными веществами и адсорбированными на них различными загрязняющими веществами.

Часть загрязняющих веществ в поверхностном стоке транспортируется в растворенном виде, а часть в адсорбированном на наносах и взвесях виде. Расчет объема поступающих загрязняющих веществ с урбанизированной территории показал, что около 99% поставляемых в реки загрязняющих веществ составляют взвешенные вещества. Такое количество взвешенных веществ в поверхностном стоке на территории города объясняется внесением в зимний период на дорожное полотно противогололедной смеси, в состав которой входит песок, слабой эрозионной устойчивостью почво-грунтов урбанизированных территорий в сочетание с высоким коэффициентом стока.

Попадая в реки, взвеси с адсорбированными загрязняющими веществами участвуют в образовании донных отложений, которые в свою очередь играют важную роль во вторичном загрязнении. Поэтому необходимо проводить учет загрязняющих веществ и элементов не только растворенных в воде, но и адсорбированных на взвесях.

Для наглядного примера возьмем гидрохимические показатели водосбора № 1 (ул. Перекальского, апрель 2005 г.). В растворенном стоке с этого малого стокового водосбора отмечены высокие концентрации таких элементов как азот аммонийный и нитритный, фосфор, железо общее, медь, цинк, кобальт, хром, никель, нефтепродукты. Концентрации всех отмеченных веществ превышают ПДК до 10-50 раз, а по нефтепродуктам до 400 раз.

Концентрация взвешенных веществ составляет около ставляет около 98% от общей массы загрязняющих веществ.

Для сравнимости содержания адсорбированных на взве веществ с растворенными веществами, обнаруженными в пов! мы пересчитали их концентрации из мг на 1кг взвеси в мг зультате были получены данные, которые можно сравнивать

Содержание загрязняющих веществ растворенных и ад< взвешенных веществах в стоке с водосбора №1, апре.

Содержание загр. вещ. Си Ие № Со Сг 2л РЬ N Неф.

адсорбированных на взвеси в мг/кг 18,0 60,0 3,0 11,0 4,0 32,0 5,0 0,5 2,3

адсорбированных на взвеси в мг/л 0,09 0,3 0,015 0,055 0,02 0,16 0,02 2,8 11,4

растворенных в мг/л 0,05 29,2 0.03 0,02 0,05 0,14 0,09 4,83 39,4

суммарное, мг/л 0,14 29,5 0,045 0,075 0,07 0,3 0,11 7,63 50,8

пдк 0,001 0,1 0,01 0,01 0,02 0,01 0,1 0,0 0,05

5000 мг/л, что со-

сях загрязняющих ерхностном стоке, на 1л стока. В ре-(табл. 5).

Таблица 5 сорбированных на ль 2005г.

Из таблицы 5 видно, что если не принимать во внимание химический состав взвесей, то с водосбора не учитывается вынос в реку более 20 % нефтепродуктов, 30% азота, и около 50% тяжелых металлов. Причем, чем больше концентрация взвешенных веществ, тем, естественно, выше содержание адсорбированных на взвесях загрязняющих веществ. Это характерно для всех точек независимо от сезона года, где производился отбор проб.

В период формирования ливневого стока было выявлено, что на взвесях переносится около 30-40%, а в некоторых случаях и до от массы растворенных в воде загрязняющих веществ.

Усреднив концентрации тяжелых металлов по водосборам рек, мы произвели годовой расчет выноса тяжелых металлов, адсорбированных на взвесях, для каждого водосбора (табл.6).

Таблица 6

Суммарный вынос некоторых загрязняющих веществ, адсорбированных на взвесях с урбанизированных частей водосборо! рек-(т/год)

Водосбор Взвешенные (т) № Со Сг Си РЬ Ъа Ие 1 Нефте продукты

Р Кур 5404 0,016 0,052 0,03 0,094 0,12 0,167 0,32 16,3 12,4

р Тускарь. 9360 0,03 0,093 0,05 0,166 0,24 ОД 9 0,52 49,7 20,8

р Сейм. 4247 0,011 0,046 0,016 0,07 0,41 0,12 0,24 ( 7,8 9,7

Всего 19011 0,057 0,191 0,096 0,33 0,77 0,577 1,08 03,8 42,9

Эти данные доказывают, что при расчете гидрохимического баланса урбанизированной территории необходимо учитывать не только концентрации растворов, но и химический состав взвесей.

Для снижения негативного воздействия поверхностного стока с урбанизированной территории на реки в первую очередь необходимо обеспечить уда-.ление взвесей.

3. Оценка влияния роли адсорбированных на взвешенных наносах загрязняющих веществ во вторичном загрязнении рек г. Курска.

Значительная часть загрязняющих веществ адсорбированных на взвесях накапливаются в пойменных и донных отложениях. Именно они играют решающую роль во вторичном загрязнении.

Для изучения этого процесса был проведен анализ данных гидрохимических наблюдений на пике половодья 2006 г. в период, когда с территории города сток уже прекратился. Мы проследили, как изменяются концентрации загрязняющих веществ в руслах рек урбанизированной территории г. Курска.

Пик половодья в 2006 году на р. Сейм и р. Тускарь наступил после того, как прекратился сток с городской территории. Основная часть талых вод поступила в реки в результате таяния снега за пределами городской черты — на полях и в лесах (рис. 3).

<5«э/с,Р«Сейм, 0 м!/с, горолсгой сток

дан

Рис. 3. Распределение по времени стока весеннего половодья

Из рис. 3 видно, что пик городского стока приходится на конец зимней межени, а окончание городского стока — на начало половодья на реках Сейм и Тускарь.

На рис. 4 показано, как изменяются концентрации взвешенных веществ по течению рек Сейм, Тускарь и Кур через город. В фоновых створах (Виногробль устье; Сейм - Лебяжье; Тускарь - Щетинка), расположенных выше г. Курска, концентрации взвешенных веществ составляют 20,37 и 45 мг/л. В створах,

расположенных ниже города, концентрации увеличиваются до 54-56 мг/л. То есть максимальные концентрации наблюдаются в створах, расположенных в черте города и ниже по течению.

70 1

60 50 -40 30 20 10 0

мг/л

1 2 3 4 5 6

1 - р. Виногробль, устье; 2 - р. Сейм, Лебяжье; 3 - р. ТускаЬь, Щеггинка; 4 - р. Тускарь, выше устья р. Кур; 5 - р. Тускарь, ниже устья р. Кур; б-р. Тускарь, устье; 7 - р. Сейм, Анахино

Рис. 4. Концентрация взвешенных веществ в реках на ¡тике весеннего половодья

Почти аналогично выглядит ситуация с тяжёлыми металлами и некоторыми другими анализируемыми нами веществами в поверхностных водах рек г. Курска (рис. 5). В фоновом створе (Тускарь выше Курска, Щетинка) концентрации меди, цинка и хрома относительно невелики, ниже по течению они увеличиваются (особенно в результате поступления вод из устья реки Кур), ещё ниже по течению концентрации немного уменьшаются из-за разбавления. Но всё же наблюдается общая тенденция увеличения концентраций тяжелых металлов по течению рек через город.

0,035 т

мг/л

0,03 -0,025 -

0,02 0,015 -0,01 -0,005 0

-Си

— гл----Сг

СГВ1

оры

Рис. 5. Концентрации тяжелых металлов в реках на пике весеннего половодья (обозначения створов на рис. 4)

Эти данные свидетельствует о том, что даже в момент прекращения стока с урбанизированной территории на пике весеннего половодья происходит уве-

л имение концентраций загрязняющих веществ за счет вымывания последних из донных отложений и смыва загрязняющих веществ с поймы. Поэтому даже в период повышенной водности, протекая через территорию г. Курска, поверхностные воды испытывают существенное изменение качества за счет вторичного загрязнения.В период зимней и летней межени в результате различных биохимических реакций адсорбированные в донных отложениях загрязняющие вещества переходят из адсорбированного состояния в растворённое, вызывая тем самым вторичное загрязнение речных вод.

Установление нами ухудшения качества поверхностных вод в черте и ниже города, но выше очистных сооружений в меженный период, при отсутствии поверхностного стока, является существенным доказательством загрязнения рек за счет вторичного загрязнения на урбанизированной территории.

4. Результаты оценки экологических рисков, возникающих под влиянием урбанизированной территории в реках.

Проведенные нами гидрохимические и гидробиологические исследования показали изменение качества поверхностных вод и трансформацию речных гидробиоценозов в пределах урбанизированных территорий и ниже г. Курска. Наличие качественных изменений очевидно, но современные методы исследований требуют получения более информативной, количественной оценки. Для этого в мировой практике, а также в исследованиях российских ученых используется методика расчетов экологических рисков.

