Научные основы экологического мониторинга водохранилищ

Российская академия наук
Дальневосточное отделение
Институт водных и экологических проблем
РАО “ЕЭС России”
Правительство Хабаровского края
ДРУЖИНИНСКИЕ ЧТЕНИЯ
Выпуск 2
Научные основы
экологического мониторинга водохранилищ
Материалы всероссийской научно-практической конференции
Хабаровск, 28 февраля - 3 марта 2005 г.
Хабаровск
ДВО РАН
2005
2
Russian Academy of Sciences
Far Eastern Branch
Institute for aquatic and ecological problems
Russian Stock Company “United Power Net of Russia”
Government of the Khabarovsk Territory
DRUZHININ'S LECTURES
Issue 2
Scientific Basis
For Ecological Monitoring the Reservoirs
Conference materials
Khabarovsk, February, 28 – March, 3, 2005
Khabarovsk
FEB RAS
2005
3
УДК 627.8 : 577.4
Научные основы экологического мониторинга водохранилищ: материалы всерос. науч.-практ.
конф. Хабаровск, 28 февр.-3 марта 2005 г. – Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, 2005. – 214 с. – (Дружининские чтения. Вып. 2).
ISBN 5-7442-1384-8
Сборник содержит сокращенные тексты докладов участников конференции. В нем нашли
отражение вопросы прогнозирования природных и социально-экологических процессов в зоне
влияния крупных гидроузлов, освещены проблемы, методы, результаты организации и проведения геологического, гидрометеорологического, экологического мониторинга водохранилищ и
прилегающих территорий, а также социально-экологические проблемы территорий и оценки изменений экосистем в связи с гидроэнергетическим строительством и эксплуатацией ГЭС.
Сборник рассчитан на широкий круг специалистов в области социально-экологического
обоснования гидротехнического строительства, социально-экологического мониторинга водохранилищ, а также на ученых, инженеров и преподавателей, специализирующихся на оценках изменений природной среды вследствие масштабного гидротехнического строительства.
Ключевые слова: водохранилище, гидроузел, ГЭС, социально-экологический мониторинг,
экологическое состояние, экосистема, прогноз.
Редакционная коллегия: д.б.н. Б.А. Воронов (гл. ред. серии), к.б.н. С.Е. Сиротский (отв. ред.
выпуска), д.г.-м.н. Н.В. Болдовский, к.г.н. В.В. Шамов, В.В. Чумаков.
Scientific Basis for Ecological Monitoring the Reservoirs: materials of Russ. Scientific-and-applied
Conference. Khabarovsk, February, 28-March, 3, 2005 / ed. by S.E. Sirotskiy. – Khabarovsk: IAEP FEB
RAS, 2005. – 214 p. – (Druzhinin’s Lectures. Issue 2).
ISBN 5-7442-1384-8
Institute for aquatic and ecological problems, FEB RAS, Khabarovsk. E-mail: ivep@ivep.as.khb.ru.
The collection of papers contains the briefly committed texts of the Conference participants’ reports. The issues on forecast of natural and social-ecological processes in large hydro-electric powerstation influence areas are reflected in this book; the problems, methods, results of organization and conducting the geological, hydro-meteorological, ecological monitoring for reservoirs and adjacent territories are reported as well as social-and-ecological problems on territories and ecosystem alteration assessments in connection with building and exploiting the hydro-power-stations as well.
The collection of papers is intended for broad cycle of specialists in the field of social-andecological basing the hydro-technical engineering and social-and-ecological monitoring the reservoirs
and for scientists, engineers and teachers – those who specialized on assessment of environment alteration due to large-scale hydro-technical building.
Key words: reservoirs, hydro-power-station, social-and-ecological monitoring, ecological state,
ecosystem, forecast.
© Институт водных и экологических проблем
ДВО РАН, 2005
ISBN 5-7442-1384-8
4
БУРЕЙСКАЯ ГЭС – ПОЛИГОН ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МОДЕЛИ
НЕКОНФЛИКТНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Реализация крупных технических проектов, как правило, вызывает активизацию различного
рода исследований на территории предполагаемого строительства. Это положение как нельзя более верно для гидротехнического строительства, которое зачастую ведется в малообжитых, а,
следовательно, слабоизученных районах.
Еще на стадиях работ, предшествующих проектированию, в эти отдаленные местности направляются многопрофильные экспедиции. Большие коллективы ученых осуществляют научное сопровождение проекта на всех стадиях реализации. Полученные массивы данных впоследствии используются не только непосредственным заказчиком работ, но становятся достоянием широкой общественности, и могут служить научной базой для хозяйственной деятельности в других отраслях.
В этом смысле Бурейская ГЭС – не исключение. Интенсивное изучение бассейна р. Бурея с
проведением проектно-изыскательских и научно-исследовательских работ ведется уже более
тридцати лет. В 70-е годы здесь работали экспедиции Зоологического института и Института озероведения АН СССР, Хабаровского комплексного НИИ ДВНЦ СССР, Института "Гидрорыбпроект" другие. В последнее десятилетие научное сопровождение строительства БГЭС осуществляется ведущими профильными научными организациями региона – Институтом водных и экологических проблем ДВО РАН (г. Хабаровск) и Отделением региональной геологии и гидрогеологии
Амурского научного центра ДВО РАН (г. Благовещенск).
Обширный материал, собранный учеными, позволил им сделать прогнозы по поводу воздействия Бурейского гидроузла на природную среду. Сейчас, с началом заполнения ложа водохранилища, пришло время проверить жизненность этих прогнозов. Провести детальные многолетние исследования, которые впервые дадут возможность получить обоснованные данные о том,
как крупный гидротехнический объект "врастает" в природу. В 2003 году дан старт мониторингу
зоны влияния водохранилища Бурейской ГЭС; мониторинг ведут ученые из более чем 20 научных
учреждений.
Надо сказать, что Бурейская ГЭС – объект во многом пионерный. Это крупнейшая за последние 15 лет гидростанция, строящаяся в России. Здесь применены новые методы управления
инвестициями, новые технологии строительства, новые материалы, новейшее современнейшее
оборудование. И, что самое важное, новые подходы к вопросам экологической безопасности.
Прошло время взаимного отрицания позиций "технократов" и "экологов". Во всем мире просматривается тенденция к введению четких стандартов экологической безопасности любой промышленной деятельности. Человечество нуждается в энергии, это бесспорно. Задача проектировщиков
и ученых-экологов – найти варианты природопользования, которые были бы наименее травматичны для природы. Таким путем и идут создатели Бурейской ГЭС.
Гидростанция является высоконапорной, а водохранилище относится к каньонному типу.
При относительно малом зеркале водохранилища мощность станции велика, высока энергоотдача
каждого кубометра воды: удельный расход воды на производство 1 кВт.ч электроэнергии – 5 кубометров (для сравнения: на Зейской ГЭС этот показатель равен 32, на Рыбинской – 75). Таким
образом, уже на уровне выбора створа ГЭС и проектирования водохранилища учтен вопрос об
уменьшении отрицательных последствий гидростроительства.
У Бурейской ГЭС нелегкая судьба советского долгостроя. В свое время проектная документация по гидростанции прошла согласование в государственных контролирующих и природоохранных органах по схеме, существующей на момент утверждения (1984 год). С тех пор прошло
почти двадцать лет. И хотя основные проектные решения не претерпели изменений, в 2003 году
РАО "ЕЭС России" инициировало экологический аудит проектов Бурейской ГЭС и Бурейского
водохранилища. Специалисты Дальневосточного филиала ВНИИ природы РАН, проведя экспертизу проектов, пришли к заключению, что они не противоречат требованиям действующего природоохранного законодательства.
5
Следующей масштабной инициативой РАО "ЕЭС России" стало проведение постпроектного локального социально-экологического мониторинга зоны влияния Бурейского гидроузла. Надо
отметить, что исследовательских работ подобного размаха в России еще не было. Стоимость работ только первого этапа (2003–2008 гг.) – заполнение ложа до нормального подпорного уровня –
оценивается в 30 млн руб. Затраты второго этапа (2008–2017 гг. – станция в режиме постоянной
эксплуатации) будут определены после подведения итогов первого этапа.
Уникальность этой программы – в ее комплексности. Систематические наблюдения ведутся
во всех компонентах биосферы. Интересен сам факт вовлечения в проект практически всех профильных научных учреждений двух регионов – Хабаровского края и Амурской области. И пусть
на начальном этапе существует много сложностей в выработке общих подходов к решению проблем, множество организационных вопросов, такой опыт консолидации научных сил вокруг одного проекта, безусловно, заслуживает внимания.
Тем более, что в РАО "ЕЭС" прорабатывается вопрос о запуске подобных программ на Зейском, Богучанском, Саяно-Шушенском и Усть-Среднеканском водохранилищах. Создана и соответствующая структура в Академии наук России – отдел экологического мониторинга водохранилищ при ИВЭП ДВО РАН.
В стране давно назрела необходимость в создании единой научной базы для проектирования и эксплуатации гидротехнических объектов с учетом требований экологической безопасности. И мы надеемся, что такая база будет создана. Начало этому положит программа социальноэкологического мониторинга Бурейского водохранилища.
Ю.В. Горбенко
генеральный директор ОАО "Бурейская ГЭС"
6
К ВОПРОСУ О КРИТЕРИЯХ ЭКОЛОГИЧНОСТИ ГИДРОУЗЛОВ
В.И. Готванский
НП "ЦСР ЖКК" Росстроя, Москва
Академик И.П. Дружинин [1], сравнивая различные источники производства электроэнергии, доказал, что одним из самых экологически чистых и человечных является гидроэнергетика.
Он писал, что "большинство современных разработок экологического направления, их выводы и
рекомендации имеют частный, хотя во многих случаях, безусловно важный характер, особенно,
если эти частности оказываются решающими для всей системы". Бытующие при нем и в настоящее время понятия "охрана окружающей среды", "охрана природы" без охраны человека, по мнению И.П. Дружинина, бессмысленны: "… гораздо более общими и соответствующими существу
вопроса являются понятия «экология человека» и «экологическая безопасность». Они включают в
себя все или основные факторы влияния окружающей среды, соответствующих антропогенных
воздействий и социальных условий". К такому интегральному показателю, отображающему всю
совокупность неблагоприятного влияния природных и антропогенных факторов и определяющему соответствующее отношение к рассматриваемой социально-природно-хозяйственной системе,
И.П. Дружинин относил жизнь людей. Он был убежден, что приоритет экологии человека должен
быть в решении всех хозяйственных задач и взаимоотношений с природой.
К сожалению, до сих пор критериями экологичности считаются, признаны и применяются в
различных методиках и ОВОСе нужные, но менее важные. Для гидростанций это земельные ресурсы, лесные, ущербы животному миру, затраты на переселение населения с затапливаемых территорий и т.д. Обществом давно усвоено, что именно этими ресурсами оно расплачивается за
гидроэнергию. При таком подходе сравнение экологичности тепловых станций и гидростанций на
основе современных методик оказывается не в пользу последних. Для гидроузлов еще введено
понятие удельной землеемкости, которого для атомных и ТЭС – нет. Так что для производства
одной и той же продукции (в нашем случае – электроэнергии) на разных по технологии источниках эти критерии учитываются неравнозначно, как и отношение к людям.
И.П. Дружинин проанализировал состояние этого вопроса на примере электроэнергетики и
ее отдельных отраслей и пришел к необходимости привлечения нового интегрального показателя
экологичности производства (электроэнергии), разобрав все плюсы и минусы и социальную, а не
только экологическую, значимость отдельных критериев. О затоплении водохранилищами земельных угодий (за которые теперь полагаются компенсации по цене земель) говорят много и
негодующе. Действительно, по данным на 1987 г., площадь затопления водохранилищами ГЭС
составила 6,2 млн га, в том числе 0,6 млн га пашни. Много это или мало? К тому времени потери
только пашни по разным причинам в стране составили 22 млн га. Спустя 15 лет так называемая
перестройка прибавила к ним почти столько же.
На первый взгляд, под тепловые станции занимаются минимальные площади. Сооружения
ТЭЦ с дымящей трубой – и все. Однако не принимаются в расчет угле- и золохранилища, площади с открытыми разработками месторождений угля с карьерами и терриконами отвалов пустой
породы, которые следовало бы включить в зону отчуждения такой ТЭЦ или ГРЭС. Нужно прибавить понижение уровня грунтовых вод, например, в окрестностях Ерковецкого месторождения
бурых углей, – из-за создания глубоких разрезов для вскрыши угля, что лишило окрестные поля и
поселки пресной воды. Не пустуют земли и при шахтной добыче угля. При строительстве ГРЭС и
ТЭЦ не переселяется население из их окружения. Здесь фактически люди становятся – без всяких
компенсаций – заложниками производства электричества, расплачиваясь за это здоровьем и сокращением жизни.
Из космоса на десятки и сотни километров прослежены по розе ветров зоны выбросов газов
от Благовещенской ТЭЦ, построенной почти в центре города и большую часть года накрывающей
своими выбросами жилые кварталы. Медиками г. Благовещенска давно и неоднократно доказано
возрастание различного рода заболеваний и в первую очередь у детей, с приближением жилых по-
7
строек к этой ТЭЦ. К этому следует прибавить пыль от угля и шлаков, загрязнение грунтовых и
речных вод. Доставка бурого угля от месторождений по железной дороге (от Харанорского месторождения в Читинской области и из других районов) сопровождается загрязнением полосы земли и
леса вдоль Транссиба.
Площадь отчуждения атомных станций должна иметь радиус не менее 30 км. Это значительно больше площади Зейского водохранилища. И хотя эти земли не исчезают, как под водой
водохранилищ, но из хозяйственного оборота выводятся.
Но главное заключается в другом. В своей книге И.П. Дружинин [1] пишет следующее: "По
материалам чешского исследователя М. Мали, в густонаселенной местности (Западная Европа)
дополнительная смертность от влияния угольной тепловой электростанции, с учетом добычи, обработки и транспорта угля, может быть оценена на уровне 226 человек на один млрд кВт.ч вырабатываемой ею электроэнергии". По более осторожным расчетам И.П. Дружинина и оценкам
профессора Калифорнийского университета Гейла, дополнительная смертность в нашей стране от
тепловых электростанций оценивается в 100 человек. Таким образом, можно утверждать, что Зейская ГЭС за время своей работы, произведя более 150 млрд кВт.ч электроэнергии, сберегла не
только целое месторождение угля, но и 15 000 человеческих жизней.
Конечно, экологичность технологии производства энергии на тепловых станциях в мире
повышается, значительная их часть переводится на природный газ, с меньшими потерями. Но в
России доля этих электростанций в производстве электроэнергии, в том числе угольных, – в перспективе до 2020 г. – будет оставаться на уровне 67–70 % [3]. И гибель людей в шахтах продолжается... И не закрыть сразу или модернизировать все станции с устаревшими технологиями очистки и оборудованием. Только с вводом Бурейской ГЭС можно будет решать судьбу Райчихинской
ГРЭС, одной из старейших угольных станций на Дальнем Востоке.
А что гидроузлы? Из зоны затопления люди переселяются заранее в более лучшие, как правило, условия. Так было на Волге, на Оби, Зее. Так произошло и на Бурее. Причем из зоны водохранилища Нижнебурейской ГЭС жители были отселены еще до начала ее строительства в благоустроенные поселки, с компенсациями.
Следует подчеркнуть, что бурейский каскад ГЭС, пожалуй, больше других в России приближается к оптимальному варианту использования гидроресурсов с меньшими издержками для
природы и человеческой деятельности. Начавшиеся исследования по социально-экологическому
мониторингу в первом приближении соответствуют установкам Всемирной комиссии по плотинам: "На всех больших плотинах должен идти процесс всестороннего постпроектного мониторинга и оценки и должна быть внедрена система более долгосрочных периодических анализов эксплуатации, получаемых выгод и производимых воздействий" [2].
Курс на гидростроительство в зоне Дальнего Востока имеет несколько аспектов, делающих
ГЭС более привлекательными источниками электроэнергии, чем тепловые и атомные станции.
Прежде всего, их отличает исключительная маневренность, покрытие нагрузок энергосистемы,
низкая, в 5–6 раз ниже, чем тепловых станций, себестоимость энергии, идеальные условия труда.
Управляя режимом рек, гидроузлы обеспечивают транспортное и рыбохозяйственное освоение
водохранилищ, доступ в самые отдаленные прежде районы, защищают земли и населенные пункты от наводнений, улучшаются условия использования земель в нижних бьефах ГЭС и т.д. Ввод
только Бурейской ГЭС позволит экономить ежегодно 5 млн т дальнепривозного угля, исключить
расходы на его доставку, подготовку и проч.
В числе приоритетов – гидроресурсы – дешевый, чистый и неиссякаемый ресурс, безвредный для человека на всей цепочке от его добычи (использования) до получения готового продукта. На это обращал внимание академик И.П. Дружинин, который предложил считать самым важным экологическим критерием любой хозяйственной деятельности жизнь и здоровье человека,
этот интегральный показатель оценки экологических ситуаций и выбора наиболее гуманистических технологий производства, и только на втором плане – гектары земель и лесов, поголовье
зверей и т.д.