На основании данных нашего исследования, были определены горячие точки - точечные и диффузные источники загрязнения, влияющие на экологически чувствительные зоны реки. Для р. Сейм такими точками являются совокупность диффузных источников урбанизированных территорий г. Курска и точечный источник, водовыпуск очистных сооружений производственного управления водопроводно-канализационного хозяйства (ПУВКХ) города Курска.

Для оценки в качестве индикаторов риска согласно методике принимаются следующие показатели:

1. Индекс сапробности Б для водной фауны, 2. Соотношение количества видов (групп) водной фауны (ТВ1), 3. Олигохетный индекс бентоса, 4. Индекс сапробности Б для рыб, 5. Индекс сапробности Б для высшей водной растительности, 6. Число видов (групп) высшей водной растительности.

Воспринимаемые воздействия связаны с загрязняющими веществами, поступающими с урбанизированных территорий в реку, а также с вторичным загрязнением из донных отложений.

На рис. 6-8 представлены результаты определения основных используемых показателей состояния р. Сейм, а также - полученные на их основе значения риска загрязнения рек и деградации речных экосистем.

Биотический индекс ТВ1 в целом отражает основную тенденцию снижения качества воды ниже крупных источников загрязнения (рис.6). При этом наиболее высокие значения индекса (ТВ1=6), свидетельствующие о сравни-

тельно благополучном состоянии, обнаружены на участке р. Сейм выше г. Курска.

Рис.6. Оценка загрязнения н риска деградации речной экосистемы с помощью биотического индекса (ТВ1) по результатам исследования Сейма в августе 2002 г.

Наименьшим значением индекса — 2 («очень грязно») характеризовался участок р. Сейм ниже Курска, но выше очистных сооружений; ниже очистных сооружений города ТВ1 принимает более высокое значение - 4 («грязно»). На урбанизированной территории в реки поверхностным стоком поставляются различные загрязняющие вещества. Часть из них проходит по реке транзитом, а часть оседает на дне. Если учесть то, что в период обследования поверхностный сток с урбанизированных территорий не наблюдался, то можно с уверенностью сказать, что ухудшение экологического состояния водотоков связано с вторичным загрязнением.

Также видно, что значения степени риска загрязнения и деградации речных экосистем в целом соответствуют биотическому индексу, на основе которого они рассчитываются (так что это соответствие вполне естественно); коэффициент корреляции г = - 0,97. Разница в данном случае заключается в том, что показатель риска изменяется более резко, чем биотический индекс, особенно вблизи критического значения ТВ1 (принятого, в соответствии с методикой, равным 4). Такое свойство показателя риска делает его удобным, наглядным «сигнализатором» критических изменений в экосистеме.

По степени развития зообентоса в Сейме выделяются станции ниже г. Курска и очистных сооружений (рис.7). Здесь многократно, в сравнении с фоновым створом, происходит постепенное увеличение биомассы организмов, прежде всего моллюсков - до 4,6 кг/м2.

Это объясняется поступлением большого количества органического вещества, служащего пищей для донных организмов, с урбанизированной территории, на которой располагаются неорганизованные свалки бытового мусора,

выгребные ямы, огороды и дачи. Увеличение биомассы зообентоса в створе очистных сооружений связано с повышенным содержанием органики в сточных водах.

р. Онм. Гряь«Ца Горвдз р. СфМЧ НИЖй ОС 5,И Ли р. ЖЦ ОС "ТВ КМ

Рис. 7. Биомасса зообентоса и риск деградации речной экосистемы по результатам исследования р. Сейм в августе 2002 г.

Значения риска превышения критической величины биомассы зообентоса (принятой равной 100 г/м2) соотвегствуют значениям самой биомассы (г = 0,66} к, следовательно, отражают количественные изменения биоценозов при загрязнении реки органическими веществами. Вероятность осуществления риска в створе сразу ниже г. Курска достигает 20%.

Олигохетный индекс 8 целом отражает аналогичную тенденцию (рис.8).

?

х

Огмгахетный индекс —♦-Рис* %

р. Сейм- Bwwt р. Саны. Граница р. С*йм нмж* ОС 4,8 р. Смйы них« ОС 1С города города UJ ш

Рис.8. Оценка загрязнения и риска деградации речной экосистемы с помощью олигохетного индекса по результатам исследования р. Сейм в августе 2002 г.

Степень риска начинает возрастать сразу за чертой города, а на участке р. Сейм ниже очистных сооружений достигает максимального значения (95 %).

Степень сапробносги речных вод по зообентосу показала, что значения индексов сапробносги укладываются в пределы Ь-мезасапроб той зоны (зоны умеренного загрязнения). Все они значительно меньше критического уровня, мало изменяются от станции к станции, и, более того - эти изменения чаще происходят в противоположном ожидаемому, направлении. То есть индекс са-пробности оказались малоинформативным.

В табл. 10 собраны подсчитанные нами значения риска загрязнения - по всем рассматриваемым показателям и для всех участков реки. Видно, что наибольший риск характерен в отношении фосфатов и нитритов, а также биотического и олигохетного индексов. Мал или отсутствует риск по кислороду, нитратам, индексам сапробности.

Таблица 10

Результаты определения риска загрязнения рек и деградации водных экосистем по гидробиологическим и гидрохимическим показателям в августе 2002 г.

Вид риска (загрязнения, деградации), определяемого по отдельным показателям р. Сейм. Выше города. р. Сейм. Нижняя граница города «и р. Сейм. 15 км ниже ОС

Биотический индекс 0 100 5|0 50

Олигохетный индекс 0 5 I5 30

Индекс сапробности 0 0 0

о2 0 0 <1 0

Фосфаты 55 50 100 95

Нитриты 0 50 00 80

Нитраты 0 15 35 45

Среднее 10 30 45

Примечание: в таблице приведены округленные величины риска в %; высокие значение 50 % и более — выделены.

Подводя итог, можно сказать, что резкое ухудшение качества поверхностных вод наблюдается сразу ниже черты города. В качественном изменении состава поверхностных вод велико значение вторичного загрязнения. Вероятность осуществления экологического риска ниже города соизмерима с вероятностью осуществления экологического риска ниже очистных сооружений.

5. Рекомендации по организации и проектированию водоохранных зон и прибрежных защитных полос, системы природоохранных мероприятий с целью сокращения загрязнения поверхностных вод.

Системы отвода дождевых вод должны служить логическим продолжением существующей гидрографической сети и не нарушать природных процессов, протекающих в водных объектах.

В 2003 г. нами совместно с компанией «Строй я к вести ция» было выполнено проектирование водоохранных зон и прибрежных защитных полос рек Сейм и Тускарь. Работа проведена в несколько этапов.

В ходе рекогносцировочного обследования территории, попадающей в водоохранную зону, было выявлено 65 объектов, оказывающих негативное влияние на реки и их водоохранные зоны (несанкционированные свалки, незаконное строительство и разработка песчаных карьеров, прокладка дорог тяжелым грузовым транспортом без твердого покрытия, наличие незатампонкро-ванных скважин закрытых водозаборов и т. д.}.

На территории поймы были определены участки подверженные затоплению водами весеннего половодья 10% повторяемости. Эти территории были включены в водоохранную зону (Рис. 9).

I Водоохранная чана

I совмещенная с линией 10% затопляемости.

Водоохранная зона по нормативам

Рис. 9. Водоохранная зона участка р. Сейм в районе урочища Солянка

Разработанные нами в ходе исследования урбанизированных водосборов рекомендации были применены при организации ВЗ и ПЗП г. Курска. При проектировании граница водоохранных зон была в некоторых метах совмещена с зонами затопления 10% повторяемости. В результате ширина водоохраной зоны р. Сейма и Тускарь достигла местами 1,5-2,0 км вместо положенных 200300 м.

Для уменьшения поступления в водный объект загрязняю щих веществ необходимо максимальное осаждение твердого стока поступающего с урбанизированных территорий. Для этого необходимо организовывать соответствующие гидравлические режимы осаждения взвесей в отстойниках. Для интенсификации процесса осаждения взвешенных частиц можно использо! ать многокамерные отстойники.

В случаях, когда нет возможности установить отстойник такого типа или создать геохимический барьер, можно устанавливать отстойни: си с резервуаром

успокоителем. Отстойник предназначен для очистки сточных

вод от нераство-

римых грубодисперсных примесей, взвешенных веществ и нефтепродуктов.

роисходит: неф-эму азоту - от 70 т 95,5 до 98,2%.

По конкретным загрязнителям снижение концентраций щ тепродуктам от 84,9 до 95 %; БПК5 - от 90 до 96,8%, аммонийнз до 72%; фенолам - от 87,9 до 96%; взвешенным веществам - ст Несмотря на значительное снижение первоначальных концентраций загрязняющих веществ, на выходе из отстойника-резервуара не прогнозируется их снижение до ПДК при максимальных и средних концентрацш х загрязняющих веществ в стоках.

Анализ литературы и опытные натурные работы показали, что не везде целесообразно применять отстойники. В тех местах, где поверх гостный сток не несет нефтепродуктов, тяжелых металлов, фенолов можно применять простейшие геохимические барьеры, организуя прохождение ливнесточных и талых вод через через древесно-кустарниковую растительность. Использование барьеров приводит к существенному снижению концентраций загрязняющих веществ в поверхностном стоке.

Однако, на геохимических барьерах, при перегрузке экосистем может произойти вторичное загрязнение. Поэтому при организации барьеров необходимо учитывать весь ряд физико-географических и геохимических факторов.

Задача оптимального выбора параметров резервуара состоит в обеспечении максимальной экологической безопасности поверхностных ведоемов при минимальных размерах и затратах.

Для снижения негативного воздействия на водотоки города Курска и вероятности возникновения вторичного загрязнения необходимо осуществлять работу в следующих направлениях:

1. Усовершенствование городской водосборной системы канализации. Необходимо по возможности направить ливнесточные, поливомоечны; и талые воды с городской территории в городской коллектор. В тех местах, ~де это не представляется возможным сделать, следует установить отстойник» и фильтры. Это позволит избежать накопления загрязненных донных отложений в руслах рек и, следовательно, вторичного загрязнения.

2. Создание геохимических барьеров и буферных зон. Это приведет к частичной нейтрализации загрязняющих веществ на водосборе и позволит значительно снизить антропогенную нагрузку на реки и их водосборы.

3. При организации водоохранных зон необходимо совмещать) их с зонами затопления 10% повторяемости весеннего половодья.

4. Рекультивация земель. По берегам рек в пределах водоохранных зон (ВЗ) и прибрежных защитных полос (ПЗП) расположены свалки, грунтовые дороги, на которых необходимо в дальнейшем провести работы по восстановлению почвенного покрова.

5. Берегоукрепительные мероприятия. В местах интенсивной рекреационной и эрозионной нагрузки необходимо произвести комплекс лесопосадочных мероприятий, которые снизят, а в некоторых случаях и прекратят разрушение берегов в пределах ПЗП.

6. Периодический мониторинг ВЗ и ПЗП. Позволит объективно оценивать ситуацию, происходящую на урбанизированных водосборах. Поможет в дальнейшем разработать новые подходы по организации природоохранной деятельности на территории ВЗ и ПЗП.

Спустя три года после первых обследований и наработок по организации водоохранных зон, ситуация в тех местах, где были учтены наши рекомендации, намного улучшилась. На территории вошедшей в ВЗ и ПЗП были убраны неорганизованные свалки. Часть несанкционированных дорог была закрыта. На территории, вошедшей в ПЗП, было остановлено строительство коттеджей. С водосборов стало меньше поступать загрязняющих веществ.

Основные выводы и предложения.

На основании выполненного исследования можно сделать следующие выводы:

1. Урбанизированные территории г. Курска оказывают негативное воздействие на поверхностные водотоки, так как образующийся здесь поверхностный сток поставляет в реки за год около 19 тысяч тонн различных загрязняющих веществ. Основную долю загрязняющих веществ, поступающих с урбанизированных водосборов в русла рек, составляют взвешенные вещества (свыше 99%) и нефтепродукты (около 0,5%). На остальные загрязняющие вещества приходится около 0,5%, от суммарного выноса. В результате в реках во много раз увеличиваются концентрации большинства загрязняющих веществ, превышающие ПДК.

2. Загрязнение, поступающее в реки с урбанизированных водосборов от диффузных источников соизмеримо, а зачастую даже превышает массу загрязняющих веществ поступающих в реки от контролируемых точечных источников. Влияние диффузных источников на реки ни кем не контролируется и не учитывается.

3. Значительная часть загрязняющих веществ с урбанизированных водосборов поступает в реки и на пойму адсорбированными на транспортируемых водными потоками взвешенных веществах. Таким образом переносятся более 20% нефтепродуктов, 30% азота, и около 50% тяжелых металлов.

4. Отложившись в русле и на пойме реки, взвешенные наносы, определяют характер вторичного загрязнения в период летней, зимней межени и весеннего половодья, увеличивая концентрации вредных примесей в реках. Это показали

расположенных в

а вод и состояния :е города, но выше к по биотическому

гидрохимические наблюдения в створах рек Сейм и Тускарь черте и ниже г. Курска.

5. Рассчитанные по гидрохимическим и гидробиологический показателям эко логические риски констатируют резкое ухудшение качеств водных биоценозов р. Сейм в створе, располагающемся ни» очистных сооружений ПУВКХ г. Курска. Свершившийся рис индексу (ГШ) (100%) в створе ниже города доказывает экологическую значимость загрязняющих веществ, поступающих от диффузных источников с урбанизированной территории г. Курска.

6. При проектировании, границ водоохранных зон их необходимо совмещать с зонами затопления водами весеннего половодья 10% повторяемости. Совмещение ВЗ р. Сейма и Тускарь с зоной затопления увеличило ее ширину до 1,5 - 2,0 км, и позволило создать на пойме более эффективные буферные зоны.

7. С учетом взаимодействия урбанизированной территории зонами и прибрежными защитными полосами разработаш

с водоохранными I рекомендации и

внедрена система природоохранных мероприятий для изученных участков рек. Проведенные исследования позволяют применять разработанные рекомендации для любых урбанизированных территорий Российской Федерации.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. Кумани, М.В. Баланс растворенных и адсорбированных на взвешенных наносах загрязняющих веществ урбанизированных водосборе в / М.В. Кумани, A.A. Борзенков. Ю.А. Соловьева // Вестник ВГТУ. Т. 3. № 2.2007 С 12-21*

2. Борзенков, A.A. Характеристика весеннего поверхностного стока г. Курска / A.A. Борзенков // IV региональная научно-практическая конференция студентов. - Воронежский госпедуниверситет. - 2003. - С. 134- 136.

3. Борзенков, A.A. Оценка экологического состояния урбанизированных речных бассейнов г. Курска / A.A. Борзенков / Эколого-географ у ческие исследования в речных бассейнах // ВГПУ. - 2004. - С. 109-111.

4. Борзенков, A.A. Влияние поверхностного стока урбанизированных территорий на русловые процессы (на примере г. Курска) / A.A. Борзенков // Эрозионные, русловые процессы и проблемы гидроэкологии / Материалы V семинара молодых ученых вузов объединяемых советом по проблеме э зозионных, русловых и устьевых процессов. - Москва: МГУ, 2004. - С. 55-57.

5. Борзенков, A.A. Влияние твердого с тока с урбанизированных территорий на русла рек / A.A. Борзенков // XIX пленарное межвузовское совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. - Белгород, 2004. - С. 68-69

6. Борзенков, A.A. Особенности соотношения растворенных i

ществ ливнесточных вод урбанизированных территорий / A.A. Борзенков, М.В.

Кумани // XX пленарное межвузовское координационное ci

блеме эрозионных, С. 121-123.

русловых и устьевых процессов. - Ульяновск, 2005. -

и взвешенных ве-

эвещание по про-

. Борзенков, А.А. Трансформация стока на урбанизированных территориях и го влияние на реки / А.А. Борзенков // Геоэкологические исследования Кур-кой области. - Курский госуниверситет, 2005. - С. 117-125. . Кумани, М.В. Баланс растворенных и адсорбированных на взвешенных наосах загрязняющих веществ урбанизированных водосборов / М.В. Кумани, .А. Борзенков, // XXI пленарное межвузовское координационное совещание о проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. - Чебоксары, 2006. -. 136-138.

. Кумани М.В. Динамика изменения элементов городских геосистем в совре-енных социально-экономических условиях / М.В. Кумани, О.П. Лукашова, .А. Борзенков, Ю.А. Соловьева / Материалы VIII Региональной науч.-практ. онференции РГНФ: в 2 ч. Ч 2. - Курск: Изд-во Курск, гос. ун-та, 2006. - С 917.

O.Kumani, М. V. Influence of urbanized territories of Kursk on the condition of su-erficial currents / M. V. Kumani, A. A. Borzenkov // Importance of Science Educa-on in the Light of Social and Economic Changes in the Central and East European ountries: The Materials of the IVIOSTE Symposium for Central and East European ountries. - Kursk: KSU, 2003. P 276-278.

римечание: * статья опубликована в издании рекомендованном ВАКом

Борзенков Алексей Александрович

ВЛИЯНИЕ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ Г. КУРСКА НА ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДЫ

Автореферат

Лицензия на издательскую деятельность ИД № 06248 от 12.11.2001 г. Подписано в печать 30.03.2007 г. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. - 1,5 Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 1778.