В дополнение к Бурейскому необходимо создание Нижнебурейского гидроузла. Если первый
будет осуществлять годовое регулирование стока реки, то Нижнебурейский должен регулировать
суточный и недельный сток, обеспечивая требования водопользователей и соблюдение санитарных
норм на нижней Бурее и на Амуре и снижая максимальные зимние расходы воды на 2–3 км3, по
сравнению с таковыми при работе одной Бурейской ГЭС. Таким образом, поселки в нижнем бьефе
8
будут ограждены от затоплений паводками и сбросами Бурейской ГЭС. Наконец, не лишними для
экономики Дальнего Востока станут 1,6 млрд кВт.ч электроэнергии, которые будет вырабатывать
Нижнебурейская ГЭС.
Углубленные исследования последних лет на р. Бурея, а также на р. Зея, позволили не только выявить динамику наземной и водной экосистем в зоне воздействия гидроузлов, но и дать ряд
рекомендаций по минимизации их негативного влияния, а также по организации новых особо
охраняемых природных территорий, в их числе природных парков – Буреинского в Амурской области и Усть-Ургальского – в пределах Хабаровского края, вблизи водохранилища. Эти парки послужат не только сохранению живой природы в зоне влияния водохранилищ, но и станут местами
активного отдыха жителей, привлекут туристов.
Учитывая неразрывность совместного функционирования этих электростанций и важную
роль Нижнебурейского гидроузла в снижении экономических, социальных и экологических потерь, сегодня нужно добиться открытия титула этой стройки или возвращения ее прежнему заказчику – ОАО "Бурейская ГЭС" и открытия ее финансирования. Ученые должны поддержать проектировщиков в научном обосновании целесообразности ее строительства.
Дело в том, что сегодня судьба Нижнебурейской ГЭС остается неясной. По решению РАО
"ЕЭС России" этот проект остался без заказчика и передан в Инженерный центр РАО. А последней корректировкой ФЦП "Социально-экономическое развитие Дальнего Востока и Забайкалья на
период 1996–2005 и до 2010 года" (Постановление Правительства РФ от 18.12.03 № 758) Нижнебурейская ГЭС, которая до этого времени числилась среди строящихся объектов вместе с Бурейской, оказалась исключенной из Программы. В начале 2005 г. сама программа была передана в
новое Министерство регионального развития. Согласно "Энергетической стратегии России на период до 2020 года" "… гидроэнергетика будет развиваться в основном в Сибири и на Дальнем Востоке, обеспечивая базисный режим работы тепловым электростанциям". В ней также записано:
"… в период 2011–2020 гг. должно быть закончено сооружение Богучанской ГЭС в Сибири,
Нижнебурейской и Вилюйской ГЭС на Дальнем Востоке".
Решение вопроса со строительством этой ГЭС первостепенно важно для шеститысячного
отряда квалифицированных строителей Бурейской ГЭС, которые должны иметь перспективу
дальнейшей работы. В наше непростое время "переползания" в рыночную экономику существенно и то, что строительство гидроэнергетических объектов в регионе способствует загруженности
многих предприятий, сохранению рабочих мест, решению других социальных проблем.
Говоря о роли ГЭС в улучшении условий (экологических, социальных, экономических)
жизни людей, каждый дальневосточник напомнит, однако, о безмерно высоких тарифах на электроэнергию, при низкой себестоимости ее выработки на Зейской ГЭС. Тарифы ... Это они – на
транспорте, в энергетике, жилищно-коммунальном хозяйстве и т.д., – с благословения правительства России оторвали Сибирь и Дальний Восток от центральной России, уравняли по стоимости
условия жизни и работы на Севере и Дальнем Востоке с европейскими. Потому, не имея режима
наибольшего благоприятствования как стратегического плацдарма России, Дальний Восток
остался один-на-один со своими заботами о выживании.
За годы пресловутой перестройки более миллиона людей, в том числе самого трудоспособного возраста, вынуждено было покинуть этот край в поисках достойной жизни. Это достоверный
факт. Один надолго- и высокопоставленный чиновник правительства прямо сказал, что в условиях рыночной экономики Сибирь и Дальний Восток пусть выбираются сами. Значит, и с тарифами
нужно решать на местах? Но возникают другие вопросы. Есть ли у Правительства Российской
Федерации стратегия развития страны, ее регионов, в том числе осмысленная стратегия развития
Дальнего Востока, призванного своей историей, географическим положением, сложившимся экономическим потенциалом быть форпостом России, представлять ее интересы в системе стран
Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР)? Или будем продолжать уступать наши земли соседям,
позволять заселять Приамурье выходцам из Китая, Кореи и других стран? И, не принимая мер по
закреплению местного населения, способствовать его оттоку на запад?
С вводом в строй всего бурейского гидрокомплекса снизится сырьевая направленность экономики Дальнего Востока: дополнительно появится производство чистой продукции – электроэнергии, которая будет востребована как в регионе, так и в странах АТР. А впереди море новой
работы: в планах строительство нижнезейских низконапорных ГЭС, в перспективе – УстьНиманская и Гилюйская ГЭС, может быть, более экологичные, чем нижнезейские. Строительство
9
ГЭС, получение на них сверхчистой продукции позволят российскому Дальнему Востоку уже в
ближайшее время выступать на равных среди стран АТР.
Продолжение исследований по социально-экологическому мониторингу распространилось
на зону влияния Зейского гидроузла. Предлагается охватить работами по мониторингу и амурскую долину, скорее всего, на средства из федерального бюджета, возможно, совмещая эти
наблюдения с государственным мониторингом. Будет логичным, если задачи мониторинга дополнятся экономическими задачами, с выходом на практические рельсы экологически адаптированного природопользования в Приамурье. Возможно, настала пора построить в нижнем бьефе
Зейской ГЭС установку по уменьшению размеров полыньи в зимний период, что создаст более
комфортные условия для проживающего вблизи населения. Установка разработана ОРГИГ Амурского научного центра и получила не один патент.
Литература
1. Дружинин И.П. Жизнь человека – самый важный экологический критерий. Хабаровск: ИВЭП ДВО
АН СССР, 1989. – 22 с. – (Приамур. фил. ГО СССР).
2. Плотины и Развитие: Новая структура принятия решений: отчет Всемирной Комиссии по Плотинам. – Лондон, 2002. – 34 с. – (Рукопись).
3. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года: Распоряжение Правительства РФ от
28.08.03. № 1234-р.
ПРОЕКТ СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА И
БАЗЫ ДАННЫХ ЗОНЫ ВЛИЯНИЯ БУРЕЙСКОГО ГИДРОУЗЛА
В.В. Чумаков, И.К. Ханов
ОАО "Инженерный центр ЕЭС", Филиал "Институт Ленгидропроект", Санкт-Петербург
Социально-экологические проблемы в гидротехническом строительстве в настоящее время
выходят на первый план в связи с принятием нового Закона "Об охране окружающей среды" и
ряда Постановлений Правительства РФ.
В России полномасштабные работы по мониторингу экологических и социальных процессов в
зоне влияния крупных гидроэнергетических объектов до настоящего времени не проводились.
Идея создания и проведения первого локального мониторинга, охватывающего наиболее
значимые аспекты влияния гидроузла на компоненты окружающей среды и социальную сферу,
принадлежит институту "Ленгидропроект", и эта идея им полностью реализована в Проекте социально-экологического мониторинга и базы данных зоны влияния Бурейского гидроузла с учетом
научного обоснования, выполненного Институтом водных и экологических проблем ДВО РАН
(г. Хабаровск), и предложений администраций и контролирующих природоохранных организаций
Амурской области и Хабаровского края.
Ранее, на разных стадиях проектирования, нашим институтом закладывался мониторинг отдельных экологических параметров состояния природной среды в зоне влияния малых ГЭС на
р. Толмачевка на Камчатке и Усть-Среднеканской ГЭС на р. Колыма. Также разработан и согласован проект мониторинга Саяно-Шушенской ГЭС на р. Енисей, Вилюйской ГЭС-3 на р. Вилюй,
но работы по их внедрению до настоящего времени практически не начаты. Поэтому локальный
социально-экологический мониторинг зоны влияния Бурейского гидроузла является первой целенаправленной комплексной работой подобного профиля.
Проект прошел экологическую экспертизу в региональном подразделении МПР России по
Дальневосточному региону и утвержден заказчиком ОАО "Бурейская ГЭС".
При разработке проекта принималось во внимание, что в соответствии с Постановлением
Совета Министров – Правительства РФ от 25.11.93 г. №1229 "О создании Единой государственной системы экологического мониторинга России" на территориях субъектов РФ должны быть
организованы территориальные системы экологического мониторинга, в которые в качестве элементов входят локальные мониторинги, подобные рассматриваемому Бурейскому, со своим набором отслеживаемых характеристик состояния природной и социальной среды.
10
В настоящее время действует новое Постановление Правительства РФ от 31.03.03 г. № 177
"Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга)", на основании которого формируется и обеспечивается
функционирование территориальных систем наблюдения за состоянием окружающей среды.
Мониторинг зоны влияния Бурейского гидроузла, исходя из мощности гидроузла, его потенциальной возможности осуществлять перераспределение стока Буреи в интересах гидроэнергетики, судоходства и борьбы с катастрофическими наводнениями, характерными для этого региона, относится к мониторингу локального уровня.
Мониторинг Бурейского гидроузла проводится на территории двух субъектов РФ. В Амурской области, в Бурейском районе, где ведется непосредственное строительство Бурейской ГЭС и
располагается практически половина водохранилища, а также участок нижнего бьефа с наибольшими изменениями, по сравнению с естественными условиями, в гидрологическом режиме р. Бурея. И в Хабаровском крае, в Верхнебуреинском районе, где располагается верховая часть водохранилища и зона выклинивания подпора Бурейской ГЭС.
Интенсивное изучение бассейна р. Бурея путем проведения проектно-изыскательских и
научно-исследовательских работ происходит уже на протяжении более 30 лет. В последнее десятилетие в ходе научного сопровождения строительства Бурейской ГЭС ведущими региональными
научными организациями – Институтом водных и экологических проблем (ИВЭП) ДВО РАН
(г. Хабаровск, научный руководитель к.б.н. С.Е. Сиротский) и Отделением региональной геологии и гидрогеологии (ОРГиГ) Амурского научного центра ДВО РАН (г.Благовещенск, научный
руководитель к.б.н. И.Ф. Савченко) – осуществлены комплексные исследования экосистем бассейна р.Бурея и получены благоприятные прогнозы возможного влияния Бурейской ГЭС на
окружающую среду. Достоверность этих прогнозов и их положительная динамика основывается
также и на изучении объекта-аналога – водохранилища Зейской ГЭС, эксплуатируемого с 1975
года в соседнем с р.Бурея бассейне р. Зея. Результаты работ ИВЭП и ОРГиГ прошли согласования
контролирующих природоохранных органов Амурской области и Хабаровского края и опубликованы в официальных государственных изданиях. По своей сути указанные научные работы явились первоочередными современными мониторинговыми работами в бассейне р. Бурея.
Проектная и строительная практическая деятельность, а также независимые научные исследования показывают, что строительство Бурейской ГЭС и подготовка ее водохранилища, производимые с учетом природных и социально-экономических особенностей района, не должны привести к непредвиденным негативным последствиям.
Разработанные в техническом проекте и подтвержденные в ходе последующих научноисследовательских работ прогнозы влияния строительства и эксплуатации Бурейской ГЭС на
природу и социально-экологические процессы свидетельствуют, что водохранилище Бурейского
гидроузла не является экологически опасным объектом. Внутриводоемные процессы после заполнения чаши водохранилища идентичны естественным внутриводоемным процессам, происходящим в природе без прямого антропогенного воздействия. Спецификой создания водохранилища
Бурейского гидроузла является его поэтапное заполнение, когда в течение первых 5 и более лет
будет осуществляться постепенное затопление новых территорий. Это является весьма благоприятным, экологически значимым фактором, так как в первые годы временной эксплуатации при
больших коэффициентах водообмена вовлечение во внутриводоемные процессы затапливаемой
органики будет растянуто во времени. Зона влияния создаваемого гидроузла по расчетам и прогнозам утвержденного технического проекта Бурейской ГЭС включает участок р. Бурея от впадения в нее р. Ургал до устья протяженностью до 400 км и шириной максимально до 3 км. За пределами этого участка р. Бурея влияние Бурейской ГЭС ничтожно мало и объективно не может быть
выявлено. Ввод в действие Бурейской ГЭС позволит значительно уменьшить многомиллионные
ежегодные ущербы от летне-осенних паводков в бассейне Буреи и Амура. Кроме того, для гарантированного использования в хозяйстве становятся пригодными более 15 тыс. га пойменных
сельскохозяйственных земель. Строительство гидроузла оказывает существенное положительное
влияние на развитие хозяйства как Бурейского района, так и Амурской области в целом.
В соответствии с протоколом совещания, состоявшегося 26 марта 2003 года в Министерстве
природных ресурсов Российской Федерации по вопросу подготовки к затоплению и организации
эксплуатации водохранилища Бурейской ГЭС с участием представителей РАО “ЕЭС России”,
государственного заказчика по подготовке водохранилища – Госстроя России и генерального
11
проектировщика Бурейской ГЭС – ОАО “Ленгидропроект”, был разработан и согласован в МПР
России развернутый план природоохранных мероприятий, направленных на минимизацию возможного воздействия деятельности (эксплуатации) Бурейской ГЭС, осуществляемой в рамках
утвержденного пускового комплекса водохранилища, включая программу социальноэкологического мониторинга на 2003–2008 годы.
Основная цель социально-экологического мониторинга Бурейского гидроузла заключается
в контроле на рассматриваемой территории за природными, социально-экономическими и экологическими процессами, которые вызываются строительством гидроузла, временной и постоянной
эксплуатацией водохранилища, – для предотвращения возможных негативных последствий гидростроительства.
Главные задачи мониторинга состоят в следующем:
– систематическое наблюдение на постоянно действующей стационарной или мобильной
сети пунктов за состоянием природной и социальной среды посредством анализа обоснованных в
проекте характеристик (признаков) объекта или явления;
– установление соответствия результатов анализа состояния природной и социальной среды разработанным в техническом проекте Бурейской ГЭС и последующих научных исследованиях прогнозам изменения основных компонентов водных и наземных экосистем под влиянием гидроэнергостроительства;
– разработка, в случае необходимости, рекомендаций и мероприятий по уменьшению выявленного в ходе мониторинга негативного влияния, как на природную среду, так и на социальную сферу.
Мониторинг состоит из блоков одинаковой важности, имеющих свою природную и социальную сферу для изучения: а) метеорологический, б) геологический, в) водная среда, г) почвенный покров, д) растительный покров, е) сельскохозяйственные земли, ж) животный мир, з) социальная среда. Социальная направленность мониторинга реализуется практически во всех указанных блоках.
В ходе мониторинга разрабатывается программный комплекс для ведения базы данных в
системе мониторинга. База данных позволит унифицировать накопление информации по пунктам
и направлениям мониторинга, облегчает аналитическую обработку информации. В настоящее
время разработаны основные составляющие картографической базы данных результатов мониторинга в системе ГИС, которые в дальнейшем будут интегрированы в программный комплекс.
При организации и ведении мониторинга в полной мере должен быть реализован принцип
комплексности работ как внутри каждого блока, так и между блоками.
Работы по мониторингу предусматриваются в 2 этапа:
I этап – 2003–2008гг., включающий организационный период (2003–2004гг.) до и после пуска
первых трех агрегатов Бурейской ГЭС, который связан с первоочередными работами в основном
организационного и рекогносцировочного характера. В 2003–2007гг. происходит постепенное
наполнение водохранилища до НПУ – 256м и ведутся работы по всем блокам мониторинга.
II этап – 2008–2017гг. – период постоянной эксплуатации Бурейской ГЭС в проектном режиме при НПУ – 256м и УМО – 236м, когда проводятся работы по блокам, необходимость которых подтверждается в ходе I этапа мониторинга.
Ведущей научной организацией по проведению социально-экологического мониторинга зоны влияния Бурейского гидроузла по рекомендации администрации Хабаровского края определен
ИВЭП ДВО РАН, имеющий многолетний опыт работ как в бассейне р.Бурея, так и в бассейне
р.Амур в целом.
ИВЭП совместно с организациями-соисполнителями из ДВО РАН, Дальневосточным межрегиональным территориальным управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, подразделениями Минприроды РФ по Дальневосточному региону, Амурской области
и Хабаровскому краю, Амуррыбводом, Амурским бассейновым водохозяйственным управлением
и другими учреждениями по разрабатываемой ежегодно комплексной рабочей программе осуществляют полевые, исследовательские работы с выпуском ежегодных отчетов и сводных отчетов по этапам мониторинга.