Изд-во Курского государственного университета 305000, г. Курск, ул. Радищева, д. 33

Отпечатано в лаборатории информационно-методического обеспечения КГУ

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Борзенков, Алексей Александрович

Введение.

Глава 1. Методы изучения влияния урбанизированных территорий на поверхностные воды.

1.1. Современные представления об урбанизированной территории и источниках ее загрязнения.

1.2. Методы изучения трансформации поверхностных вод на урбанизированных территориях.

1.3. Методы изучения, использованные в работе.

1.3.1. Метод функционального зонирования.

1.3.2. Гидрологические методы.

1.3.3. Гидрохимические методы.

1.3.4. Гидробиологические методы.

1.3.5. Методы оценки экологических рисков.

Глава 2. Особенности формирования урбанизированных территорий г. Курска.

2.1. Географическое положение рек г. Курска и урбанизированных частей их водосборов.

2.2. Геологическое строение.

2.3. Рельеф и экзогенные процессы.

2.4. Климат.

2.5. Гидрологическая изученность и режим стока рек.

2.6. Почвы.

2.7. Растительный покров.

2.8. Животный мир.

2.9. Водная биота.

2.10. Функциональные зоны г. Курска.

2.11. Характеристика малых экспериментальных стоковых водосборов.

Глава 3. Трансформация поверхностных вод под воздействием урбанизированных территорий.;.

3.1. Режим поверхностного стока с городских территорий.

3.1.1. Изменение химического состава поверхностного стока на городской территории.

3.1.2. Изменение химического состава взвешенных веществ.

3.2. Режим транзитного стока рек Сейм, Тускарь, Кур и его трансформация на урбанизированной территории г. Курска.

3.2.1. Особенности годового сток рек Сейм, Тускарь, Кур.

3.2.2. Внутригодовое распределение стока.

3.2.3. Изменение химического состава поверхностных вод.

3.2.4.Изменение химического состава донных отложений.

3.3. Трансформация водных и околоводных биогеоценозов.

3.4. Определение степени гидроэкологических рисков.

3.4.1. Натурные исследования.

3.4.2. Оценка риска.

Глава 4. Рекомендации по организации водоохранных мероприятий на городской территории.

4.1. Соотношение зон затопления и водоохранных зон на урбанизированных территориях.

4.2. Разработка системы водоохранных мероприятий на примере города Курска.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Влияние урбанизированных территорий г. Курска на поверхностные воды"

Актуальность темы. Концентрация промышленного производства и городского населения на сравнительно ограниченных территориях отрицательно влияет на окружающую среду, в том числе на поверхностные воды [2, 4, 9, 21, 48, 62, 87]. Городская среда представляет собой совокупность двух субсистем: антропогенной и природной. Урбанизированные образования, это зависимые экосистемы, потребляющие природные ресурсы на значительных территориях. Чем больше город, тем значительней ареал его влияния, где возникают предпосылки нарушения экологического равновесия во второй субсистеме -природной [68, 99, 137].

Одним из элементов природной субсистемы, наиболее динамических и максимально подверженных влиянию урбанизированных территорий, являются поверхностные воды. Для изучения хозяйственного воздействия на поверхностные воды и оценки уровня загрязнения рек и водоемов точечными и диффузными источниками с территории городов необходимо проводить комплексный анализ состояния и динамики всей природной среды. Однако регулярные многолетние наблюдения за поверхностным стоком с территории городов и качеством воды, поступающей с ливневым и талым стоком, практически отсутствуют. Имеющиеся наблюдения, как правило, кратковременны, и их объем ограничен. Кроме того, в исследованиях почти не уделялось внимания выносу загрязняющих веществ с наносами, поступающими с урбанизированных территорий.

В то же время результаты новейших исследований [24, 124, 141, 161] доказывают, что без учета влияния этих процессов нельзя получить объективную оценку изменения качества воды. То есть существует огромный объем данных, констатирующих ухудшение качества воды под влиянием урбанизированных систем, но при этом отсутствует детальная оценка источников этого загрязнения, их распределения во времени и пространстве. А это препятствует разработке эффективных мероприятий по охране поверхностных вод. Важным условием является необходимость детализации оценки воздействия всех уровней геоэкологической урбосистемы на поверхностные воды [13, 52, 58, 60, 79].

В региональном плане актуальность работы определяется отсутствием единой ливневой канализации в г. Курске. Ливневыпуски открываются в реки без очистки. В результате этого происходит неконтролируемый сток загрязняющих веществ и их концентрации в реках Сейм, Тускарь, Кур в несколько раз превышают ПДК в пределах городской черты и ниже по течению.

Загрязняющие вещества, поступающие в поверхностные воды, накапливаются в донных отложениях, создавая вторичное загрязнение рек г. Курска, как в меженные, так и в многоводные периоды. В результате возникают экологические риски ухудшения качества воды, изменяются классы качества воды в городской черте и ниже по течению, происходит трансформация водных экосистем [24, 26, 161].

Цель работы. Оценить механизм и источники воздействия урбанизированных территорий г. Курска на реки Сейм, Тускарь, Кур и разработать эффективные методы снижения вредного воздействия на поверхностные воды диффузными источниками загрязнения.

Для реализации поставленных целей осуществлялось последовательное решение следующих задач:

1) экспериментальное исследование фактического поступления загрязняющих веществ с урбанизированных водосборов с различным уровнем хозяйственного воздействия на территории Курска в разные фазы гидрологического режима;

2) выявление соотношения поступления загрязняющих веществ с поверхностным стоком от диффузных источников в период половодья и паводков в растворенном и адсорбированном на взвешенных наносах виде;

3) оценка соотношения поступающих растворенных и адсорбированных на взвесях загрязняющих веществ от точечных и диффузных источников и в результате вторичного загрязнения от накопившихся в руслах рек отложений, поступивших с урбанизированной территории водосбора;

4) определение влияния загрязнения на элементы водных и околоводных биоценозов методом биоиндикации и расчет возникающих в результате этого экологических рисков;

5) разработка рекомендаций по проектированию водоохранных зон и прибрежных защитных полос, системы водоохранных мероприятий в условиях урбанизированных территорий (для более эффективной защиты поверхностных вод от загрязнения с урбанизированной территории на примере г. Курска).

Объект исследования. Реки, протекающие через центральную часть г. Курска и сток с урбанизированных частей их водосборов.

Предмет исследования. Загрязнение местного и транзитного стока на урбанизированных территориях г. Курска.

Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования поступления загрязняющих веществ от диффузных и точечных источников загрязнения поверхностных вод на урбанизированной территории г. Курска. Оценивается доля вклада взвешенных веществ с адсорбированными на них тяжелыми металлами в общем загрязнении рек. Установлено соотношение загрязнений от точечных и диффузных источников в разные фазы гидрологического режима. На основе оценки влияния урбанизированных территорий на гидроэкологические процессы для р. Сейм выполнены расчеты экологических рисков. С учетом выявленных закономерностей влияния урбанизированных территорий на поверхностные воды разработана и внедрена система эффективных водоохранных мероприятий для г. Курска.

Основные положения работы, выносимые на защиту

1. Результаты изучения соотношения влияния диффузных и точечных источников загрязнения на качество поверхностных вод.

2. Оценка вклада поступающих с урбанизированных территорий г. Курска адсорбированных на взвешенных наносах загрязняющих веществ в загрязнение поверхностных вод.

3. Оценка влияния роли адсорбированных на взвешенных наносах загрязняющих веществ во вторичном загрязнении рек г. Курска.

4. Результаты оценки экологических рисков, возникающих под влиянием урбанизированной территории в реках.

5. Рекомендации по организации и проектированию водоохранных зон и прибрежных защитных полос, системы природоохранных мероприятий с целью сокращения загрязнения поверхностных вод.

Исходные материалы и методы исследования. В основу работы положены данные натурных исследований автора на малых урбанизированных водосборах г. Курска, а также многолетние данные наблюдений на реках ТЦ «Курскгеомониторинг», сети Курскгидромета, Комитета природных ресурсов г. Курска и кафедры физической географии и геоэкологии Курского госуниверситета.

В ходе работы применялись традиционные методы географических исследований: сравнительно-описательный, математико-статистический, картографический экспедиционный, стационарный, метод экспериментальных исследований и наблюдений, метод ГИС-технологий. При этом были использованы программные средства Мар1пй) (версия 5.0) и СПГТР гидрохимия (версия 1.2).

Практическое значение работы. Определено соотношение точечных и диффузных источников загрязнения поверхностных вод, в том числе установлено вторичное загрязнение от накопленных донных отложений, поступивших с урбанизированной территории.

Впервые дана оценка экологических рисков, возникающих на реках г. Курска по гидрохимическим и гидробиологическим показателям, в том числе с применением методов биоиндикации.

С учетом выявленных закономерностей разработаны и внедрены рекомендации по проектированию водоохранных зон и прибрежных защитных полос. Разработана и передана муниципальным органам программа мероприятий по сокращению вредного воздействия урбанизированной территории г. Курска на поверхностные воды (справка о внедрении от 15.03.2007 г.).

Результаты работы были использованы в учебном процесс в Курском государственном университете при разработке спецкурсов: «Экологические особенности городских территорий», «Геоэкология и рациональное природопользование», «Методы охраны окружающей среды»; специальных дисциплин «Экологическое проектирование и экспертиза», «Ландшафтное планирование» (справка о внедрении от 15.03.2007 г.).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на IV симпозиуме стран Центральной и Восточной Европы «Роль естественно-научного образования в свете социальных и экономических перемен в странах Центральной и Восточной Европы» (Курск, 2003 г.), IV региональной научно-практической конференции студентов «Проблемы регионального природопользования и методики преподавания естественных наук в средней школе» (Воронеж, 2003 г.), V и VI семинарах молодых ученых вузов, объединенных Советом по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов при МГУ «Эрозионные, русловые процессы проблемы гидроэкологии» (Брянск, 2002 г.; Волгоград, 2004 г.), XIX-XXI пленарных межвузовских координационных совещаниях по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Белгород, 2004 г.; Ульяновск, 2005 г.; Чебоксары 2006 г.), Второй всероссийской научно-практической конференции «Эколого-географические исследования в речных бассейнах» (Воронеж, 2004 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ. Материалы диссертации использованы в финальном отчете определения рисков, связанных с влиянием «горячих точек» на экологически чувствительные зоны в бассейне Днепра IDRC, при поддержке ПРООН-ГЭФ. Данные диссертационной работы использованы при проектировании водоохранных зон и прибрежных защитных полос р. Сейм и Тускарь в г. Курске.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 167 страницах, включает введение, четыре главы, заключение, библиографический список состоящих из 170 источников, в том числе 9 на иностранном языке, и 13 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия", Борзенков, Алексей Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненного исследования можно сделать следующие выводы:

1. Урбанизированные территории г. Курска оказывают негативное воздействие на поверхностные водотоки, так как образующийся здесь поверхностный сток поставляет в реки за год около 19 тысяч тонн различных загрязняющих веществ. Основную долю загрязняющих веществ, поступающих с урбанизированных водосборов в русла рек, составляют взвешенные вещества (свыше 99%) и нефтепродукты (около 0,5%). На остальные загрязняющие вещества приходится около 0,5%, от суммарного выноса. В результате в реках во много раз увеличиваются концентрации большинства загрязняющих веществ, превышающие ПДК.

2. Загрязнение, поступающее в реки с урбанизированных водосборов от диффузных источников соизмеримо, а зачастую даже превышает массу загрязняющих веществ поступающих в реки от контролируемых точечных источников. Влияние диффузных источников на реки ни кем не контролируется и не учитывается.

3. Значительная часть загрязняющих веществ с урбанизированных водосборов поступает в реки и на пойму адсорбированными на транспортируемых водными потоками взвешенных веществах. Таким образом переносятся более 20% нефтепродуктов, 30% азота, и около 50% тяжелых металлов.

4. Отложившись в русле и на пойме реки, взвешенные наносы, определяют характер вторичного загрязнения в период летней, зимней межени и весеннего половодья, увеличивая концентрации вредных примесей в реках. Это показали гидрохимические наблюдения в створах рек Сейм и Тускарь, расположенных в черте и ниже г. Курска.

5. Рассчитанные по гидрохимическим и гидробиологическим показателям экологические риски констатируют резкое ухудшение качества вод и состояния водных биоценозов р. Сейм в створе, располагающемся ниже города, но выше очистных сооружений ПУВКХ г. Курска. Свершившийся риск по биотическому индексу (ТВ1) (100%) в створе ниже города доказывает экологическую значимость загрязняющих веществ, поступающих от диффузных источников с урбанизированной территории г. Курска.

6. При проектировании, границ водоохранных зон их необходимо совмещать с зонами затопления водами весеннего половодья 10% или хотя бы 50% повторяемости. Совмещение ВЗ р. Сейма и Тускарь с зоной затопления увеличило ее ширину до 1,5-2,0 км, и позволило создать на пойме более эффективные буферные зоны.

7. С учетом взаимодействия урбанизированной территории с водоохранными зонами и прибрежными защитными полосами разработаны рекомендации и внедрена система природоохранных мероприятий для изученных участков рек. Проведенные исследования позволяют применять разработанные рекомендации для любых урбанизированных территорий Российской Федерации.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Борзенков, Алексей Александрович, Курск

1. Абеляшева, Т.М. Методологические подходы к изучению состояния городской среды / Т.М. Абеляшева // Проблемы регионального природопользования и методика преподавания естественных наук в средней школе. Воронеж, 2003.-С. 66-68.

2. Авакян, А.Б. Водохранилища / А.Б. Авакян, В.П. Салтанкин, В.А. Шарапов-М.: Мысль, 1887.-325 с.

3. Алекин, O.A. Основы гидрохимии: Учеб. пособ. / O.A. Алекин- JL: Гид-рометеоиздат, 1970.-442 с.

4. Алекин, O.A. Гидрохимия / O.A. Алекин- JL: Гидрометеоиздат, 1952162 с.

5. Алекин, O.A. Сток растворенных веществ с территории СССР / O.A. Алекин, J1.B. Бражникова.-М.: Наука, 1964 143 с.

6. Алексинская, J1.H. Геохимическая характеристика бассейна р. Оки на участке г.г. Орла Рязани / J1.H. Алексинская. - М.: ИМГЭО, 1993.- 199 с.

7. Алексеевский, Н.И. Сток и эрозия почв на водосборах как факторы экологической обстановки на реках / Н.И Алексеевский, Н.И Коронкевич, Л.Ф. Литвин, P.C. Чалов, C.B. Ясинский // Изв. АН. Сер. геог.- 2000.- №1 .С. 52-63.

8. Антропогенные воздействия на водные ресурсы России и сопредельных государств конце XX столетия /Под ред. Н.И. Коронкевича, И.С. Зайцева-М.: Наука, 2003 .-367 с.

9. Антипов, А.Н. Речные бассейны как полигоны экологического мониторинга / А.Н. Антипов // Опыт и методы экологического мониторинга,- Пущи-но, 1978.-С. 22-26.

10. Атлас Курской области / Под ред. Р.В. Кабановой. Екатеринбург, 2000. -48 с.

11. Афанасьев, С.А. Методика оценки экологических рисков, возникающих при воздействии источников загрязнения на водные объекты / С.А. Афанасьев, М.Д. Гродзинский. Киев.: АйБи, 2004 - 64 с.

12. Барымова, H.A. Временные закономерности формирования и стока растворенных веществ в геосистемах центральной лесостепи / H.A. Барымова // Изучение и оптимизация водных ресурсов Центральной лесостепи- Курск, 1987, С. 40-47.

13. Барымова, H.A. Поверхностные воды Курской области: экологическая опасность и факторы ее определяющие / H.A. Барымова // Проблемы экологической безопасности региона-М., 1997-С. 62-85.

14. Барымова, H.A. Формирование стока химических веществ в основных геосистемах Центральной лесостепи / H.A. Барымова // Геосистемный мониторинг. Строение и функционирование гносистем. М., 1986. -С. 157-166.

15. Беккер, A.A. Охрана и контроль загрязнения природной среды / A.A. Бек-кер, Т.Б. Агаев Ленинград.: Гидрометеоиздат, 1989. - 268 с.

16. Бейдеман, И.Н. Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях/И.Н Бейдеман-М.: АН СССР, 1954 130 с.

17. Беркович, K.M. Экологическое русловедение / K.M. Беркович, P.C. Чалов, A.B. Чернов.- М.: Геос, 2000.- 332 с.

18. Беручашвили, Н.Л. Методы комплексных физико-географических исследований / Н.Л. Беручашвили, В.К. Жучкова. М., 1997. - 320 с.

19. Беляев, М.П. Справочник предельно допустимых концентраций вредных веществ в пищевых продуктах и среде обитания / М.П. Беляев. М.: Госсанэпиднадзор, 1993,- 141 с.

20. Болгов, M.B. Современные проблемы оценки водных ресурсов и водообес-печения / М.В. Болгов, В.М. Мишон. Н.И. Сенцова. М.: Наука, 2005.-318 с.

21. Боровков, B.C. Русловые процессы и динамика речных потоков на урбанизированных территориях / B.C. Боровков JL: Гидрометеоиздат, 1989. -288 с.

22. Борзенков, A.A. Характеристика весеннего поверхностного стока г. Курска // IV региональная научно-практическая конференция студентов. Воронеж: гос. пед. ун-т, 2003. - С. 134-136.