Ленгидропроект выполняет курирование работ и совместно с Заказчиком ОАО "Бурейская
ГЭС" – проводит согласование разрабатываемых ИВЭП с соисполнителями комплексных ежегодных рабочих программ и готовит сводные заключения по материалам ежегодных отчетов. При
12
согласовании программ работ учитывается актуальность проведения тех или иных исследований
на конкретном этапе мониторинга, принимаются решения по необходимой корректировке состава
и объемов работ, а также оптимизируется стоимость работ.
Реализация локального социально-экологического мониторинга позволит в оставшиеся годы строительства Бурейской ГЭС и первые годы ее постоянной эксплуатации получать достоверную оперативную информацию о состоянии природных экосистем и социальных процессах в зоне
влияния гидроузла и, в случае необходимости, принимать меры по улучшению социальной и экологической обстановки.
Также в ходе мониторинга находят отражение и практические задачи, возникающие при строительстве Бурейского гидроузла и заполнения его водохранилища, начавшегося с 15 апреля 2003 года.
Первой практической задачей явилось обоснование необходимости установки рыбозащитных
устройств на временных водоводах гидроагрегатов ГЭС. По результатам работ в рамках ихтиологического блока мониторинга с мая по сентябрь 2003 года ФГУ "Амуррыбвод" принял решение об
отказе от установки рыбозащитных устройств (РЗУ) в период временной эксплуатации ГЭС.
А полномасштабные ихтиологические исследования 2004 года позволили сделать вывод о нецелесообразности установки РЗУ на постоянных глубинных водоприемниках гидроагрегатов ГЭС.
Уже первые исследования при заполнении водохранилища показали соответствие экологической обстановки прогнозным показателям, подготовленным при проектировании станции. Так,
в частности, изменения качества воды в бассейне реки Бурея находятся в пределах природного
фона, характерного для данной местности. Не выявлено и существенного влияния плотины ГЭС
на развитие рыбных ресурсов.
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОМ
МОНИТОРИНГЕ ЗОНЫ ВЛИЯНИЯ БУРЕЙСКОЙ ГЭС
В.И. Синюков, В.А. Глухов, Б.Е. Маева, О.В. Рыбас
Институт тектоники и геофизики ДВО РАН, Хабаровск
Социально-экологический мониторинг зоны влияния Бурейской ГЭС, по определению,
предполагает систему регулярных, длительных наблюдений в пространстве и во времени за состоянием и изменением окружающей природной среды под воздействием всего комплекса антропогенных факторов, связанных со строительством и эксплуатацией Бурейского гидроузла. В мониторинге задействованы специалисты самых различных научных дисциплин, изучающие водную
среду, почвенный покров, животный мир, растительность, ихтиологию, метеорологию, санитарию и гигиену, социальную среду. Все они имеют свои предметы и методы исследования. Очевидно, что в ходе мониторинга, уже на начальном этапе – сбора информации, возникает проблема
организации и хранения разнородных данных наблюдений. Особенно сложные проблемы возникают на этапах анализа и синтеза разнородных материалов, когда начинают обнаруживаться неизвестные ранее многоуровневые связи между столь сложными и разнородными объектами и когда наступает время выдавать прогнозы и рекомендации.
Собрать, сохранить, обработать и обобщить такое огромное количество разнородного материала возможно только с использованием современных геоинформационных технологий и, прежде всего геоинформационных систем, (ГИС). Геоинформационные системы – это совокупность
компьютерных средств и специальных программ, позволяющая создавать и интегрировать в
единый комплекс различные базы данных и модели географического пространства (обычно поверхность Земли, представляемую в виде различных карт и планов).
Но самое замечательное свойство ГИС заключается в том, что они являются высокоэффективным средством анализа и синтеза разнородных, казалось бы, на первый взгляд, не связанных
между собой данных о природных объектах, – для обнаружения новых свойств, связей и взаимоотношений между ними. Поэтому ГИС в настоящее время становятся незаменимым средством при
экологических исследованиях, проведении различных типов мониторинга окружающей среды.
Еще одним, крайне важным аспектом при проведении мониторинга окружающей среды, является использование материалов дистанционного зондирования. В данном случае речь идет об
13
использовании спектрозональных космических снимков серии LANDSAT, АSTER и новых материалов – локационной съемки Земли Shuttle radar topographic mission (SRTM) – Радарной топографической съемки большей части территории земного шара, с помощью метода, называемого
радарной интерферометрией (radar interferometry).
Совершенно очевидно, что анализ космических снимков, сделанных через последовательные интервалы времени, по мере заполнения водохранилища позволяет отследить с достаточно
высокой точностью многие аспекты воздействия Бурейского гидроузла на окружающую среду,
позволит существенно улучшить качество мониторинга.
В лаборатории геоинформационных технологий Института тектоники и геофизики (ИТиГ
ДВО РАН) имеется определенный опыт применения космических снимков при проведении различных видов геологических исследований, построении карт растительности, лесных пожаров,
антропогенного воздействия человека на природу, при изучении структуры водных объектов.
В программе работ по социально-экологическому мониторингу зоны влияния Бурейской
ГЭС лаборатории геоинформационных технологий были поставлены задачи по геоинформационному обеспечению и сопровождению проводимых исследований.
На самых первых этапах решения этих задач нужно было определиться с общей концепцией
информационной системы поддержки мониторинга, а также с основными картографическими
масштабами, которые наиболее полно и эффективно отражали бы все изменения окружающей
среды. Была принята концепция создания системы цифровых топографических и специальных
тематических карт трех масштабных уровней:
1. Мелкомасштабный (обзорный) уровень. Территориально – весь бассейн р. Бурея (по линии водораздела). Исходный масштаб используемой топографической основы – 1:1 000 000.
Исходный масштаб специальных тематических карт – 1:500 000 – 1:1 000 000. Основные задачи:
оценка состояния природной среды и влияния на нее природно-техногенных факторов на региональном уровне. Включает в себя комплект цифровых мелкомасштабных тематических карт экологического содержания.
2. Среднемасштабный (основной рабочий) уровень. Территориально ограничен зоной влияния Бурейского водохранилища при максимальном уровне его заполнения (256 м) и расположением участков (пунктов, постов) наблюдений за состоянием природной среды. Контур зоны влияния гидроузла также определен и обоснован Ю.Ф. Сидоровым в отчете по мониторингу на территории Амурской области [2]. Исходный масштаб используемой цифровой топографической основы – 1:200 000. Масштаб создаваемых цифровых тематических карт – 1:100 000 – 1:200 000 (до
1:50 000). Включает в себя цифровую топографическую основу и данные дистанционного зондирования территории в разновременном режиме, а также карты фактического размещения пунктов
мониторинга по разделам. Основные задачи: определение и вынесение на карту конкретных
пунктов наблюдений за состоянием природной среды и обеспечение их необходимой базовой
картографической информацией, отражение на картах результатов наблюдений в экосистемах
территории при заполнении водохранилища, а также комплексный анализ различных данных по
основным разделам мониторинга.
3. Крупномасштабный (детальный) уровень. Отражает посты, площадки, участки, разрезы
непосредственных наблюдений за состоянием природной среды. Масштаб цифровых карт 1:5
000–1:25 000. Включает в себя все данные, полученные на пунктах наблюдений по всем разделам
мониторинга. Основные задачи: обеспечение пользователям доступа к любой информации (в том
числе непосредственно с карты), комплексный анализ данных по пунктам наблюдений, оформление результатов анализа в необходимом виде (графики, диаграммы, тематические карты и т.п.).
Данный раздел также будет включать в себя полнофункциональную компьютерную базу данных
фактографической информации по всем разделам и пунктам мониторинга, макет которой разработан специалистами ОАО "Ленгидропроект" [4].
Для каждого уровня работ создавались свои, базовые топоосновы. Наиболее трудоемкой
оказалось создание топоосновы масштаба 1:200 000. В основу ее создания была положена "сканерная" технология, когда исходные карты сканировались на широкоформатном сканере с большим разрешением, убирались искажения, проводилась привязка к нужной системе координат и
векторизовались непосредственно в MapInfo. Всего было сделано 14 стандартных номенклатурных планшетов.
14
Следующей задачей был расчет площадей затопления прилегающих территорий по пяти
уровням заполнения водохранилища – 206, 218, 225, 240, 256 м, с формированием соответствующих полигональных картографических покрытий. Часть уровней была рассчитана обычным ручным методом, а часть – с использованием данных (SRTM) и их обработкой в программе Vertical
mapper v.3. Полученные результаты превзошли самые смелые ожидания. Программа показала
превосходные результаты как по точности расчетов, так и по скорости их выполнения. На основе
этих расчетов оценивались площади природных объектов, подлежащих затоплению.
Особенно важной и интересной работой было проведение расчетов видового и количественного состава лесных угодий, попадающих в зону затопления Бурейского водохранилища.
Исходными показателями для нее являлись схемы лесных выделов Тырминского и Ургальского
лесхозов (6 склеек карт–схем лесоустройства масштаба 1:25 000) с данными по видам древесной и
кустарниковой растительности и запасам товарного леса. Полученные результаты были переданы
непосредственно руководству Бурейской ГЭС.
Интересным и, наверное, знаменательным событием явилось то, что техническим заданием
было предусмотрено проведение расчетов площадей зон затопления проектируемой Нижнебурейской ГЭС по 2 уровням заполнения. Эти расчеты также были успешно выполнены и представлены
в отчете.
Если на первом этапе организации ГИС социально-экологического мониторинга зоны влияния Бурейской ГЭС приоритетными являлись задачи создания единой базовой топоосновы, то на
втором этапе на первый план выдвигается организация и формирование банка данных фактического материала, полученного исполнителями договора в ходе проводимых работ.
В 2004 году проводились работы по переводу всех цифровых картографических материалов
под управление единой геоинформационной системы MapInfo, которая принята как базая для
программы мониторинга. Было конвертировано и переоформлено пять комплектов карт: Геологическая карта, Карта природных геохимических и радиоактивных аномалий, Карта ландшафтов и
природно-техногенных комплексов, Карта интенсивности проявления экзогенных геологических
процессов, Карта оценки экологического состояния природной среды, – созданные ФГУГГП "Хабаровскгеология" [1]. По своей сути эти карты явились началом создания банка данных мониторинга Бурейской ГЭС.
В течение 2004 г. проводилась организация и формирование банка данных картографического и фактического материала по основным разделам мониторинга.
Водная среда - вынесены на карту пункты наблюдений, с полученными на них данными:
1) изучение видов и состава бентоса (пресноводных беспозвоночных) в горных водотоках бассейна р. Бурея; 2) альгологический анализ водотоков бассейна р. Бурея (замеры количества и состава
водорослей перифитона); 3) изучение количества и состава фитопланктона по Бурейскому водохранилищу; 4) микробиологический анализ зоны Бурейского водохранилища и горных водотоков
бассейна р. Бурея.
Животный мир – вынесены на сводную карту контрольные площадки с результатами
наблюдений за животным миром: 1) зоонаблюдения – площадки зоологических наблюдений);
2) ООПТ – Особо охраняемые природные территории; 3) "звериные переходы" – основные звериные переходы различных типов в зоне водохранилища; 4) "млекопитающие" – зоны сезонных
концентраций, а также возможной гибели различных видов млекопитающих; 5) "скопления рыб"
– зоны возможной концентрации различных видов рыб; 6) "редкие виды" – места, где были встречены различные виды редких животных.
Метеонаблюдения. На сводную карту вынесено 9 метеостанций, входящих в зону влияния
Бурейского водохранилища, по которым имеются данные многолетних метеонаблюдений.
Ихтиология. Вынесены на сводную карту контрольные участки с результатами облова
набором ставных сетей по р. Бурея, на интервале устье р. Бурея–пос. Талакан.
Почвы. Вынесены на сводную карту реперные участки, с результатами наблюдений за состоянием почвенного покрова, который будет испытывать влияние Бурейского водохранилища.
Растительность. На сводную карту вынесены точки сбора материала и описания растительности в нижнем бьефе Бурейской ГЭС и профили описания растительности, заложенные сотрудниками Хинганского заповедника.
Все материалы, занесенные в банк данных, были получены непосредственно от исполнителей разделов и из промежуточного отчета по мониторингу за 2003 г. [3].
15
За время работ был сформирован банк данных по дистанционному зондированию зоны Бурейской ГЭС. В дополнение к имеющимся космическим снимкам в американской компании U.S.
Department of the Interior U.S. Geological Survey было приобретено еще два спектрозональных
космических снимка серии LANDSAT. На одном из них отражен уровень заполнения водохранилища по состоянию на 27 июля 2003 г. В настоящее время космические снимки подготовлены для
работы практически во всех спектральных диапазонах. На основе данных SRTM в лаборатории
построена трехмерная модель рельефа на всю область мониторинга. Эта модель использовалась
при расчете уровней заполнения Бурейского водохранилища, анализе форм рельефа, выявлении
молодых, потенциально сейсмоопасных зон разломов.
В ходе работ по мониторингу Бурейской ГЭС большое внимание лабораторией уделялось
текущему геоинформационному обеспечению специалистов, проводящих непосредственные исследования. Было подготовлено, распечатано и передано исследователям более тридцати карт самых различных масштабов.
В настоящее время практически завершается первый этап (накопительный и справочноинформационный) создания полнофункциональной ГИС. Назрела необходимость перехода ко
второму этапу (обобщающему, аналитическому и прогнозирущему), в результате которого должна быть создана полнофункциональная геоинформационная система, обеспечивающая хранение,
обработку, анализ, синтез полученной информации и составление достоверных прогнозов социально-экологического мониторинга зоны влияния Бурейской ГЭС.
Литература
1. Научный социально-экологический мониторинг и базы данных зоны влияния Бурейского гидроузла. Экологическое сопровождение социально-экологического мониторинга на территории Амурской области. Этап №2: отчет / НПП "Природоохранный центр"; исполн. Ю.Ф. Сидоров – Благовещенск; Хабаровск,
2004.
2. Научный социально-экономический мониторинг и базы данных зоны влияния Бурейского гидроузла. Создание макета программного комплекса для ведения баз данных: промежуточный отчет / ОАО Ленгидропроект; исполн. И.К. Ханов. – СПб., 2004.
3. Комплект картографических материалов масштаба 1:500 000 для организации и ведения социально-экологического мониторинга в зоне влияния Бурейского гидроузла. Пояснительная записка: отчет по
договору № 06–03/1 / ФГУГГП "Хабаровскгеология"; исполн. Л.А. Шаров и др. Хабаровск, 2003.
4. Научный и социально-экологический мониторинг и базы данных зоны влияния Бурейского гидроузла: промежуточный отчет за 2003 г. / ИВЭП ДВО РАН; исполн.: Б.А. Воронов, С.Е. Сиротский. – Хабаровск, 2004.
КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
МОНИТОРИНГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Ю.Ф.Сидоров, Е.Ю. Сидоров
Научно-производственное предприятие "Природоохранный центр",
ООО "Амурские геоинформационные технологии", Благовещенск
Объективная оценка комплексного влияния гидроузла на окружающую среду невозможна
без создания информационного портрета объекта наблюдений (в данном случае зоны влияния
Бурейского гидроузла). Последний представляет собой совокупность нанесенных на картоснову
данных, характеризующих состояние природной среды до начала заполнения водохранилища, – с
последующим пространственным отображением фиксируемых по результатам экологического
мониторинга изменений. Кроме того, картматериалы являются прекрасной иллюстрацией как самой концепции комплексного мониторинга, так и получаемых результатов и могут быть положены в основу периодически обновляемых атласов.
В 2003–2004 гг. Природоохранным центром в рамках хоздоговора с ИВЭП ДВО РАН проанализированы все имеющиеся картматериалы в отношении возможности их использования и
16
достаточности для реализации основных целей и задач социально-экологического мониторинга
зоны влияния Бурейского гидроузла с использованием ГИС-технологий.
Государственная топооснова м-ба 1:200 000, изданная с оригиналов ГУГК СССР и Роскартографии, имеется на всю территорию зоны влияния Бурейского гидроузла. Однако в связи с тем, что
издание этих топокарт приходится на 1979–1994 гг., отраженная на них информация, особенно в части инфраструктуры населенных пунктов, состояния растительного покрова, в значительной мере
устарела и требует обновления. Эта задача уже частично решена при составлении карты антропогенной нарушенности зоны влияния гидроузла в верхнем бьефе с помощью современных космоснимков.
Составленная в 1993 г. "Карта почв, природно-сельскохозяйственного районирования, бонитировки почвенных и климатических ресурсов Амурской области м-ба 1:200 000" (авторы Чернаков, Онищук, Коршунова) не привязана к топооснове соответствующего масштаба и в лучшем
случае может называться схемой. К тому же данная карта охватывает лишь часть нижнего бьефа
Бурейского гидроузла на территории Амурской области и полностью исключает верхний бьеф.
По этой же причине не может быть использована без существенной доработки и "Карта лесов Амурской области", подготовленная областным управлением лесами в 1998г. в м-бе около
1:530 000. Фактически данная "карта" является схемой, составленной путем механической "сшивки" имеющихся материалов лесоустройства различных лет с квартальной разбивкой, не привязанных к государственной топооснове. К тому же отраженная на ней информация о состоянии лесного покрова в значительной мере устарела.
Остальные имеющиеся карты (Леса СССР, Почвы СССР, Почвы Амурской области, Растительность зоны БАМ, Экологические ситуации территории Амурской области и России, Гидроклиматические ресурсы Амурской области и ряд других) - относятся к мелкомасштабным (1:1 000
000–1:8 000 000) и не могут быть использованы непосредственно для картографического обеспечения экологического мониторинга. Хотя следует отметить, что они несут достаточно объемную
и важную информацию, но к настоящему времени, на наш взгляд, в недостаточной степени проработанную и практически не используемую для целей проводимого мониторинга.
Из цифровых карт в 2002 г. на весь бассейн Буреи ФГГУП "Хабаровскгеология" составлен
комплект обзорных карт геоэкологического содержания м-ба 1:500 000. Фактически в данном
комплекте содержится информация лишь о состоянии геологической среды (причем, далеко не
полная – нет данных о месторождениях и рудопроявлениях полезных ископаемых, по сейсмике,
геоморфологии, рельефе) при полном отсутствии карт состояния биоты (животный, растительный
мир, почвы), без которых подготовленная карта оценки экологического состояния природной
среды не соответствует своему названию. Кроме того, выбранный масштаб карт (1:500 000)
слишком мелкий и по определению не может являться рабочим для целей проводимого покомпонентного экологического мониторинга зоны влияния гидроузла.
Значительно более информативным (несмотря на более мелкий м-б – 1:1 000 000) является
комплект электронных и бумажных карт, составленный в 2000 г. Геоэкологической партией
ФГУГП "Амургеология" по результатам кондиционного геоэкологического картирования территории Амурской области. Данный комплект включает привязанные к топооснове м-ба 1:500 000
(на опорные участки – м-ба 1:200 000) карты как покомпонентного, так и комплексного анализа
состояния окружающей среды, городских агломераций, техногенных комплексов и может непосредственно использоваться для целей мониторинга зоны влияния Бурейского гидроузла на территории Амурской области. К тому же вся информация, касающаяся опробования природных
сред (атмосферный воздух, снежный покров, почвы, донные отложения, природные воды, растительность) и обработки результатов анализов, сведена в базы данных (БД), что значительно облегчает процесс ее использования в создаваемой ГИС.
В 2003 г. фирмой АмурГИТ на всю территорию Амурской области с бланковой основы м-ба
1:500 000 оцифрована карта бассейнов водотоков 3-го порядка с их кодировкой и созданием соответствующей БД. Данные бассейны приняты за элементарные ячейки, к которым может привязываться вся информация эколого-экономического и природно-ресурсного блоков. Всего таких ячеек на территории области выделено около 2 000 (в т.ч. в бассейне Буреи на территории области их
около 40), причем все они имеют идентификационные номера. Разработана также оригинальная
программа электронного считывания информации с любого тематического слоя (леса, земли, антропогенная нарушенность, гидроресурсы, климат и т.д.) как по элементарным ячейкам, так и по
их комбинациям (бассейны рек более высоких порядков, административный район, лесхоз и др.).
17
Данная работа является пионерной для Амурской области и позволяет унифицировать процесс сбора, обработки, хранения и оперативной выдачи любой информации с ее пространственной привязкой. Кроме того, она направлена на быстрый поиск и комплексный анализ информации
для принятия управленческих решений в области природопользования и рационального землепользования. Эта разработка вполне может применяться и для конкретных целей мониторинга
зоны влияния Бурейского гидроузла.
В 2002–2003 гг. на амурскую часть территории зоны влияния гидроузла силами Природоохранного центра и ООО "АмурГИТ", с привлечением отраслевых специалистов, составлен
большой комплект тематических цифровых карт (таблица). При этом в качестве основного рабочего масштаба взят 1:200 000. В таком же масштабе к настоящему времени силами ГИС-группы
ИТиГ ДВО РАН и АмурГИТ выполнена цифровая модель местности (ЦММ) на всю зону влияния
гидроузла, включая левобережье Амура с гнездовыми участками редких видов птиц.
Таблица
Комплект цифровых тематических карт
на зону влияния Бурейского гидроузла в границах Амурской области
№№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Наименование карт, авторы рабочих вариантов карт
Исходные данные
Карта-схема геологического строения. Сидоров Ю.Ф.
М-б 1:100 000,
Карта-схема полезных ископаемых. Сидоров Ю.Ф.
М-б 1:100 000
Почвенная карта-схема. Стринин А.Н.
М-б 1:100 000
Карта-схема лесного покрова. Яборов В.Т., Сидоров Ю.Ф.
М-б 1:100 000,
Ландшафтная карта. Борисова И.Г.
М-б 1:100 000
Карта-схема распространения и плотности населения видов
охотничьей фауны. Игнатенко С.Ю. М-б 1:100 000
Геологическая карта СССР м-ба
1:200 000 с добавлениями
Карта полезных ископаемых СССР
м-ба 1:200 000 с добавлениями
Почвенная карта Амурской обл. мба 1:1 000 000 с добавлениями
Материалы лесоустройства 1971 г.
м-ба 1:25 000 (Бурейский лесхоз)
Топооснова м-ба 1:200 000, космоснимок Landsat 5TM 1988 г.
Данные авианаблюдений, учетные
материалы м-ба 1:25 000
Карта интенсивности проявления
ЭГП листа М-52-Б, изданные топокарты м-ба 1:100 000, космоснимки
Уломов, 1999; СНиП П-7-81,
М., 2000
Гравиметрическая карта СССР. Мб 1:200 000 с добавлениями
Сидоров Ю.Ф., 2003
Карта-схема форм рельефа и современных экзогенных процессов. Гусев М.Н. М-б 1:100 000
Карта-схема сейсмического районирования ОСР-97-С 1%.
М-б 1:10 000 000
Район водохранилища в региональном поле силы тяжести.
9.
Носырев М.Ю. М-б 1:1 100 000
10.
Схема зоны влияния Бурейского гидроузла
Схема зон ВОЗ района расположения
11.
Корчагин Ф.Г., 1998
Буреинского водохранилища. М-б 1:700 000
Карта-схема ПТК с участками обитания редких и исчезающих
Ландшафтная карта, материалы
12.
видов растений в зоне затопления и влияния
ботанических исследований.
водохранилища Бурейской ГЭС. М-б 1:200 000
Савченко В.М., Борисова И.Г.
Карта-схема ООПТ в нижнем бьефе Бурейской ГЭС с гнездовыми участками редких видов птиц и контуром затопления
Данные мониторинга
13.
территории катастрофическими паводками. Игнатенко С.Ю.
Хинганского заповедника
М-б 1:500 000
Расположение гнезд редких видов птиц в Хинганском заповедДанные Хинганского
14.
нике и заказнике "Ганукан". Игнатенко С.Ю. М-б 1:200 000
заповедника
Расположение гнезд редких видов птиц в Антоновском лесниДанные мониторинга
15.
честве Хинганского заповедника. Игнатенко С.Ю.
Хинганского заповедника
М-б 1:200 000
Карта-схема территории косвенного воздействия на животный
16.
мир и ООПТ верхнего бьефа Бурейской ГЭС.
Игнатенко С.Ю. М-б 1:250 000
Примечание: Все электронные варианты карт составлены Сидоровым Ю.Ф. и Сидоровым Е.Ю.
8.
18
В качестве вспомогательных для привязки пунктов наблюдений в пределах контрольных
участков предложено использовать масштабы от 1:1 000 (для профилей и опорных площадок мониторинга растительности, почв) до 1:25 000 (для территорий контрольных и опытных участков).
В границах выбранных участков создаются цифровые векторные топопланы в формате MapInfo
6.5 с единым составом слоев и структурой атрибутивной информации. Карты составляются в географической системе координат и могут использоваться совместно как с космоснимками, так и с
другими картами разных масштабов. Уже составлены векторные планы для контрольных участков Талакан, Пайкан, Каменка, Казановка, Малиновка и Аркадьевка, переданные конкретным исполнителям по отдельным блокам мониторинга для непосредственного использования при полевых исследованиях 2004 г.
В заключение следует отметить, что оптимальный состав тематических карт для целей экологического мониторинга зоны влияния гидроузла до сих пор не определен.
Предлагаемый набор рабочих тематических карт по зоне влияния Бурейского гидроузла и
их (предварительное) содержание:
1. Карта состояния животного мира – отражает видовое разнообразие, ареалы обитания
(встречаемости) и плотности населения промыслово ценных, редких и охраняемых видов, пути
сезонной миграции, границы существующих, проектируемых и прогнозируемых ООПТ, охотхозяйств, ТТП, контуры опорных участков и учетные профили с их постоянными номерами.
2. Карта состояния растительного покрова – с отражением структуры растительного покрова, мест обитания редких и исчезающих растений, вырубок, гарей и пустырей, водоохранных
и запретных полос, опорных участков, геоботанических профилей и пробных площадей лесного
мониторинга, границ ООПТ.
3. Карта-схема почв – содержит характеристику типов почв; составляется по имеющимся
официальным почвенным картам м-ба 1:1 000 000 (Дальгипрозема и Амургипрозема), контуры
опорных участков с пространственной привязкой почвенных разрезов.
4. Карта антропогенной нарушенности – составляется по результатам дешифрирования
современных космоснимков (состояние местности на 2002–2003 гг.) и анализу изданной топоосновы м-ба 1:200 000. Отражаются рубки и гари различного возраста, дорожная сеть, карьеры, выемки, просеки ЛЭП, линий связи, границы селитебных зон, отработанные и эксплуатируемые россыпи. Наносятся проектные уровни НПУ, УМО, а также границы проектного поэтапного заполнения водохранилища до НПУ, зоны прогнозируемого подтопления и переработки берегов.
5. Карта полезных ископаемых – составляется с учетом всей имеющейся информации по
состоянию на 2003г. (на амурскую часть зоны влияния карта уже имеется).
6. Карта-схема эрозионных процессов прибрежной (5 км) полосы водохранилища –
включает пространственную привязку участков проявления различных по генезису экзогенных
процессов и явлений по результатам комплексного анализа фондовых материалов и дешифрирования космоснимков с районированием по степени интенсивности проявления и прогнозом развития наиболее опасных ЭГП.
Для целей взаимоувязки задач картографического сопровождения, соблюдения определенных методических требований и научного сопровождения предлагается создать и утвердить редакционную комиссию, куда включить научных руководителей по блокам мониторинга, авторов
карт, а также специалистов Природоохранного центра, ГИС-группы ИТиГ и АмурГИТ. В первоочередные задачи редкомиссии должно входить утверждение легенд к картам, разработка требований по оптимизации использования картматериалов и приемка готовой картографической продукции по результатам года.
19
КОМПЛЕКТ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ МАСШТАБА 1:500 000
ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ И ВЕДЕНИЯ СОЦИАЛЬНО–ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
МОНИТОРИНГА В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ БУРЕЙСКОГО ГИДРОУЗЛА
Л.А. Шаров, В.И. Анойкин
ФГУГГП "Дальгеофизика", Хабаровск
На территорию бассейна р. Бурея составлен комплект специализированных карт масштаба
1:500 000, включающий Карту ландшафтов и природно-техногенных комплексов, Геологическую
карту, Карту интенсивности совместного проявления экзогенных геологических процессов, Карту
природных геохимических и радиоактивных аномалий, Карту оценки экологического состояния
природной среды, и пояснительную записку к ним.
В основу карт положены результаты анализа и обобщения опубликованных и фондовых
геологических, геолого-экологических, экологических, гидрогеологических, гидрологических и
других материалов, полученных производственными и научно-исследова-тельскими организациями различных министерств и ведомств, а также результаты дешифрирования материалов дистанционного зондирования поверхности Земли, имеющихся в распоряжении предприятия.
Первая из карт отражает современное состояние природных ландшафтов и результаты влияния на них инженерно-строительных, горнотехнических, лесохозяйственных и сельскохозяйственных природно-техногенных комплексов (ПТК). На ней обозначены природнотерриториальные комплексы различного таксономического ранга и наложенные на них ПТК, в
контурах которых показаны выражающиеся в масштабе и внемасштабные населенные пункты,
транспортные, промышленные, лесохозяйственные и сельскохозяйственные объекты, месторождения полезных ископаемых, гари, преобладающие направления ветров, крупные свалки твердых
промышленных и бытовых отходов, отражены типы и степень загрязнения подземных вод на
крупных водозаборах, характер загрязнения токсичными веществами поверхностных вод и их
экологическое состояние, изображены геологические и гидрогеологические памятники, нанесены
границы заповедника и заказника.
Техногенное воздействие на природную среду наиболее интенсивно выражено в югозападной, центральной и, частично, северной частях картографируемой территории. Анализ результатов экологически неблагоприятной хозяйственной деятельности предприятий, информация
о количестве отходов, накопленных на конец 2001 г., и о составе загряз-няющих веществ, выбрасываемых ими в сточные воды, атмосферу и почвы, позволили выделить на рассматриваемой территории Чегдомынский, Бурейский и Талаканский инженерно-строительные ПТК с наиболее значительными уровнями техногенной нагрузки.
В состав Чегдомынского инженерно-строительного природно-техногенного комплекса площадью 525 км2 входят пгт. Чегдомын, близрасположенные поселки и транспортная сеть. Согласно
данным отдела природных ресурсов и охраны окружающей среды администрации Верхнебуреинского района, количество загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятиями ПТК в атмосферу, в 2001 г. составило 14 458 т . Выбросы на рельеф твердых отходов составили 11 093т. На долю
загрязняющих веществ, попавших в водную среду, приходится 6 171 т. Модуль техногенной
нагрузки (М) в пределах Чегдомынского ПТК равен 60,4 т/км2год. Бурейский инженерностроительный природно-техногенный комплекс площадью около 850 км2 объединяет железнодорожные станции и поселки городского типа Бурея, Новобурейский, Кивдинский, Новорайчихинск,
Широкий, Прогресс и связывающие их транспортные магистрали. Горная промышленность в пределах ПТК является одним из мощных факторов преобразования природной среды. Горнопромышленная зона занимает 153 км2. Помимо горнодобывающей промышленности в пределах ПТК в поселках Новорайчихинск, Прогресс, Бурея построены предприятия машиностроения и металлообработки, строительных материалов и деревообработки, химической, легкой и пищевой промышленности, локомотивное депо, ГРЭС, отопительные котельные и ряд мелких предприятий местной промышленности. Последствия антропогенного влияния на природную среду ПТК в большинстве случаев оказались негативными. Первичные ландшафты вокруг ПТК претерпели определенные изменения в результате сельскохозяйственной и мелиоративной деятельности, развития садовоогородных (дачных) хозяйств. В целом модуль техногенной нагрузки Бурейского ПТК составляет
103,8 т/км2год. Талаканский инженерно-строительный природно-техногенный комплекс площадью
20
100 км2 включает пос. Талакан, его окрестности и территорию строящейся Бурейской ГЭС. Строительство последней оказывает основную техногенную нагрузку на окружающую среду данного
ПТК. Условный модуль техногенной нагрузки в пределах ПТК составляет 330,7 т/км2год.
Горнотехнические ПТК, сформированные при освоении месторождений полезных ископаемых, оказывают многостороннее техногенное воздействие на природную среду территории. Кроме угля, на рассматриваемой территории выявлено и разведано около 87 россыпных месторождений золота, сгруппированных в 4 золотоносных узла. Добыча металла осуществляется гидравлическим способом. Объем сточных вод при промывке составляет около 18 тыс. м3 в сутки. Помимо
прямого загрязнения рек сточными водами, вторичными загрязнителями являются гале-эфельные
отвалы, обнаженные глинистые борта полигонов и складируемые на них вскрышные породы
(торф). В долинах рек при гидромеханической разработке россыпей происходит полное разрушение первичных природных ландшафтов. При вскрыше непродуктивных отложений уничтожаются
первичный рельеф долин (русла водотоков, пойменные, а нередко и надпойменные террасы), растительный и почвенный покровы.
Неметаллические полезные ископаемые в регионе представлены месторождениями известняков, каолина и цеолитов, строительные материалы – глиной, песком, строительным и облицовочным камнем. В процессе поисково-разведочных и эксплуатационных работ в результате техногенеза как на самих месторождениях, так и на прилегающих к ним территориях произошла
трансформация природных компонентов и снизилась их геоэкологическая стабильность.
Экологическая оценка качества подземных вод территории региона показывает, что все водозаборы, эксплуатирующие рыхлые кайнозойские и, частично, позднемеловые отложения, дают
некондиционные воды. Изучение экологического состояния и степени загрязнения поверхностных вод рассматриваемой площади свидетельствует, что степень их загрязнения меняется от умеренно опасной до чрезвычайно опасной на территории Бурейского ПТК и не превышает умеренно
опасной в реках Ургал, Чегдомын и низовьях рек Яурин и Ниман.