23. Борзенков, A.A. Оценка экологического состояния урбанизированных речных бассейнов г. Курска // Эколого-географические исследования в речных бассейнах. / Воронеж: гос. пед. ун-т 2004. - С. 109-111.

24. Борзенков, A.A. Влияние твердого с тока с урбанизированных территорий на русла рек / A.A. Борзенков // XIX пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Белгород, 2004. - С. 68-69.

25. Бородкин, А.И. Геоэкологические проблемы малых рек / А.И Бородкин,

26. B.Н. Жердев, Г.С. Сейдалиев, В.И. Ступин // Вестник Воронежского отдела Русского географичекого общества. Вып.2. Т.2. Воронеж: ВГПУ, 2001.1. C. 87-88.

27. Бреховских, В.Ф. Процессы переноса и накопления тяжелых металлов на Нижней Волге / H.H. Бреховских, Д.Н. Катунин, Е.А. Островская, В.М. Пе-рекальский, О.В. Попова // Водные ресурсы. 1999. - Т. 26. - №4. -С. 451-461.

28. Вендров, C.JI. Проблемы преобразования речных систем СССР/ C.JI. Венд-ров- JL: Гидрометеоиздат, 1979. 207 с.

29. Водный кодекс РФ от 18 ноября 1995 г. № 167-ФЗ (с изменением и дополнением от 30 декабря 2001 года, 24 декабря 2002 года).

30. Восстановление и охрана малых рек: теория и практика / под. ред. К.К. Эдельштейна, М.И. Сахаровой. М.: Агропромиздат, 1989. - 317 с.

31. Ворошилов, A.A. О бактериальном окислении нефти и ее миграции в природных водоемах / A.A. Ворошилова, Е.В. Дианова // Микробиология. -1960.-Т. 19. Вып. 3.-С. 203-210.

32. Гареев, A.M. Оптимизация водоохранных мероприятий в бассейне реки (географо-экологический аспект) / A.M. Гареев.- СПБ.: Гидрометеоиздат, 1995.- 192 с.

33. Геоэкологические проблемы устойчивого развития городской среды. Воронеж: Квадрат, 1996. - 328 с.

34. Гидрологическая изученность. Том 6. Вып. 2. JL: Гидрометеоиздат, 1964. - 470 с.

35. Гидрографические характеристики речных бассейнов Европейской территории СССР. JL: Гидрометеоиздат, 1971. - 98 с.

36. Глазовская, М. А. Ландшафтно-геохимические системы и их устойчивость к техногенезу / М.А. Глазовская // Биохимические циклы в биосфере: Материалы VII пленума СКОПЕ. М.: Наука, 1976. - С. 99-118.

37. Голосов, В.Н., Некоторые причины отмирания речной сети в условиях интенсивного сельскохозяйственного освоения земель / В.Н. Голосов, H.H. Иванов // Водные ресурсы. 1993. - №6 - Т.20. - С. 684-688.

38. Горошков, И.Ф. Гидрологические расчеты / И.Ф. Горошков.- Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 431 с.

39. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды, водоемов и водотоков.

40. Горовиц-Власова, JI.M. Сточные воды г. Екатеринослава в связи с вопросами об удалении и очистке городских нечистот / JT.M. Горовиц-Власова // Профилактическая медицина Л., 1926 - № 7-8. С. 25-33.

41. Дегтярев, С.Д. Природоохранные аспекты комплексной оценки водных ресурсов территории ЦЧО: Автореф. дис. канд. геогр. наук: 11.00.11 / С.Д. Дегтярев. Воронеж, 1998. - 20 с.

42. Доклад о состоянии окружающей среды Курской области в 1999 году. Вып.8 Курск, 2000. - 135 с.

43. Доклад об использовании природных ресурсов и состоянии окружающей природной среды Курской области в 2001.-Курск, 2002. 144 с.

44. Доклад об использовании природных ресурсов и состоянии окружающей природной среды Курской области в 2002 году. Курск: ООО Издательский дом «Славянка», 2003. - 115 с.

45. Долгов, C.B. Гидрологические последствия изменений хозяйственной деятельности в Курской области / C.B. Долгов // ИЗВ. РАН. Сер. геогр.-2002.-№ 5. С. 72-82.

46. Долгополов, А.Я. Комплексная оценка состояния земель в районах с интенсивным антропогенным воздействием на природную среду / А.Я. Долгополов, В.М. Смольянинов, Т.В. Овчинникова- Воронеж: Воронеж, гос. аграрн. ун-т, 1997. 125 с.

47. Дьяконов, К.Н. Геофизика ландшафта / К.Н. Дьяконов // Современные методы географических исследований. М., 1996.- С. 126-153.

48. Жердев, В.Н. Научные основы рекреационного природопользования Воронежской области / В.Н. Жердев, Т.В. Зязина- Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. пед. ун-та, 2003. 164 с.

49. Жердев, В.Н. Геоэкологические проблемы малых рек ЦЧО / В.Н. Жердев, А.И. Бородкин. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. пед. ун-та, 2003. - 243 с.

50. Жердев, В.Н. Комплексный подход к исследованию контролируемых параметров земельных ресурсов по бассейновому принципу / В.Н. Жердев, П.С. Русинов. Воронеж: Изд-во ВГАУ, 1999. - 195 с.

51. Жердев, В.Н. Природоохранные аспекты оценки поверхностных водных ресурсов / В.Н. Жердев, С.Д. Дегтярев // Вестник Воронежского отдела Русского географического общества. Вып.2. - Т.1. - Воронеж: Изд-во ВГПУ, 1999.-С. 9-16.

52. Жердев, В.Н. К методике оценки водных ресурсов малых водосборов с учетом экологических требований / В.Н. Жердев, С.Д. Дегтярев // Эколо-го-мелиоративные аспекты рационального использования водных и земельных ресурсов в ЦЧЗ. Воронеж, 1990. - С. 16-23.

53. Жердев, В.Н., Дегтярев, С.Д. Природоохранные гидрографы стока малых рек на территории ЦЧО / В.Н. Жердев, С.Д. Дегтярев // Достижения аграрной науки стабилизация с.-х. производства: Тез. докл. конференции. -Воронеж: Изд-во ВГАУ, 1991. - С. 97-98.

54. Жердев, В.Н., Дегтярев, С.Д. Совершенствование мониторинга малых речных экосистем / В.Н. Жердев, С.Д. Дегтярев // Эколого-мелиоративные вопросы землеустройства. Воронеж, 1991. - С. 50-54.

55. Жердев, В.Н. Использование малых водосборов и речных экосистем для проведения регионального мониторинга земель / В.Н. Жердев, В.Д. Посто-лов // Вестник Россельхозакадемии. 1994- №4. - С. 44-45.

56. Зорин, Л.В. Зонированные бассейны основа природно-ресурсного районирования / Л.В.Зорин // История развития речных долини проблемы мелиорации земель. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1979. - С. 57-63.

57. Зотов, С.И. Об имитационном моделировании природно-хозяйствен ной системы «речной бассейн» / С.И. Зотов // География и природные ресурсы. 1985.-№4.-С. 149-154.

58. Зотов, С.И. Бассейново-ландшафтная концепция природопользования / С.И. Зотов // Изв. АН СССР. Сер. географ.- 1992.- №6. С. 55-65.

59. Изучение и оптимизация использования водных ресурсов Центральной лесостепи // Науч. тр. МФГО АН СССР, Курский отдел. Курск, 1987. - 101 с.

60. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Изра-эль. М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 560 с.

61. Исаченко, А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование/ А.Г. Исаченко. -М.: Высшая школа, 1991.-366 с.

62. Кабанова, Р.В. География Курской области / Р.В. Кабанова, М.Р. Кудинова, Л.Б. Соколовский. Курск.: Изд-во КГПУ, 1997. - 112 с.

63. Калинин, Г.П. Проблемы глобальной гидрологии / Г.П. Калинин. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 378 с.

64. Калиниченко, Н. П. Организация и технология работ по защите почв от водной эрозии / Н.П. Калиниченко. М.: Высшая школа, 1973. - 192 с.

65. Карацкая, О.В. Гидрохимические свойства речных систем в условиях разномасштабной урбанизации // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий. Ярославль: ЯГПИ, 1992. - С. 35-40.

66. Китаев, Л.М. Особенности трансформации поверхностного стока и смыва почвы балочных систем ЦЧО // Деп. в ВИНИТИ, № 8312-1387 26.11.87. -С. 88-92.

67. Китаев, Л.М. Валовое увлажнение городских территорий в условиях Курска // Труды географического общества «Географо- гидрологические исследования». М., 1992. - С. 27-41.

68. Китаев, Л.М. Закономерности миграции химических соединений с поверхностным стоком на городских территориях // Проблемы экоинфор-матики. М.: ИРЭ РАН, 1992. - С. 53-58.

69. Китаев, Л.М. Движение химических соединений в системе «атмосфера -поверхностный сток» в условиях города // Изв. Российской академии наук, сер. геогр. 1993. -№ 6 - С. 111-114.

70. Клиге, Р.К. Изменение глобального водообмена / Р.Г. Клиге. М.: Наука, 1985.-248 с.

71. Климат Курска / Под ред. Ц.А. Швера. Л., 1984. - 112 с.

72. Клюев, H.H. Экологическая безопасность региона: общие параметры и специфика / H.H. Клюев, JIM. Яковленко // Проблемы экологической безопасности региона. М., 1997.-С.7-39.

73. Коган, Ю.В. Современное геохимическое состояние и урбаногеннаятрансформация ландшафтовЦЧЗ: Автореф. дис. канд. геогр. наук. /Ю.В. Коган. М.,2001.-20 с.

74. Комлев, A.M. Закономерности формирования речного стока / А.М Комлев.- Пермь: Изд-во ПТУ, 1992. 119 с.

75. Концепция рационального, использования и охраны малых рек / Под ред. Д.А. Елисеева. М.: Гипроводхоз, 1991. - 36 с.

76. Корытный, JI.M. Бассейновая концепция в природопользовании / JI.M. Корытный. Иркутск: Изд. Института геогр. СО РАН, 2001. -161 с.

77. Косинова, И.И. Теоретические основы крупномасштабных экологических исследований /И.И. Косинова.-Воронеж.: Изд-во ВГУ, 1998. -192 с.

78. Косинова, И.И. Методы эколого-геохимических, эколого-географических исследований и рациональное недропользование / ИИ. Косинова, В.А. Богословский, В. А. Бударина. Воронеж: Изд-во. ВГУ, 2004. - 281 с.

79. Кочуров, Б.И. Геоэкология (География экологических ситуаций) / Б.И. Кочуров. -М.: Изд во. MTTIO, 1998. -122 с.

80. Кочуров, Б.И. Экодиагностика и сбалансированное развитие / Б.И. Кочуров.- Москва Смоленск: Маджента, 2003. - 384 с.

81. Кумани, М.В. Проект установления границ территории затопления водами весеннего паводка различной обеспеченности в Курской области / М.В Кумани, А.В Сироткин; Проектное отделение АО «Курскводстрой». Курск, 1994.

82. Кумани, M.B. Способы регулирования почвенно-эрозионных процессов и гидрологического режима агроландшафтов Центрально-Черноземной зоны: Автореф. дис. докт. с/х. наук: 03.00.16 / М.В. Кумани. Курск, 2003. - 49 с.

83. Куприянов, В.В. Водный баланс города / В.В.Куприянов, Б.С. Устюжанин // Вопросы антропогенных изменений водных ресурсов. М., Ин-т Географии АНСССР, 1974. - С. 112-124.

84. Куприянов, В.В. Гидрологические аспекты урбанизации / В.В Куприянов- JL: Гидрометеоиздат, 1977. 181 с.

85. Куприянов, В.В. Урбанизация и ее влияние на режим и качество поверхностных вод / В.В. Куприянов, Б.С. Скакальский // Водные ресурсы. -1973.-№2.-С. 172-181.

86. Куприянов, В.В. Изменения, вносимые урбанизацией в гидрологический цикл, и их оценка / В.В. Куприянов // Научные основы рационального использования, охраны и управления водными ресурсами. Изд-во МГУ, 1983.-Ч. 2.-С. 141-147.

87. Курдов, А.Г. Водные ресурсы Воронежской области: формирование, антропогенное воздействие, охрана и расчеты / А.Г. Курдов Воронеж: Изд-во ВГУ, 1995.-224 с.

88. Кулешов, J1.H. Научные основы мониторинга земель Российской Федерации / Л.Н. Кулешов, Ш.И. Литвак. М, 1992. - 174 с.

89. Коломыц, Э. Г. Природный комплекс большого города / Э. Г. Коломыц, Г.С. Розенберг и др. М., 2000. - 286 с.

90. Лаппо, Г.М. География городов / Г.М. Лаппо. М.: Владос, 1997. - 480 с.

91. Линник, П.Н. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах / П.Н. Линник, Б.И. Набиванец. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 230 с.

92. Лучшева, A.A. Практическая гидрология / A.A. Лучшева. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 440 с.

93. Львович, М.И. Мировые водные ресурсы и их будущее. / М.И. Львович. -М.: Мысль, 1974.-448 с.

94. Львович, М.И. Преобразование водного баланса территории г. Москвы / М.И. Львович, Г.М. Черногаева // Изв. АН СССР. Сер. геогр. / 1976. №3. - С. 52-60.

95. Маевский, П.Ф. Флора средней полосы Европейской части СССР/ Ф.П. Ма-евский. Л.: Колос, 1964. - 880 с.

96. Маслов, Н.В. Градостроительная экология / Н.В. Маслов. М.: «Высшая школа», 2002. - 284 с.

97. Методы расчета водных балансов: Международное руководство по исследованиям и практике / Под ред. А.А.Соколовой и Т.Г. Чапмена. Л.: Гид-рометеоиздат, 1976. - 120 с.

98. Методические указания по проектированию водоохранных зон водных объектов и их прибрежных защитных полос М.: МПР РФ, 1998. - 23 с.

99. Межова, Л.А. Экологическая оценка гидросистемы города (на примере Воронежа) // Урбанизация и экология. Л.: 1990. - С. 107-124.

100. Методические указания по биотестированию сточных вод с использованием рачка дафния магна. М.: Союзводпроект ОМПРиВП, 1986. - 27 с.

101. Мильков, Ф.Н. Физическая география современное состояние, закономерности, проблемы / Ф.Н. Мильков. - Воронеж, 1981. - 87 с.

102. Михайлов, В.Н. Общая гидрология / В.Н. Михайлов, А.Д. Добровольский. М.: Высш. шк., 1991. - 368 с.

103. Мишон, В.М. Весенний поверхностный сток, его изменчивость и распределение по территории центрально-черноземных областей / В.М. Мишон // Сб. работ по гидрологии. Л., 1970. -№ 9. - С. 71-82.

104. Мишон, В.М. Снегозапасы в оврагах, балках и лесах Центрального Черноземья / В.М. Мишон // Науч. зап. Воронеж, отд. Геогр. о-ва СССР 1970. -№ 1. - С.101-104.

105. Мишон, В.М. Норма и изменчивость весеннего поверхностного стока рек центрально-черноземных областей / В.М. Мишон // Сб. работ Курской ГМО. Л., 1971. Вып. 5.-С. 76-89.

106. Мишон, В.М. К методике расчета местного стока в районах недостаточного и неустойчивого увлажнения / В.М. Мишон // Тр. ГГИ.- Вып. 217. 1974. - С. 156-174.

107. Мишон, В.М. Расчеты весеннего стока / В.М. Мишон // Расчеты весеннего стока рек и временных водотоков. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1979- С. 136-144.

108. Мишон, В.М. Снежные ресурсы и местный сток: закономерности формирования и методы расчета / В.М. Мишон. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1988. - 192 с.

109. Никаноров, A.M. Гидрохимия / A.M. Никаноров. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001.-444 с.

110. Новиков, Ю.В. Методы исследования качества воды водоемов / Ю.В. Новиков, К.О. Ласточкина, З.Н. Болдина. М.: Медицина, 1990. - 399 с.

111. Определение расчетных гидрологических характеристик СНиП 2.01.14-83. М.: Государственный комитет по делам строительства, 1983. - 97 с.

112. Оптимизация водоохранных мероприятий в бассейне реки (географо-экологический аспект). С.Пб.: Гидрометеоиздат, 1995. - 212 с.

113. Оптимальное планирование водоохранных мероприятий в бассейне реки. -Уфа: Башк. пед. ин-т, 1989. - 83 с.

114. Основные гидрологические характеристики. Том 6. Вып. 2. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984.- 157 с.

115. Оценка и управление природными рисками // Природные опасности России/ Под. редакцией В.И. Осипова, С.К. Шойгу. М.: Изд. фирма «КРУК», 2003.-Т. 6.-316 с.

116. Очерки о природе Курской области / Под ред. Р.В. Кабановой и О.П. Лу-кашовой. Курск: изд-во КГПУ, 1999. - 112 с.

117. Пойкер, X. Культурный ландшафт: Формирование и уход / X. Пойкер; пер. с нем. В. В. Цветкова. -М.: Агропромиздат, 1987. 176 с.

118. Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентированные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воде для объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоснабжения- М.: Изд-во ИМГРЭ, 1982.-66 с.