Негативное влияние на природные ландшафты территории оказывает также промышленная
рубка лесов. Вырубки лесов на горных склонах приводят к формированию или активизации курумов, лавин, селей, промоин. Транспортные волоки через ручьи и небольшие реки загрязняют их
русла. Большая захламленность территории вырубок обуславливает их высокую пожарную опасность. Лесными пожарами в центральной и юго-восточной частях региона были частично или
полностью уничтожены растительный и почвенный покровы.
Содержание вышеупомянутой карты дополняется Картой интенсивности совместного проявления экзогенных геологических процессов (ЭГП). На карте отражено многообразие генетических типов ЭГП в разных частях бассейна р. Бурея и различия в их интенсивности, обусловленные как неоднородностью геологического строения, инженерно-геологическими и ландшафтными условиями региона, так и дискретностью их проявления. Антропогенные изменения природной среды (ПС) оказывают определенное влияние на развитие природных ЭГП, например, гравитационных, криогенных, флювиальных, полигенетических, вызывая их активизацию, часто приводящую к отрицательному воздействию как на первичные ландшафты, так и на жизнедеятельность человека. Наглядным доказательством этого являются деградация почвенного и растительного покровов, изменение водного баланса, теплового и водного режима почв и грунтов в пределах природных ландшафтов.
Геологическая карта бассейна р. Бурея отражает совокупность разновозрастных геологических тел осадочного, магматического и метаморфического происхождения. Бассейн р. Бурея, по
существующему структурно-тектоническому районированию, охватывает части трех главнейших
структурных элементов юга Дальнего Востока – Буреинского массива, Монголо-Охотской и Сихотэ-Алинской складчатых систем, которые, в свою очередь, подразделяются на ряд более мелких
структурных единиц. Северная и восточная части рассматриваемой территории располагаются на
стыке главнейших разломных зон, имеющих различную ориентировку, морфологию и длительность существования. На севере это зона Пауканского глубинного разлома, ориентированная в
северо-западном направлении. Южнее – четко проявлены Умальтинская и Тастахская меридиональные зоны разломов. Здесь же в виде серии тектонических нарушений проявлена Левобуреинская зона разломов северо-восточного направления. Наконец, в юго-восточном углу территории
(среднее течение р. Тырма) опознается северо-восточный отрезок протяженной зоны разломов,
известной под названием Хинганского разлома. Помимо вышеупомянутых главнейших разлом-
21
ных зон территория бассейна р. Бурея покрыта сетью многочисленных более мелких разломов с
преобладающей северо-восточной ориентировкой.
На Карте природных геохимических и радиоактивных аномалий крапом отображены области распространения основных петрографических разновидностей пород региона, а на их фоне
цветовой раскраской – природные геохимические аномалии токсичных веществ, оконтуренные по
вторичным ореолам и потокам рассеяния, и радиоактивные аномалии.
За нижний (допустимый) порог аномальности принималось содержание элемента с коэффициентом концентрации (Кс) 1,5. Для оценки загрязнения среды несколькими химическими элементами применялся суммарный показатель загрязнения – Zc, характеризующий общую геохимическую нагрузку на объект нескольких химических элементов с аномальными содержаниями. Градации содержания токсичных веществ в аномалиях (от допустимого до чрезвычайно опасного) отражены на карте оттенками зеленого и желтого цветов. В результате обработки данных геохимического опробования на карте удалось выделить в генерализованном виде 609 аномалий токсичных веществ. Из них в 264 аномалиях содержание токсикантов оценивается как допустимое для ПС, в 137
– как умеренно опасное, в 165 – как опасное и в 43 – чрезвычайно опасное. Доминирующими среди
загрязнителей являются Mo, Sn, Be, Pb, Ag, Cu, Cr, Zn, Ni, относимые по степени токсичности к I–III
классам опасности. Из 609 аномалий, вынесенных на карту, 239 являются моноэлементными и 372полиэлементными. Среди моноэлементных вторичных ореолов или потоков рассеяния преобладают
аномалии олова (35,6 %), бериллия (15,9 %), золота (13,4 %), молибдена (~13 %). Аномалии цинка и
серебра встречаются реже. В единичных случаях установлены аномалии вольфрама, титана, циркона и ртути. Наиболее высокий Кс (от 80 до 140) характерен для моноэлементных аномалий олова.
Полиэлементные химические аномалии токсичных веществ на территории региона представлены
широким спектром природных химических загрязнителей всех классов опасности. Из общего количества полиэлементных аномалий в 147 содержание токсичных веществ, потенциальных загрязнителей территории, является допустимым, в 75 – умеренно опасным, в 119 – опасным, в 31 – чрезвычайно опасным. Полиэлементные аномалии характеризуются незначительным набором поллютантов, представленных в основном тяжелыми металлами 3-х классов опасности. На отдельных участках территории Буреинского бассейна, в пределах которых Zc <16 (допустимая степень загрязнения
площади токсичными элементами), преобладающими природными загрязнителями являются бериллий, олово, молибден, медь, цинк, свинец, реже хром, серебро, никель, стронций, кобальт, цирконий, иттрий. В районах с умеренно опасным загрязнением донных отложений и водных потоков
гидросети, составляющих 3,1% от всей территории региона, состав химических элементов – загрязнителей в целом тот же. Доминирующими поллютантами здесь являются бериллий, цинк, свинец,
олово. В пределах участков региона с опасным содержанием токсичных веществ (2 % его площади)
суммарный показатель концентрации химических элементов в донных осадках и водных потоках
колеблется от 33 до 65, редко до 92–130. Химические аномалии токсичных веществ с чрезвычайно
опасной концентрацией поллютантов в пределах рассматриваемого региона наблюдаются очень
редко. Ими загрязнено всего 604 км2 территории, что составляет <1% его площади.
О распределении радиоактивных элементов в горных породах региона можно судить по результатам аэрогамма-съемки и наземных наблюдений на его территории. На общем естественном
радиационном фоне, не превышающем 25 мкР/час, в рассматриваемом регионе выделяются площадные и локальные аномалии радиоактивности, установленные аэрогеофизическими наблюдениями и наземной радиометрией. Общая площадь, занятая природными радиоактивными аномалиями, составляет 4 921 км2 (6,95 % от всей площади региона).
Оценка экологического состояния природной среды района выполнена на основе анализа
вышеупомянутых карт с учетом влияния природных и техногенных факторов на степень ее (ПС)
деформации, а также путем отражения степени нарушенности экологического состояния ее ландшафтов. Экспертному анализу с применением расчетных показателей подверглись следующие
факторы: геоморфологический, гидрогеологический, криогенный, геодинамический, естественной
радиоактивности, геохимический, гидрологический, неотектонический, антропогенный (техногенный), климатический. Основное внимание уделялось факторам, более всего влияющим на экологическое состояние природной среды, например, 1–5, 9, 10 факторы. Исходя из характера и силы воздействия на территорию того или иного фактора или их комплекса, была дана интегральная
оценка экологической обстановки региона, позволившая выделить на карте в пределах бассейна р.
Бурея два типа районов, различающихся степенью экологической напряженности. Отражение их
22
на карте осуществлено цветовой гаммой с перечислением в виде цифровых индексов конкретных
факторов, влияющих на экологическое состояние природной среды. Как видно из карты, к району
с весьма неблагоприятным экологическим состоянием ПС отнесены как значительная часть территорий чегдомынского и бурейского ПТК, так и высокогорные и среднегорные крутосклонные
участки хребтов Турана, Эзоп, Дуссе-Алинь, Буреинского и их отрогов. На остальной территории
района сумма таких факторов, как сложная криогенная обстановка, высокая сейсмичность, интенсивное развитие комплекса ЭГП, значительное количество природных геохимических и радиоактивных аномалий, невысокая водопроводимость и водопроницаемость пород, наличие гарей, вырубок и участков отработки россыпей, создающих в совокупности весьма высокую экологическую напряженность природной среды, позволяют считать экологическое состояние последней
весьма неблагоприятным. Этот геоэкологический район занимает около 13 % территории бассейна р. Бурея. Остальные 87 % площади района – по совокупности влияния вышеупомянутых факторов со значительно меньшим воздействием их на деформацию ПС – отнесены к району с неблагоприятным экологическим состоянием природной среды.
На основе принятой методики оценки экологического состояния ПС однозначно установлено,
что как благоприятного, так и чрезвычайно неблагоприятного состояния природной среды на рассматриваемой территории не наблюдается. Одновременно на карте нашла отражение попытка
оценки нарушенности экологического состояния ландшафтов, выполненная в штриховом варианте.
Предполагается, что составленные карты, во-первых, явятся основой для организации и ведения социально-экологического мониторинга в бассейне р. Бурея, во-вторых, позволят в первом
приближении предвидеть последствия будущей хозяйственной деятельности на данной территории и смогут оказать определенную помощь при составлении генеральных схем размещения производств в этом регионе.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ВЕДЕНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ
В СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА БУРЕЙСКОГО ГИДРОУЗЛА
В.В. Чумаков, А.М. Голубев, И.К. Ханов
ОАО "Инженерный центр ЕЭС",
Филиал "Институт Ленгидропроект", Санкт-Петербург
По договору с ИВЭП ДВО РАН от 01.04.2004 г. № 2198 Ленгидропроект в рамках проекта
"Научный социально-экологический мониторинг и базы данных зоны влияния Бурейского гидроузла (Координация методологических разработок по блокам мониторинга)" заканчивает разработку макета программного комплекса для ведения баз данных в составе мониторинга Бурейского
гидроузла. Разработка макета является первым этапом создания программного комплекса для ведения баз данных в системе мониторинга зоны влияния Бурейского гидроузла.
На этой стадии производится отработка эффективности получения с его помощью максимально полной и оперативной информации по экологической обстановке в заданном районе и
предоставление доступа к ней заинтересованным лицам и организациям, обладающим соответствующими правами для ее получения.
Программный комплекс для ведения базы данных предназначен для накопления, систематизации, хранения и автоматизированной обработки поступающей информации от источников, входящих в сеть наблюдений социально-экологического мониторинга зоны влияния Бурейской ГЭС.
Институт Ленгидропроект имеет опыт создания подобных автоматизированных систем для
ведения мониторинга за состоянием природной окружающей среды на таких гидротехнических
объектах, как Саяно-Шушенская ГЭС и Вилюйская ГЭС-3. Данные системы устанавливались на
персональные компьютеры и являлись однопользовательскими. Настоящий же комплекс построен
как WEB-приложение, то есть доступ к нему для занесения информации, а также получения необходимых сведений может осуществляться непосредственно самим исполнителем со своего рабочего места через Интернет.
Организационно комплекс разбивается на следующие части.
1. Базы данных:
23
– база данных, разделенная на информационные блоки (содержит собственно данные,
описания данных, справочники, используемые для кодирования данных);
– база данных, содержащая управляющую информацию системы (списки пользователей,
списки сценариев работы, конфигурационные параметры и пр.);
– база данных картографической информации (графические объекты (карты, планы, схемы), информация для привязки данных и пр.);
– база данных, содержащая личную информацию пользователей (персональные настройки, процедуры нерегламентых отчетов и пр.).
2. Программы:
– прикладные программы, реализующие заданную функциональность системы (прикладные программы объединены в сценарии работы, сценарии работы регулируют возможные последовательности вызовов прикладных программ и режимы их работы в зависимости от категории
пользователя и/или решаемой задачи);
– программы, предназначенные для обслуживания программного комплекса (настройка
системы, резервное копирование данных и пр.);
– программы, рассчитанные на диалоговую работу в качестве WEB-приложений через
интерфейс CGI, на пакетную работу – через интерфейс командной строки и запускается либо в
ручном режиме либо автоматически по расписанию.
База данных в программном комплексе разделена на информационные блоки. Информационный блок представляет собой логически связанную совокупность таблиц базы данных. Часть
таблиц содержит собственно данные, так называемый атрибутный состав. Часть – описания этих
данных (значения по умолчанию: текст шапки столбца, выходной формат, текст описания для
подсказки пользователю, комментарий разработчика и пр.). Часть – справочники для кодирования
и раскодирования данных.
В настоящей версии данного макета разработаны таблицы баз данных по следующим блокам: атмосфера, водная среда, почвенный покров, растительный покров, сельскохозяйственные
земли, животный мир, социальная среда.
В дальнейшем на 2-м этапе разработки программного комплекса планируется создание таблиц по блоку "геология".
Программный комплекс будет выполнять следующие операции: ввод данных, автоматизированная генерация и публикация аналитических отчетов, автоматизированное выявление критических отклонений в наблюдениях от заданных критериев, автоматизированное формирование
отчетов как по фиксированным, так и по произвольным формам и правилам, в том числе таких
отчетов, информация в которых могла бы быть исходной для других прикладных систем (регламентная и нерегламентная отчетность).
Под публикациями понимается открытая в общий доступ часть системы, представляющая
собой совокупность постоянно обновляемой информации.
Публикации могут состоять из: подключаемых вручную статических документов (например, статьи), автоматически создаваемых и подключаемых статических документов (создаваемых
на основе отчетов), динамически создаваемых документов (на основе запросов пользователей) по
ограниченной модели нерегламентых отчетов.
Под регламентными отчетами понимаются отчеты, методика получения и оформление которых определены на стадии проектирования и закодированы программистами в соответствующих модулях прикладной системы.
В макете были определены методики получения регламентных отчетов по следующим блокам: атмосфера, водная среда, почвенный покров, растительный покров, сельскохозяйственные
земли, животный мир.
Нерегламентные отчеты – это такие отчеты, требования к которым заранее неизвестны и
определяются (формируются) пользователем в процессе работы с программным комплексом (по
схеме QBE – Query By Example). В макете возможность построения нерегламентых отчетов ограничена определенными рамками. Например, можно:
– создавать запросы с использованием задаваемых пользователем условий отбора по
данным информационного блока с выбором нужных ему полей;
– выбирать порядок размещения столбцов в отчете;
– менять текст в шапке отчета;
24
– выбирать формат представления данных в столбце.
При этом:
– математическая обработка результатов отбора отсутствует;
– только простая шапка в отчете;
– подготовка к печати – на уровне стандартных возможностей HTM;
– графики – только по одному показателю;
– тип шкалы – только линейный;
– возможно построение круговых диаграмм;
– возможно сохранение созданных запросов.
В целях повышения стабильности работы системы и безопасности данных в программном
комплексе реализована мандатная модель доступа. Исходно в программном комплексе присутствуют четыре класса пользователей:
гость – пользователь, имеющий права на работу только с разделом публикаций;
оператор – может осуществлять ввод исходных данных в комплекс и их редактирование;
пользователь – может использовать накопленные комплексом прикладные данные без возможности их изменения;
администратор программного комплекса – обладает правом полного доступа.
Следует отметить, что данные классы пользователей не являются жестко заданными и как
их число, так и делегированные классу полномочия могут быть изменены как в сторону расширения, так и в сторону ограничения. Лицом, имеющим безусловные полномочия по отношению к
программному комплексу, является администратор операционной системы.
Безопасность передачи информации между пользователем и сервером обеспечивается использованием протокола HTTP-S и возможностью задавать ограничения на характеристики объекта доступа (например, ip-адрес или диапазон ip-адресов).
Достоинствами данного программного комплекса для ведения баз данных является следующее:
1. Доступ с любого рабочего места, имеющего HTTPs-доступ к серверу, то есть как по
внутренней сети предприятия, так и с помощью подключения к этой сети по коммутируемым каналам связи через собственный модемный пул, а также подключения через Интернет.
2. Минимизация требований к рабочему месту, фактически оно одно – наличие на рабочем месте WEB-броузера с графическим интерфейсом (Internet Explorer, Mozila, Opera и т.д.). Таким образом, разброс оснащения рабочего места от ПК до КПК (карманный персональный компьютер – например, Palm).
3. Минимум администрирования и практически все операции выполняются на стороне
сервера, то есть в одном месте.
При создании системы проводятся активные консультации между разработчиками программного комплекса и будущими пользователями системы по составу и наполнению таблиц, регламентных отчетов и публикаций.
СОЦИАЛЬНАЯ ОЦЕНКА
ПОСЛЕДСТВИЙ СТРОИТЕЛЬСТВА БУРЕЙСКОЙ ГЭС
В.К. Заусаев, М.В. Чепегина, З.А. Халиуллина
Дальневосточный НИИ рынка при
Министерстве экономического развития и торговли РФ, Хабаровск
Социальная оценка – это достаточно новое явление в организации инвестиционного процесса в России. Она включается составной частью в любой сколько-нибудь значимый проект и
выполняет три основные функции:
1) учет требований социального окружения при осуществлении инвестиционного проекта,
обоснование финансирования мероприятий социального характера;
2) наблюдение за социальными процессами в ходе реализации проекта и разработка корректирующих мер в случае зарождения и появления проблемных ситуаций в социальной среде;
3) создание благоприятного социального климата для реализации проекта посредством привлечения к участию в проекте ведущих групп влияния и наиболее авторитетных лиц, проживающих на территории, где реализуется инвестиционный проект.
25
В проекте строительства Бурейской ГЭС разработан целый комплекс мероприятий, объединенных в раздел "Социальная программа строительства" и предусматривающих снижение негативного воздействия последствий строительства ГЭС на социальную сферу, а также улучшение
условий проживания местного населения.
Вторая составляющая социальной оценки – мониторинг, или систематические наблюдения
за ходом социальных процессов, вызванных строительством ГЭС, – включает:
– оценку ситуации и изменений в социальной сфере Бурейского района Амурской области и
Верхнебуреинского района Хабаровского края в период строительства ГЭС, подготовки водохранилища и первых лет эксплуатации;
– выявление причин возможного негативного отношения населения к отдельным сторонам
проекта;
– выработку предложений и рекомендаций по предотвращению конфликтных ситуаций;
– оценку эффективности принятых решений в сфере социальных отношений.
Объектом мониторинга является население, предметом – отношения, возникающие между
людьми, проживающими на территории, затрагиваемой проектом, с одной стороны, и организациями, реализующими проект, с другой стороны, в связи с возможными изменениями условий
жизни. Целью мониторинга является получение достоверных научных данных, для того чтобы
знать: что, где и когда нужно делать в ходе реализации проекта с тем, чтобы своевременно предупредить появление зон социального напряжения и, более того, получить максимальную поддержку населения.
Получение достоверных оценок процессов и отдельных явлений в любом социуме – это
весьма сложная научная задача прикладного характера, которая в рамках рассматриваемой темы
решается на основе совмещения нескольких методов оценки социально-экономического развития
районов, подверженных влиянию Бурейской ГЭС. Такими методами являются:
– Анализ объективизированных данных, характеризующих состояние и тенденции социально-экономического развития – производится на базе официальной статистики районов.
– Анализ и обобщение натурных наблюдений, включающих посещение и описание населенных пунктов и объектов социальной инфраструктуры, встречи и консультации с населением и
общественностью (учет мнения), знакомство с местной прессой. При этом формируется общий
набор вопросов и проблем, которые в районе реализации проекта либо уже обозначились как общественно значимые, либо могут в обозримой перспективе стать таковыми.
– Опросы специалистов на основе специально разработанной анкеты эксперта. Эксперт –
высококлассный специалист, как правило, представляет одну из групп влияния, например, администрацию района, строительную организацию, дирекцию ГЭС, малое предпринимательство,
учительский корпус и т.д. Малая выборка экспертного опроса не позволяет обрабатывать полученные данные статистическими методами и переносить их на всю совокупность населения. Но
она дает возможность сформировать второе поле проблем, которые также уточняются в процессе
социологического опроса населения.
– Социологическое исследование населения на основе случайной выборки, позволяющее
наиболее точно определить текущее состояние, а при повторных опросах – динамику социальных
процессов территории. Главное здесь – содержание анкет и методика формирования случайной
выборки.
Ниже приводятся данные исследований по Бурейскому району Амурской области, где все
указанные выше составляющие мониторинга нашли применение.
Социально-экономическая ситуация Бурейского района, анализируемая посредством показателей статистики, начиная с 1999 г. приобрела устойчивую положительную динамику:
– в 2003 г. объем промышленного производства вырос в 10,6 раза;
– в 26 раз вырос объем годовых инвестиций в производственное строительство, в том числе
в основном за счет организаций, строящих ГЭС;
– с возобновлением строительства ГЭС вырос объем ввода жилья до 25,8 тыс. м2 в отдельные годы; обеспеченность жильем населения Бурейского района наиболее высокая среди городов
и районов Амурской области; введены в действие объекты образования, здравоохранения, гостиничного хозяйства, спортивные комплексы;
– значительная часть социальных объектов финансируется за счет государства;
26
– за 2000–2003 гг. доходы бюджета района увеличились в 2,6 раза, в том числе налоговые
доходы – в 4,2 раза;
– на 2,1 тыс. человек (23,5 %) выросло число работающих, практически отсутствует безработица, на локальном рынке труда образовался дефицит квалифицированных рабочих и ИТР;
– средняя заработная плата работающих на крупных и средних предприятиях района – одна
из самых высоких в Амурской области;
– улучшается финансовое обеспечение школ, объектов здравоохранения и культуры (рост
расходов бюджета в 2,5 раза);
– отрицательный миграционный оборот, который наблюдался в 1998–1999 гг., переменил
свой вектор и в последующие годы приобрел положительные значения (до 257 человек в год);
– при отрицательном естественном приросте общая численность населения возрастает.
Беседы со специалистами, работниками районной администрации, образования, здравоохранения подтвердили тот факт, что экономика и социальная сфера со строительством ГЭС получили значительное развитие, что особенно заметно в последние годы. Значительно выросла заработная плата. Учителям и врачам за высокую квалификацию ввели районную 10-процентную
надбавку. Зарплату бюджетникам стали выплачивать без задержек. Это объясняется ростом налоговых отчислений в муниципальный бюджет Бурейского района. За счет средств на компенсационные мероприятия ведется строительство жилья, ремонтируются дороги, коммунальные сети,
выполняется благоустройство.
Однако натурные наблюдения и анализ материалов этих наблюдений не дают столь радужной
картины. Со строительством ГЭС в районе появились новые рабочие места. Однако работу на объектах ГЭС получили в основном приезжие, а не жители Бурейского района. Наблюдается сильная
дифференциация заработной платы. Самые высокие заработки у работников "БуреяГЭС" и "БуреяГЭСстрой". Больше всех получают ИТР, приглашенные со стороны. Работники средней квалификации зарабатывают ежемесячно по 10 тыс. руб. Существенно ниже жизненный уровень в бюджетной
сфере – здесь заработки около 5 тыс. руб. при увеличенной в 1,5 раза трудовой нагрузке.
Существует социальная напряженность. Особенно недовольны старожилы. Они не понимают, почему такие привилегии вновь прибывшим, а их забывают.
В связи с высвобождением работников по завершении работ на основных объектах ГЭС ожидается безработица в районе, ухудшение социальной обстановки. Предприятия, планировавшиеся
параллельно с ГЭС для того, чтобы задействовать рабочую силу после строительства в качестве
компенсационных мер в связи с потерей сельхозугодий, не построены. Под вопросом – строительство Нижнебурейской ГЭС, которая должна регулировать аварийные сбросы Бурейской станции.
Эти же наблюдения показывают, что заметная часть жителей не почувствовала себя лучше
в связи со строительством Бурейской ГЭС. В том числе по той причине, что цены на продукты
существенно повысились в связи с высокой зарплатой строителей, тогда как у основной массы
населения она остается низкой.
С появлением водохранилища климат начал меняться: летом стало прохладнее, зимой –
теплее. В 2003 г. впервые не вызрели в открытом грунте помидоры. Жители опасаются, что в открытом грунте нельзя будет выращивать теплолюбивые культуры. Появились жалобы на более
частые простудные и легочные заболевания у населения. Летом вода холоднее обычного, так как
гидростроители летом производят сброс с водохранилища, а оно глубокое и не прогревается в
полной мере. Вода в реке стала грязной, нельзя ни пить, ни купаться, рыбы не стало, по реке плывут бревна и мусор. Потеряна зона отдыха жителей пос. Новобурейского. Стали недоступны и
многие другие места отдыха, охоты и рыбалки.
В ноябре лед на Бурее не устанавливается в связи со сбросами воды с водохранилища. Для
жителей населенных пунктов, расположенных на левом берегу в районе ГЭС, отсутствие зимней
переправы является большой проблемой.
Заполнение водохранилища сократит кормовые угодья норки, изюбра и кабана, выдры, соболя, колонка. Водохранилище залило ключи и мелкие речки, что подорвало кормовую базу этих
зверей. Ожидается, что популяция их сократится. ГЭС, сбрасывая воду, повреждает места нереста
рыбы, поэтому количество ее сокращается. Остаются преимущественно частиковые, а запасы
ценных пород рыб, обитающих в горных речках и ключах, уменьшаются. Кета не доходит до Новобурейского по р. Бурея уже лет пять. Не полностью проведена лесосводка, много леса ушло под
воду, поэтому можно ожидать негативные последствия.
27
Туманы отрицательно сказываются на пчеловодстве. Раньше меда собирали с улья до 40 кг.
Есть опасения, что пчеловодство как промысел в районе будет утрачено.
С началом строительства Бурейской ГЭС появились новые для района болезни. Во многом
это объясняется антисанитарией в общежитиях строителей. Временные рабочие живут в бараках,
приезжие – даже на дачах. Все жилье в Талакане плохо обустроено –зимой проблемы с теплом.
Медицинское обслуживание на низком уровне, поскольку в поселке нет своих врачей – им не
предоставляется жилье. Отношение местных жителей к приезжим отрицательное: они не соблюдают порядок, сорят на улицах.
У переселенных из зоны затопления жителей тоже сложное отношение к изменению условий своего проживания. Те из них, кто после переезда нашел работу, не испытывают больших
трудностей, хотя есть общие обиды за невыполненные обещания при переселении: компенсации
не выплачены, или выплачены только за дом, земельные участки не предоставлены, или предоставлены очень далеко и неразработанные, имущество перевезено неполностью; в пос. Новобурейском дом для переселенцев был сдан с недоделками (отсутствует вентиляция, стены промерзают, не во всех комнатах есть полноценное отопление, появился грибок).
Все приехавшие из зоны затопления получили квартиры, но многие их продали и купили
дома с приусадебными участками. Объясняется это и низкой квалификацией этих людей, трудностью найти работу. Поэтому для жизни им необходима земля. На прежнем месте жительства семьи выживали своим хозяйством, охотой, рыбалкой. Многие, имевшие работу в Чеугде, особенно
люди в возрасте, не смогли трудоустроиться на новом месте.
Таким образом, люди неоднозначно оценивают последствия строительства ГЭС. Это связано с тем, что на первом месте для человека всегда стоит собственное благо. Если с появлением
ГЭС одни жители нашли работу, переселились в более благоустроенный поселок, смогли отдать
детей учиться в полнокомплектную школу рядом с домом, то другие – потеряли родные места,
угодья, которые их кормили. Важно и то, что в отношении переселенцев не были выполнены все
обязательства, особенно это касается предоставления земельных участков и выделения компенсационных средств, необходимых для обустройства этих участков, строительства садовых домиков.
Жители, которых не коснулось переселение, с одной стороны, ощутили улучшение общего социально-экономического положения района. Но, с другой стороны, отрицательное влияние на них
оказывает повышение цен, изменение экологии, потеря мест отдыха, рыбалки и охоты. На жителей удручающе действует вид грязной реки, воду которой еще недавно можно было пить.
Следующая составляющая мониторинга реализована в исследовании в виде экспертного
опроса. В экспертном опросе приняли участие 22 специалиста.
Вопросы, адресованные специалистам, касались направлений воздействия строящейся Бурейской ГЭС, возможных путей преодоления отрицательного влияния, а также содержали оценку
экспертами мнения населения, выявленного в процессе натурного наблюдения.
На сегодняшний день, по оценкам экспертов, социально-экономическое положение
Бурейского района улучшилось. Это происходило, по мнению экспертов, за счет увеличения
поступления налоговых отчислений в районный бюджет, появления дополнительных рабочих
мест, развития социальной инфраструктуры, привлечения инвестиций в район. Все эти факторы дали рост активности социально-экономической жизни района, но они временные, так как
будут действовать только в период строительства ГЭС. Экономический потенциал района за время строительства ГЭС не увеличился. С завершением строительства произойдет высвобождение
рабочей силы, занятость населения уменьшится; подоходный налог, получаемый с высоких заработков строителей ГЭС, уже не будет источником дополнительных средств для района. По новому законодательству, отчисления за пользование водными объектами перестанут поступать
в областной и районный бюджеты. Социальная инфраструктура опять остановится в своем
развитии. Жители осознают это, поэтому они требуют долговременных мероприятий на время
эксплуатации Бурейской ГЭС.
Последний компонент мониторинга – социологический опрос населения. В нем приняли
участие 460 человек, подбор людей по методу случайной выборки, что обеспечивает ошибку в
пределах 5 %.
88 % респондентов проживают в Бурейском районе 11 и более лет, 2/3 опрошенных (65 %)
родились в районе, 19,8 % – в других районах Дальнего Востока и в Сибири. Образовательный
уровень респондентов представлен всеми группами, среди них имеющих 8 классов и менее – 14
28
%, общее среднее образование – 23 %, ПТУ – 5 %, среднее специальное – 36 %, высшее, включая
незаконченное – 22 %. Среди ответивших 31 % неработающих (из них 61 % пенсионеры) и 17 %
безработных. Среди работающих – 27 % имеют рабочие специальности, 31 % – люди интеллектуального труда
Приносят неудобства людям, главным образом, некачественное медицинское обслуживание
(42 %), низкая оплата труда (38 %), тяжелый для здоровья климат (23 %). 22 % респондентов отметили, что в населенном пункте не заметно влияния местной власти, с чем связано неудовлетворительное состояние мест проживания: содержание социальных объектов, благоустройство населенных пунктов, отсутствие учреждений культуры, плохая организация досуга. Также называли:
высокую стоимость коммунальных услуг, низкую обеспеченность электро- и теплоэнергией,
транспортной связью, отсутствие школы; 2 человека отметили потерю здоровья из-за ГЭС.
Бурейская ГЭС, как видно из опроса, оценивается людьми, проживающими в районе, поразному. Положительно к строительству относятся 41,5 % опрошенных, 40 % – отрицательно.
Предполагаемое строительство Нижнебурейской ГЭС вызывает противоречивые реакции
жителей, хотя многие из них понимают, что эта ГЭС необходима как контррегулятор для Бурейской ГЭС. Некоторые так и отмечают в анкете: "отношусь к строительству отрицательно, но это
необходимость". Так, за строительство высказались 35,7 % ответивших, против – 35,4 %.
50 % опрошенных считают, что появление коллектива строителей в районе оказало определенное влияние на жизнь населения. Положительное влияние отметили лишь 9,1 % респондентов.
Большинство считает, что это влияние отрицательное – 40,9 % опрошенных. Они отметили, что
это проявилось в росте преступности (35,8 %), в увеличении пьянства (25 %), самостоятельно выделили как отрицательный момент – рост наркомании (3,5 %).
58,3 % респондентов ответили, что строительство ГЭС особенно не повлияло на занятость
населения; 41,5 % считают, что добавочные рабочие места появились, но только на строительстве
ГЭС.
Сельхозугодья, по мнению опрошенных жителей, сократились и стали менее доступными
(42,4 %). 65 % считают, что на места охоты и рыбалки ГЭС повлияла отрицательно.
Влияние на экологическую обстановку считают положительным 5,7 % опрошенных жителей (климат стал мягче). Никто не отметил, что не стало наводнений. Отрицательное влияние отметили 81,5 %, в том числе на увеличение влажности указали 70 % ответивших, на ухудшение
условий для произрастания сельскохозяйственных культур (затяжная весна, холодное лето) – 47
%, на ухудшение качества воды – 31,3 %; 19,8 % опрошенных считают, что происходит изменение
климата в худшую сторону (холодное лето, более сильные ветры, постоянные туманы, изморозь и
иней на деревьях, повышенная влажность и сырость). 21,7 % считают, что в реках не стало рыбы и
ее качество упало; 4 % выразили недовольство ухудшением состояния реки (сбросы воды, холодная, грязная вода, размывание берегов) – потерей мест отдыха в связи с этим.
Среди положительно относящихся к строительству ГЭС людей наиболее существенную долю составляют жители пос. Талакан и Талакан-2, в большей степени – трудоспособное население,
средний технический персонал, работники ГЭС и строительных организаций, учителя школ. Это
те общественные силы, которые считают строительство важнейшим фактором социальноэкономического развития района и которые могут быть использованы в качестве социальной силы, содействующей реализации проекта.
Но при этом 40 % населения относится к строительству отрицательно: люди не верят, что
негативные последствия строительства могут быть преодолены, считая проводимые мероприятия
недостаточными. Эта группа населения включает большую часть жителей пос. Новобурейский и
с. Николаевка, около половины жителей пос. Бурея, 26 % населения пенсионного возраста, большую часть предпринимателей, рабочих, бухгалтеров и экономистов, воспитателей детских учреждений, работников налоговых служб и милиции. Это те целевые группы, которые могут оказать
и уже оказывают отрицательное влияние на социально-психологическую ситуацию при реализации проекта. Мнение этих групп требует дополнительных исследований для принятия корректирующих мер – с целью формирования у них позитивного подхода к этой важной для экономики
Дальнего Востока задаче.
Методология многоуровневого анализа и социальной оценки проектов дает возможность
установить более или менее тождественное соответствие между тем, что вызывает наибольшее
29
недовольство населения и необходимыми действиями в рамках социального сопровождения инвестиционных проектов.
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ И ПРОГНОЗЫ
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЗЕЙСКОЙ И БУРЕЙСКОЙ ГЭС
И.О. Дугина
Дальневосточное межрегиональное территориальное управление
по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Хабаровск
Водохранилищами, рассматривая их как сложный природно-хозяйственный комплекс, взаимодействующий с природной средой, следует оптимально управлять. Очевидно, что для такого
управления, прежде всего, необходим высокий уровень их изученности [3].