119. Райнин, В.Е. Оценка техногенной нагрузки на речные экосистемы в бассейне р. Оки по результатам исследования донных отложений / В.Е. Райнин, Н.В. Коломийцев, А.О. Щербаков, Г. Мюллер // Мелиорация и водное хозяйство.-1994.-№2.-С. 14-16.

120. Райнин, В.Е. О проблеме загрязнения водных экосистем поверхностным стоком / В.Е. Райнин, Л.Б. Зимина-Шалдыбина, П.Ю. Лазич // Тр. ВНИИ-ГиМ.- 1995.-Т. 88.-С. 5-11.

121. Райнин, В.Е. Влияние паводков на загрязнение пойм рек Оки и Эльбы / В.Е. Райнин, П.И. Пыленок, В.М. Яшин, И.А. Холамцева, К. Фризек, X. Рупп // Мелиорация и водное хозяйство 1999 - №5 - С. 42 - 45.

122. Рекомендации по размещению и проектированию рассеивающих водовы-пусков сточных вод: Метод, рекомендации. -М.: Стройиздат, 1981.

123. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Т. 6. (Среднее и нижнее поднепровье). Вып. 2. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1967.-491 с.

124. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / под ред. В.А. Абакумова Л.: Гидрометеоиздат, 1983.- 240 с.

125. Рязанцев, В.К. Формирование весеннего стока на малых водотоках / В.К. Рязанцев, В.Н. Жердев. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991.-161 с.

126. Сергин, С.Я. Бассейновый принцип географического прогнозирования и природопользования / С.Я. Сергин // Географические исследования для целей социалистического природопользования Л., 1980. - С. 30-33.

127. Сметанин, В. И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель / В.И. Сметанин. М.: Колос, 2000. - 96 с.

128. Сметанин, В.И. Восстановление и очистка водных объектов / В.И. Сметанин. М.: Колос, 2003. - 157 с.

129. Смольянинов, В.М. Комплексная оценка антропогенного воздействия на природную среду при обосновании природоохранных мероприятий / В. М. Смолянинов, П.С. Русинов, Д.Н. Панков Воронеж: Ворон, гос. аг-рарн. ун-т, 1996. - 125 с.

130. Смольянинов, В.М. Подземные воды Центрально-Черноземного региона: условия их формирования, использование / В.М. Смолянинов. Воронеж: Ворон, гос. аграрн. ун-т, 2003. - 250 с.

131. Смольянинов, В.М. Комплекс водорегулирующих мероприятий для борьбы с эрозией и искусственного пополнения подземных вод в условиях центрально-черноземных областей. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1972. - 126 с.

132. Соколов, В.Е. Международная программа по биоиндикации антропогенного загрязнения природной, среды / В. Е. Соколов, Я. Шаланки, Д.А. Криво-луцкий и др. // Экология. 1990-№ 2. - С. 90-94.

133. Справочник по гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 392 с.

134. Справочник по климату СССР. Вып. 28. Часть II. Л.: Гидрометеоиздат, 1965.

135. Техногенное загрязнение речных экосистем / В.И. Новосельцев, И.Б. Бесфамильный, Б.М. Кизяев, В.Е. Райнин и др. М.: Научный мир, 2002. -140 с.

136. Территориальная комплексная схема охраны природы Курской области: географические подходы. М.: Изд-во. Ин-та географии АН СССР, 1987. -212 с.

137. Унифицированные методы исследования качества вод: Методы биологического анализа вод. Атлас сапробных организмов М.: Изд. СЭВ, 1977. -Ч. 3.-228 с.

138. Унифицированные методы исследования качества вод. М.: СЭВ. - Ч. 1-Т.3.- 1985.

139. Финальный отчет. Определение рисков, связанных с влиянием «горячих точек» на экологически чувствительные зоны, в бассейне Днепра. Киев: Институт гидробиологии HAH Украины, 2002. - 173 с.

140. Фомичева, Г.И. Расчет объемов стока ливневых вод для одного из бассейнов стока на территории г. Пензы // Вопросы планировки и застройки городов: Материалы DC Международной научно-практической конференции. Пенза: ПГАСА, 2002. - С 75-78.

141. Фомичева, Г.И. Разработка и исследование системы совместного отведения ливневых и дренажных сточных вод с урбанизированных территорий (на примере г. Пензы): Автореф. дис. канд. тех. наук: 05.23.04. / Г.И. Фомичева- Пенза, 2003. 23 с.

142. Хортон, P.E. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов / P.E. Хортон. М.: Изд. иностр. лит., 1948. - 159 с.

143. Черепанов, С.К. Сосудистые растения СССР / С.К. Черепанов. -Л.: Наука, 1981.-510с.

144. Черногаева, Г.М. Влияние урбанизации на качество поверхностного стока с территории города / Г.М. Черногаева // Географические аспекты исследований и испольхование водных ресурсов в СССР. М.: МФГО, 1982. - С 149-162.

145. Чернышов, Е.ГТ. Изучение изменения водного баланса под влиянием городов / Е.ГТ. Чернышев, В.А. Автонеев //Гидрологические аспекты урбанизации. М.: МФГО, 1978. - С. 27 - 36.

146. Шикломанов, И.А. Исследование водных ресурсов суши / И.А. Шиклома-нов. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 334 с.

147. Шикломанов, И.А. Проблемы водообеспечения и переброски речного стока в мире / И.А. Шикломанов, О.Л. Маркова. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -334 с.

148. Шитиков, В.К. Количественная гидроэкология / В.К. Шитиков, Г.С. Розен-берг, Т.Д. Зинченко. М.: Наука, 2005. -Ч. 1. - С. 281.

149. Экогеохимия городских ландшафтов / Под. ред. Н.С. Калашникова. М.: МГУ, 1995.-336 с.

150. Эколого-географические исследования в речных бассейнах: Материалы второй всероссийской научно-практической конференции. Воронежский госпедуниверситет, 2004. - 227 с.

151. Экологический мониторинг и моделирование экологической ситуации на территории г. Курска: отчет о проделанной работе. Ростов н/Д, 1996. -41 с.

152. Экологический мониторинг и моделирование экологической ситуации на территории г. Курска: отчет о проделанной работе. Ростов н/Д, 2000. -65 с.

153. Ясинский, C.B. Геоэкологический анализ антропогенных воздействий на водосборы малых рек / C.B. Ясинский // Изв. РАНН. Сер. Географ. -2000.-№4.-С. 74-82.

154. Kumani, M. V. Influence of urbanized territories of kursk on the condition of superficial currents / M, V. Kumani, A. A. Borzenkov // Importance of Science Education in the Light of Social and Economic Changes in the Central and

155. East European Countries: The Materials of the IV IOSTE Symposium for Central and East European Countrie. Kursk: KSU, 2003. - P.276-278.

156. Framework, A. For Ecological Risk Assessment: General Guidance. Canadian Council of Ministers of the Environment, The National Contaminated Sites Remediation Program / A. Framework. March, 1996. - 260 p.

157. Crowford-Brown, D. Theoretical and Mathematical Foundations of Human Health Risk Analysis / D. J Crowford-Brown // Biophysical Theory of Environmental Health Science. Boston. Kluwer: Academic Publishers, 1997. - 210 p.

158. Metcalfe, J.L. Biological water quality assessment of running waters based on macroinvertebrate communities: history and present status in Europe / J.L. Metcalfe //Environmental Pollution. 1989.-№ 60. - P. 101-139.

159. Voit, E.O. Canonical Modeling as a Unifying Framework, for Ecological and Human Risk Assessment / E.O. Voit, M.K. Schbauer-Berigan // Risk Assessment: Logic and Measurement. Chelsea, Michigan: Ann Arbor Press, 1998. -P. 101-139.

160. The biological system of stream classification used by the Trent River /

161. F.S. Woodiwiss // Board Chem. Indust. 1964. - № 11. - P. 443-447.

162. Kolomiytsev, N. Heavy Metal Pollution in Aquatic Sediments of the Oka Drainage Area / N. Kolomiytsev, A Shcherbakov, G. Mueller // Global Changes and Geography: The IGU Conference, Moscow, Russia. Moscow. -1995. - P. 169

163. Lochovsky, P. Heavy Metals in Sediments and Biomass of the River Elbe in the Czech Republic / P. Lochovsky, P. Puncochar // Heavy Metals in the Environment (International Conference, Hamburg, September 1995). Hamburg, 1995. - Vol.1.-P.336-339.

164. Mueller, G. Schwermetalle in den Sedimenten des Rheins Veraenderungen seit /

165. G. Mueller // Umschau. 1979. - H.24. - S.778-783.

166. Mueller, G. Pollution of the River Elbe Past, Present and Future / G. Mueller, R. Furrer // Water Quality International. -1998. - Vol. 1. - P. 15-18.