Еще более очевидно, что водохранилище – водный объект, и именно наблюдения за гидрологическим режимом самого водохранилища, реки выше зоны выклинивания и ниже плотины, а
также изучение изменения режима основной реки (если зарегулирован приток) помогут решить
ряд конкретных задач. Одна из главных – это обеспечение безопасности такого сложного гидротехнического сооружения, как плотина ГЭС.
Безопасность сооружений и защита от наводнений.
Последствия аварии гидросооружения (например, перелив через плотину) могут быть чрезвычайно велики. Это обстоятельство заставляет считать гидросооружения весьма ответственными
сооружениями, эксплуатация которых требует исключительного внимания [5].
Регулирование стока рек, в частности, Зеи и Буреи, кроме целей энергетики, выполняет и
функцию защиты от наводнений. В случае неверной оценки характера наполнения и сработки водохранилищ максимальные расходы сбросов в нижний бьеф могут быть настолько велики, что
вызовут затопления. Может возникнуть сложная ситуация даже в том случае, когда максимальные расходы воды будут существенно меньше наблюдавшихся при естественном режиме рек, так
как после начала регулирования происходит освоение поймы, ранее постоянно затопляемой.
Пропуск половодий и паводков через гидротехнические сооружения регламентируется действующими нормативными документами. Но в первую очередь необходимо оценить фактические
и ожидаемые параметры паводков. Особенно необходима точная оценка водных ресурсов в бассейне водохранилища с сезонным (годичным) регулированием естественного стока.
Исходными данными для проведения расчетов пропуска половодий и паводков являются
расчетный гидрограф притока, главные элементы которого (максимальный расход, объем основной волны и всего половодья или паводка) отвечают вероятности превышения; кривая объемов
или интерполяционная таблица объемов водохранилища в зависимости от подпорных уровней, а
также вариантно задаваемые кривые пропускной способности гидротехнических сооружений [1].
Регулирование половодного и паводочного стока осуществляется для водохранилищ сезонного регулирования полным полезным объемом. Для регулирования стока весеннего половодья,
время наступления и объем которого прогнозируются при наличии метода с достаточной заблаговременностью и точностью, используется тот же полезный объем водохранилища, что и для повышения меженного стока [1]. Для пропуска летне-осенних паводков (на Бурее, как правило,
формируется 4–6 паводков) используется объем форсировки.
Надо отметить, что в практике расчетов существует радикальное допущение, что объем водохранилища однозначно зависит от единственной координаты – уровня воды у плотины. В этом
случае исходят из статического объема, понимая под ним объем, соответствующий наполнению
подпорного бьефа до проектной отметки при горизонтальной поверхности водохранилища. Такой
подход приемлем в тех случаях, когда объем, содержащийся в подпорном бьефе на прилегающем
к плотине участке, в границах которого уровень воды практически горизонтален, значительно
больше объема воды в движущемся потоке выше отметки подпора [1] (это допущение было возможно в 2003–2004 гг. на начальном этапе наполнения Бурейского водохранилища). В периоды
прохождения высоких половодий и паводков негоризонтальность водной поверхности (особенно
в водохранилищах руслового типа) значительна. В этом случае расчеты пропуска паводков производятся по динамической (с учетом негоризонтальности поверхности водохранилища) кривой
объемов [3]. Упрощенный способ заключается в использовании номограмм, входом в которые
30
служат измеренные уровни водохранилища в опорных створах, или суммировании статических
объемов на расчетных участках. Очевидно, что для этого необходимо располагать достоверными
данными об уровнях воды водохранилища на необходимых озерных постах.
Кроме того, существует проблема занижения в проекте на базе имеющегося ряда наблюдений расчетных максимальных расходов и объемов половодий и паводков, что усложняет в период
эксплуатации схему пропуска их через гидроузел [2].
В Российском государственном гидрометеорологическом университете гидрологическая
безопасность рассмотрена на примере Вилюйского гидроузла. Анализ водности показал, что период до ввода ГЭС был маловодным, а после ввода ГЭС – многоводным, что вызвало изменение
параметров стока против проектных. Расход половодья вероятностью превышения 0,01% увеличился с 18 700 м3/с в проекте до 21 600 м3/с с учетом последних данных наблюдений [2].
Планирование работы ГЭС с учетом гидрологических прогнозов.
Очевидно, что максимально возможный экономический эффект при управлении водохранилищем может быть получен в случае, если заранее известен приток воды в него. Еще более очевидно, что этот прогноз должен быть максимально точным и заблаговременным, чтобы подготовиться либо к пропуску большой воды, либо к маловодному году. Как правило, при разработке
методов прогнозов находится оптимальное соотношение между этими двумя характеристиками.
В период предпаводочной сработки, при наличии прогноза, представляется возможным более обоснованно планировать сработку: если прогноз ориентирует на многоводный сезон, назначается более глубокая сработка, а начало сработки относится на более ранний срок, и наоборот.
Оптимальная заблаговременность прогноза также согласуется с минимально допустимой длительностью периода предпаводочной сработки. Как правило, чем меньше емкость водохранилища, тем короче этот период. Во всех случаях основной прогноз должен выпускаться до окончания
предпаводочной сработки.
В период наполнения актуальны как долгосрочные, так и краткосрочные прогнозы притока.
В маловодные годы представляет интерес объем притока, в многоводные – максимальный расход
воды. Причина в том, что в маловодный год отдача уменьшается до гарантированной с тем, чтобы
обеспечить наполнение до НПУ, а в многоводный – отдача увеличивается вплоть до максимально
возможной. Особенно важным, как было сказано выше, является в данном случае предотвращение затоплений в нижнем бьефе ГЭС. Здесь необходимы среднесрочные и краткосрочные прогнозы притока и максимальных расходов дождевых паводков. Особенно необходимо долгосрочное
прогнозирование элементов водного режима, когда они имеют большую природную изменчивость (как на р. Бурея).
Методика прогноза любого явления считается эффективной только тогда, когда погрешности прогноза будут меньше естественной изменчивости явления на период заблаговременности
прогноза. В среднем, при наличии научно обоснованных методик, оправдываемость долгосрочных гидрологических прогнозов составляет 70–80 %, краткосрочных прогнозов – около 95 %.
С другой стороны, при оценке эффективности прогнозов необходимо учитывать не только
их успешность, но и использование при принятии хозяйственных решений. В этом отношении
возможны три варианта [4]: полное доверие к прогнозу, частичное доверие и полное игнорирование его. Вероятно, самое правильное – это частичное доверие к прогнозу. Вероятностная форма
дает возможность при управлении водохранилищем ориентироваться не на единственное значение притока, которое может оказаться ошибочным, а учитывать все возможные сценарии работы
с оценкой их вероятности.
Современное состояние наблюдательной сети
в бассейнах Зейского и Бурейского водохранилищ
Состояние дел в области гидрометеорологических наблюдений и прогнозов для бассейнов
Зейского и Бурейского водохранилищ с начала 90-х годов прошлого века обстоит крайне неудовлетворительно. В новых экономических условиях жизнедеятельность и работоспособность существующей сети средствами из федерального бюджета не обеспечивается.
Начиная с 1996 года, не рассчитывается и не включается в гидрологические ежегодники
водный баланс Зейского водохранилища, одного из крупнейших на Дальнем Востоке (площадь
водосбора 82 500 км2, полный объем при НПУ 68,42км3 , площадь зеркала при НПУ 2 419 км2).
31
Причина заключается в том, что практически вся наблюдательная сеть, которая создавалась специально для обеспечения необходимыми данными Зейской ГЭС, расположена в труднодоступных
таежных районах. Из-за отсутствия средств на ремонт домов – значительная часть из них имеет
износ 70–100 % – жить и работать в этих помещениях нельзя. Бюджетное финансирование капитального ремонта и строительства объектов наблюдательной сети не производится. Проблема
штатов при существующем уровне заработной платы в этих условиях неразрешима. Обновление
приборной базы и оборудования в условиях дефицита денежных средств также проблематично.
В результате до 2004 года наблюдениями было охвачено около 50 % площади бассейна водохранилища; из-за отсутствия необходимых данных оперативный расчет водного баланса производится с известной погрешностью (в отдельные периоды – до 40–50 %).
В условиях, когда под угрозой закрытия находится метеостанция Локшак и пост р. Зея–устье
р.Купури–входной створ для водохранилища на р. Зея, практически невозможен и оперативный расчет водного баланса. Конфигурация Зейского водохранилища сложна, оно делится на три участка –
озерный, каньонный и приплотинный. Сейчас в озерной части водохранилища площадью около 2 000
км2 функционирует лишь два поста, причем один из них (Бомнак) находится в зоне переменного подпора и не является репрезентативным для расчетов объема водохранилища при низких уровнях.
Зейское водохранилище – многолетнего регулирования, поэтому проблема безопасности в
нижнем бьефе стоит не так остро, как для Бурейского водохранилища.
Требования проекта Бурейской ГЭС в части строительства наблюдательной сети в бассейне
водохранилища в целом выполняются, но в условиях отсутствия методов расчетов и прогнозов
элементов водного баланса остается проблематичным обеспечение эксплуатационников необходимыми данными.
Следует отметить очень важный факт: бассейны Зейского и Бурейского водохранилищ занимают промежуточное положение между влажной зоной Тихого океана – на востоке и континентальными районами Восточной Сибири и Монголии – на западе. Из-за особенностей атмосферной циркуляции формирование стока проходит в особых условиях, отличных от других регионов страны, где расположены крупные водохранилища. Кроме того, летне-осенние паводки в
бассейнах Зеи и Буреи формируются в каждом случае по-разному из-за орографических особенностей бассейнов и неравномерности выпадения осадков в разных стокообразующих районах.
В связи с этим должна быть выбрана оптимальная наблюдательная гидрометеорологическая
сеть в бассейнах этих водохранилищ и ее функционирование должно быть особенно четким. Для
выполнения этой задачи, а также для тесного взаимодействия специалистов-гидрометеорологов с
эксплуатационниками создаются гидрометеорологические обсерватории, укомплектованные квалифицированными специалистами. Создание Бурейской гидрометобсерватории в данный момент
проблематично из-за отсутствия средств на ее содержание.
В заключение следует отметить, что для безопасной и эффективной работы Зейской и Бурейской ГЭС требуются:
– оптимальная постоянная гидрометеорологическая сеть;
– надежные методы гидрологических прогнозов и расчетов элементов водного баланса;
– гидрометобсерватории, укомплектованные квалифицированными специалистами.
С середины 80-х годов ХХ века изменились условия финансирования работ в области гидрометеорологии. В частности, имеется существенный дефицит средств федерального бюджета на
обеспечение жизнедеятельности и работоспособности сети в бассейнах Зейского и Бурейского
водохранилищ, отсутствуют надежные методы расчетов и прогнозов гидрологического режима
водохранилищ. В связи с этим необходимо финансовое участие РАО "ЕЭС России" в решении
указанных проблем.
Литература
1. Арсеньев Г.С., Иваненко А.Г. Водное хозяйство и водохозяйственные расчеты. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. – 272 с.
2. Арсеньев Г.С. Гидролого-экологические и социальные аспекты управления водными ресурсами
водохранилищ // VI Всерос. гидрол.съезд: тез. докл. Секция 3. СПб., 2004г. С. 95–96.
3. Водохранилища мира. – М.: Наука, 1979. – 287 с.
4. Нежиховский Р.А. Гидрологические расчеты и прогнозы при эксплуатации водохранилищ. – Л.:
Гидрометеоиздат, 1976. – 191 с.
32
5. Субботин А.С. Основы гидротехники. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – 318 с.
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРЕСНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ПЛОЩАДИ ВОДОСБОРОВ
ЗЕЙСКОГО И БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩ
В.В. Кулаков
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
Пресные подземные воды в регионе широко используются для питьевых, бытовых и различных производственных нужд. В северном Приамурье, где располагаются водосборные площади Бурейского (64 900 км2) и Зейского (82 500 км2) водохранилищ, многие реки, имеющие водосборные площади до 1 000 км2, а иногда и до 4 000 км2, в зимний период перемерзают, из-за чего
подземные воды становятся единственным источником водоснабжения.
На рассматриваемой территории выделяются 2 гидрогеологические складчатые области –
Алдано-Становая и Амуро-Охотская. Основным типом гидрогеологических систем в пределах
этих областей являются гидрогеологические массивы. Существенно меньше распространены артезианские и вулканогенные бассейны и бассейны трещинно-карстовых вод.
Водосборные площади Бурейского и Зейского водохранилищ - это территория с очень
сложными мерзлотно-гидрогеологическими условиями, большая часть которой располагается области развития островной, прерывистой и сплошной многолетней мерзлоты, где мощность мерзлых пород бывает от нескольких десятков до нескольких сотен метров (рис. 1).
Рис. 1. Распространение многолетнемерзлых пород в северном Приамурье:
1 – сплошное (>90 % площади); 2 – прерывистое; 3 – островное (<50 %; 4 – сезонно-мерзлые породы;
5 – контур водосбора водохранилищ: З – Зейское, Б – Бурейское
Несмотря на сложные мерзлотно-гидрогеологические условия территории, в пределах этих
площадей имеются достаточные ресурсы пресных подземных вод для формирования и локализации месторождений и обеспечения водоснабжения населения и промышленности.
В регионе выявлены типы месторождений пресных подземных вод, приуроченные к аллювиальным отложениям речных долин, к отложениям чехла артезианских бассейнов и к зонам
экзогенной и эндогенной трещиноватости кристаллических пород гидрогеологических массивов,
о чем можно узнать из работы "Месторождения пресных подземных вод Приамурья"1. В подав-
1
Кулаков В.В., 1990
33
ляющем большинстве разведаны и эксплуатируются месторождения пресных подземных вод в
зонах тектонических нарушений гидрогеологических массивов (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика месторождений подземных вод
Тип
месторождения
Аллювиальные
отложения долин
Артезианский
бассейн
Гидрогеологический массив
Итого
Артезианский
бассейн
Всего
Количество развеВодовмещающие
Количество
данных местрожпороды (геологичеучастков
дений (их наименоский возраст образоместорождений
вания)
ваний)
Водосбор Зейского водохранилища
1
Пески, гравий
2
(Гилюйское)
(QIV)
1
Пески с прослоями
–
(Зейское)
глин, (N1)
6
Граниты, гранодио(Шахтаумское, Зариты, гнейсы, сланвьяловское, Амуна9
цы
лийское,Орочикан,
(AR-PR, J-K)
Бурухинское )
8
11
Водосбор Бурейского водохранилища
4
(Чемчуко, СолонийПесчаники, алевроское, Ургальское –
–
литы
дренажных вод,
(J3–K2)
Эльганджанское)
12
11
Величина эксплуатационных запасов от –
до (общая), тыс.м3/сут
2.4–8.2 (10.6)
10.0
0.1–14.5 (83.2)
0.1–14.6 (103.8)
5.4-33.8 (81.7)
0.1–33.8 (185.5)
Таким образом, в бассейнах водосбора Зейского и Бурейского водохранилищ разведано 12
месторождений пресных подземных вод для обеспечения хозяйственно-питьевого и технического
водоснабжения с утвержденными эксплуатационными запасами в количестве 185,5 тыс. м3/сутки.
Наиболее крупные по эксплуатационным запасам месторождения выявлены в Верхнебуреинском
артезианском бассейне.
По величине эксплуатационных запасов (в тыс. м3/сут) месторождения пресных подземных вод
подразделяются на четыре класса: очень малые (до 1,0), малые (от 1,1 до 5,0), средние (от 5,1 до 25,0),
крупные (от 25,1 до 100,0). В пределах гидрогеологических массивов на водосборных площадях водохранилищ преобладают малые и редко – средние по классу месторождения пресных подземных вод.
Суммарный водоотбор пресных подземных вод для хозяйственно-питьевых и производственных нужд в бассейнах водосбора Зейского и Бурейского водохранилищ существенно ниже
разведанных эксплуатационных запасов и равен 36 тыс. м3/сутки (табл. 2).
Таблица 2
Водоотбор пресных подземных вод
Гидрогеологическая
складчатая область
Амуро-Охотская
Алдано-Становая
Итого
Амуро-Охотская
Тип месторождений
Количество водопольпресных подземных вод
зователей
Водосбор Зейского водохранилища
Гидрогеологический
5
массив
Гидрогеологический
42
массив
Артезианский бассейн
2
49
Водосбор Бурейского водохранилища
Гидрогеологический
1
массив
Артезианский бассейн
19
34
Суммарный водоотбор,
тыс. м3/сут
1.36
26.09
0.86
28.37
0.46
7.25
Итого
Всего
20
69
7.71
36.08
Формирование качественного состава пресных подземных вод в естественных условиях
определяется гумидным климатом с обильными летними осадками, преобладающим распространением на территории гидрогеологических массивов, где незначительно развиты карбонатные
толщи, и артезианских бассейнов, сложенных терригенными породами. Длительный этап инфильтрационного развития территории в мезозое и кайнозое создал благоприятную обстановку для
формирования зоны пресных подземных вод в разрезах гидрогеологических структур на значительную глубину (сотни метров).
Территория северного Приамурья входит в провинцию железосодержащих и марганецсодержащих пресных подземных вод артезианских бассейнов, о чем указывается в "Методических
рекомендациях…"1. Площади распространения подземных вод с повышенными концентрациями
железа (до 30 мг/дм3) и марганца (до 2,5 мг/дм3) приурочены к артезианским бассейнам и долинам
рек, выполненными рыхлыми осадочными отложениями. Необходимо отметить, что именно с водами этого качества, не удовлетворяющего нормативным показателям для питьевых вод и требующего проведения водоподготовки, связаны крупные месторождения подземных вод территории
с обеспеченными эксплуатационными запасами, снабжающие водой хозяйственно-питьевого качества города и поселки.
В регионе, испытывающем дефицит качественной питьевой воды, особое значение имеют
подземные воды природно высокого качества, соответствующие стандартам и нормативам и отвечающие по медико-биологическим показателям требованиям для питьевого потребления без
предварительной очистки. Особыми достоинствами отличаются пресные подземные воды интрузивных гидрогеологических массивов, месторождения которых разведаны в районе г. Тында (Бурухинское месторождение) и других местах. Эти воды не имеют экологических ограничений для
питьевого использования, относятся к высшему классу и их ресурсы вполне могут быть привлечены для достойного применения внутри региона и за его пределами.
Практически все населенные пункты территории обеспечены разведанными месторождениями пресных подземных вод для водоснабжения, но изменившиеся геолого-экономические условия освоения месторождений требуют переориентации на участки, находящиеся в наиболее благоприятных условиях по технико-экономическим соображениям.
На территории следует предусмотреть работы по выделению и обустройству в районах
населенных пунктов водозаборов подземных вод, используемых для обеспечения питьевого водоснабжения населения в случае чрезвычайных ситуаций.
Некоторые экологические последствия эксплуатации месторождений пресных подземных
вод (уменьшение величины поверхностного стока, особенно существенное для малых рек, за счет
привлечения речных вод вблизи водозаборов; понижение уровня подземных безнапорных вод;
преобразование химического состава подземных вод) имеют место на водосборных площадях Бурейского и Зейского водохранилищ.
В связи с отмеченными проблемами использования видны следующие перспективные
направления научных и комплексных гидрогеологических исследований по оценке ресурсов и
экологического состояния пресных подземных вод:
– уточнение внутреннего строения гидрогеологических структур, а также внутреннего строения, состава и распределения водоносных и водоупорных горизонтов, комплексов и зон трещиноватости внутри этих структур, что приведет к более детальной расшифровке гидродинамической модели месторождений и уточнению величины ресурсов подземных вод:
– уточнение естественных и исследования техногенных процессов формирования качественного состава месторождений пресных подземных вод и его изменения под влиянием деятельности человека при дальнейшем освоении территории;
– комплексное ведение системного мониторинга подземных вод (гидродинамического, гидрогеохимического, газового, температурного, микробиологического) в районах воронок депрессий и площадных водозаборов;
– совершенствование геотехнологических методов очистки подземных вод в водоносных
горизонтах от нормируемых компонентов для питьевых нужд.
1
Кулаков В.В., Архипов Б.С., Козлов С.А. 1999
35
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ КАК КОМПОНЕНТ БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
(ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ)
К.П. Караванов
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
Водные массы любого водохранилища обязательно включают какую-то часть подземных
вод (ПВ), так как последние являются частью речного стока. А в зимний период реки переносят
только подземные, дренированные с водосбора, воды. Они отличаются и химическим составом,
что необходимо учитывать в жизни гидробионтов. Основная водная масса водохранилища формируется за счет паводочных летних вод низкой минерализации и со временем там устанавливается свой гидрохимический режим, отличный от зимних речных водотоков. В зоне контакта речных зимних вод и вод водохранилища обычно возникает гидрохимический барьер, влияющий на
жизнь гидробионтов. Минерализация речных вод зимой (то есть это подземные воды) увеличивается в 3–4 раза, увеличивается и содержание элементов в зависимости от литологопетрографических особенностей водозабора. Значительная часть его сложена гранитоидами, в
которых возможна редкометалльная минерализация.
Водосборный бассейн Бурейского водохранилища характеризуется сложными физикогеографическими условиями, и это накладывает своеобразные особенности на формирование и
распространение подземных вод, что ниже и рассматривается.
Изученность ПВ в пределах водосбора Бурейского водохранилища (площадь его около 65
тыс. км2) остается низкой, хотя геологические исследования здесь ведутся уже более 150 лет.
Наиболее полно ПВ изучены в центральной части Буреинской впадины в связи с разведкой каменных углей, строительством шахт, поселков и г. Чегдомын, а также при строительстве железной дороги на участках ст. Известковая–Чегдомын и ст. Солони–Этеркэн (последний представляет собой участок Байкало-Амурской железнодорожной магистрали). К 70-м годам прошлого века
основные сведения о подземных водах территории были опубликованы [2, 3, 4, 5]. Сведения о
подземных водах в пределах горного обрамления Буреинской впадины были получены при изучении экзогенных геологических процессов, проводившемся сотрудниками бывшей Дальгеологии
под руководством Г.Е. Колесникова.
Территория водосбора характеризуется суровыми климатическими условиями, что отрицательно сказывается на формировании ресурсов подземных вод. Среднегодовая температура воздуха отрицательная. Особой суровостью характеризуются горные районы. В пределах Буреинской
впадины выпадает осадков 600–800 мм в год, а в горах 900–1 000 мм. Густота речной сети изменяется от 0,40 до 0,90 км/км2. Среднемноголетний годовой расход р. Бурея равен 904 м3/с, а модуль стока составляет 12,8 л/с·км2 (Мордовин, 1996). Распределение стока крайне неравномерное,
и величина его за зимний период с декабря по март, когда реки переходят на питание только подземными водами, не превышает 2 %.
Рельеф является важным фактором формирования стока подземных вод. Центральную часть
водосбора занимает Буреинская впадина (котловина) с абсолютными отметками 350–400 м, вытянутая в северо-восточном направлении на 300 км, максимальная ширина впадины 75 км. Практически
со всех сторон впадина обрамлена горными сооружениями: на западе – хребет Турана с абсолютной
высотой до 1 806 м, на севере – хребты Эзоп (до 2 241 м) и Дуссе-Алинь (до 2 175 м), на востоке и
юге – различные горные сооружения Буреинского хребта высотой от 890 до 2 167 м.
Геокриологические особенности территории – важнейший фактор формирования ресурсов подземных вод и условий их защищенности от загрязнения. Мерзлотные процессы в регионе
изучены удовлетворительно лишь в центральной части бассейна [4, 5].
В связи со строительством Байкало-Амурской железнодорожной магистрали на территорию,
прилегающую к ней, была составлена Геокриологическая карта м–ба 1:2 500 000 под редакцией
Н.А. Некрасова [1], на которой отображены мощности многолетнемерзлых пород (ММП) и особенности их распространения. В дальнейшем для Северного Приамурья И.В. Поздняков (1990) составил тоже Геокриологическую карту масштаба 1:1 500 000. На ней показаны типы распространения
36
ММП (сплошной, слабопрерывистый и т. д.) и их температура. Общая характеристика геокриологических условий приводится также в работе "Геокриология СССР. Дальний Восток" (1992).
На основании этих работ предлагается геокриологическая схема бассейна р. Бурея, где выделено три района (рис. 1). Первый из них включает преимущественно северную часть бассейна.
Это северные отроги хр. Турана, южные склоны хр. Эзоп, южные и западные склоны хр. ДуссеАлинь и северная часть Буреинского хребта. Район характеризуется преимущественно сплошным
(распространение ММП в пределах типа 90–95 %), слабо прерывистым (75–95%) и лишь изредка
(по долинам и нижним склонам рек Акишма, Ниман – в верхней части, Прав. Бурея, Лев. Бурея)
сильно прерывистым (50–75%) типом распространения ММП с температурой их (типов) соответственно ниже 3,0, –2,0…–3,0, –1,5… –2.0°С. Мощность ММП соответственно составляет 300–500,
100–300 и 50–100 м.
Второй район охватывает центральную
часть Буреинского водосбора – бассейн средней
части р. Ниман, полностью бассейны рек Нимакан, Умальта, Ургал, Туюн, Солони. Территория
характеризуется преобладающим распространением ММП с типами сильно прерывистым (долины и нижние части склонов долин рек) и массивноостровным (25–50 % территории занято ММП),
характерным для приводораздельных зон. Мощность ММП находится в пределах 50–100 м, а
также меньше 50 м. В верхней части бассейна р.
Туюн на водоразделах распространены небольшие участки слабо прерывистого типа ММП.
К южной части водосбора водохранилища
(третий район), принадлежат бассейны притоков
Буреи: Тырмы, Дубликана, Ягдыньи, Верх. Мельгина, Ниж. Мельгина. Для них характерно распространение масссивноостровного (долины
упомянутых рек) и островного типов ММП. В
самой южной части территории развит редкоостровной тип ММП с мощностью менее 50 м.
Геологическое строение. Территория водосбора занимает северо-восточную часть Буреинского кристаллического массива, стабилизация
которого завершилась в позднем палеозое – раннем мезозое. Массив преимущественно гранитоидный, с ксенолитами докембрийских метаморфических пород. В мезозое в пределах массива сформировался Буреинский краевой прогиб (на границе
с Амуро-Охотской геосинклинальной складчатой
системой). Осадконакопление в прогибе началось
в ранней юре и продолжалось до раннего мела.
Рис.1. Геокриологическое
Разрез представлен терригенно-флишоидными,
районирование бассейна р. Бурея
прибрежно-морскими и континентальными угле- Районы: I – Верхнебуреинский,
носными отложениями. Породы смяты в складки II – Среднебуреинский, III – Нижнебуреинский
различной морфологии, но пресноводно-континентальные осадки образуют мульдообразные структуры. В кайнозое сформировались мелкие рифтогенные структуры, наличие которых контролируется полями базальтов.
Гидрогеологические особенности. Рассматриваемая территория входит в АмуроОхотскую гидрогеологическую складчатую область [2, 3]. Центральную часть водосбора водохранилища занимает Буреинский межгорный артезианский бассейн площадью около 15 тыс. км2.
Периферию водосбора как с востока, так и с запада занимают гидрогеологические массивы – Туранский, Тырминский, Северо-Буреинский, Дуссе-Алинский, Эзопский (рис. 2).
37
Последние три являются криогенными интенсивно расчлененными, первые два с ограниченным развитием ММП, слабо расчлененные. Нижнюю часть водосбора р. Бурея уже ниже водохранилища занимает Амуро-Зейский артезианский бассейн (его юго-восточная часть). Крайнюю северную часть водосбора занимает Огоджинский вулканогенный гидрогеологический адбассейн, приуроченный к южным склонам хребта Эзоп.
Рис. 2. Гидрогеологическое
районирование бассейна р. Бурея
Артезианские межгорные бассейны
(1–2): 1 – Амурско-Зейский (юговосточная часть), 2 – Буреинский.
3 – Огоджинский вулканогенный гидрогеологический адбасеейн.
Гидрогеологические массивы (4–8) слабо расчлененные: 4 – Туранский, 5 –
Тырминский, 6 – Северо-Буреинский
криогенный, интенсивно расчлененные криогенные: 7 – Дуссе-Алинский,
8 – Эзопский. 9 – плотина Бурейский
ГЭС.
Границы: 10 – водосбора водохранилища Бурейской ГЭС, 11 - водосбора
низовий р. Бурея
Выделенные гидрогеологические системы характеризуются многими индивидуальными
особенностями формирования и распространения подземных вод (рис. 3).
Буреинский межгорный артезианский бассейн. Он выполнен мощной толщей терригенных
юрских и меловых пород мощностью до 5 000 м, дислоцированных в пологие складки. Эти отложения представляют крупный гидрогеологический этаж с развитием пластовых трещинных (нижняя часть разреза) и порово-трещинных (верхняя часть) напорных подземных вод, иногда подмерзлотных. До глубины 200 м горизонты опробованы многочисленными откачками, в ряде мест
разведаны месторождения пресных подземных вод.Наиболее обводненными являются водоносный горизонт голоценовых аллювиальных песчано-галечниковых отложений, где из подрусловых
таликов получен дебит до 13,8 л/с при понижении 0,4 м , а также водоносный комплекс (формация) верхнеюрско-нижнемеловых терригенных отложений. Из этих отложений при самоизливе
был зафиксирован дебит до 5–7 л/с. Воды гидрокарбонатные, смешанного катионного состава, с
минерализацией до 0,25 мг/дм3. При нефтепоисковом бурении водоносность отложений была
изучена до глубины 3 000 м, где были вскрыты воды с минерализацией 15 г/дм3. Юрские отложения, развитые в восточной части бассейна, слабо водоносные.
Туранский, Тырминский, Северо-Буреинский, Дуссе-Алинский и Эзопский гидрогеологические
массивы. Они как бы обрамляют Буреинский артезианский бассейн со всех сторон и территориально занимают одноименные хребты. Подземные воды приурочены к верхней трещиноватой
зоне гранитоидов или метаморфических пород (рис. 3) и являются надмерзлотными, то есть развиты в деятельном слое скальных образований, или подмерзлотными. Глубина залегания последних контролируется мощностью многолетнемерзлых пород. Эти воды были вскрыты скважинами
при решении проблемы водоснабжения станций зоны БАМ в пределах Бурейского водосбора. В
гидрогеологических массивах развиты и трещинно-жильные воды. Дебит скважин обычно составляет 2–5 л/с при понижении 10–15 м. Воды гидрокарбонатные кальциево-магниевые ультрапресные.
Огоджинский вулканогенный гидрогеологический адбассейн практически не изучен.
Оценка ресурсов ПВ, участвующих в формировании водных масс водохранилища, ранее не
проводилась, и она представляет определенную трудность. Обычно для этих целей хорошо заре-
38
комендовал себя метод расчленения гидрографа рек, хотя и здесь нет однозначного мнения. Некоторые характеристики стока рек приводятся в работах А.М. Мордовина (1990,1996). В принципе минимальные средние многолетние среднемесячные расходы за холодный период можно принять за расходы подземных вод, учитывая, что в этот период жидких атмосферных осадков нет.
Рис. 3. Водоносные горизонты (ВГ), комплексы (ВК) и зоны трещиноватости (ВЗТ)
бассейна р. Бурея
1 – ВК кайнозойских и верхнемезозойских (верхнемеловых) терригенных отложений Амуро-Зейского артезианского бассейна (KZ); 2 – ВГ голоценовых аллювиальныхотложений (QIV); 3 – ВК базальтов, андезито-базальтов и их туфов ((βQI); 4 – ВК верхнемеловых (цагаянских) терригенных отложений (К2); 5 – ВЗТ
меловых эффузивных образований кислого и среднего состава (πμК); 6 – ВК (формация) верхнеюрсконижнемеловых терригенных (песчаники, алевролиты, конгломераты, каменные угли) отложений (J3–K1); 7 –
ВЗТ юрско-нижнемеловых сложноскладчатых терригенных отложений (J3–K1); 8 – ВК (иногда водоносные
зоны трещиноватости) юрских терригенных отложений (J); 9 – ВЗТ палеозойско-нижнемезозойских метаморфизованных пород (PZ–MZ1); 10 – ВЗТ протерозойско-кембрийских метаморфических пород (PR–C); 11 –
ВЗТ преимущественно палеозойских гранитоидов (Г). 12 – плотина Бурейской ГЭС.
Границы: 13 – водосбора водохранилища Бурейской ГЭС, 14 – водосбора низовий р. Бурея
Величина речных вод в этот период изменяется по территории в широком диапазоне: от <
0,01 % (р. Ягдынья) до 16 % (р. Яурин). Во многом это связано с геологическим строением территории и геоморфологическими особенностями строения долин рек. По различным оценкам модуль подземного стока в пределах Бурейского водосбора изменяется от 1 до 2 л/с·км2. В связи с
заполнением водохранилища будет изменяться динамика вод грунтового потока. В какой-то степени она будет обусловлена и деградацией многолетнемерзлых пород. Не исключена активизация
разрывной тектоники в пределах ложа водохранилища и разгрузка трещинно-жильных вод в его
дно, а, возможно, и в речную сеть.
Литература
39
1. Байкало-Амурская железнодорожная магистраль. Геокриологическая карта [Карты] / отв.ред.Н.А.
Некрасова. – 1:2 500 000. – М.: Изд. ГУГК, 1979.
2. Гидрогеология СССР. Т. XXIII. Хабаровский край и Амурская область. – М.: Недра, 1971. – 514 с.
3. Караванов К.П. Подземные воды как источник водоснабжения в Хабаровском крае и Еврейской
автономной области. – Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, 1995. – 42 с.
4. Райхлин И.Б. Буреинский артезианский бассейн // Гидрогеология СССР. Т. XXIII. Хабаровский
край и Амурская область. М.: Недра, 1971. С. 152–161
5. Райхлин И.Б. Гидрогеологическая карта СССР [Карты]: Лист M–52–VII. Объяснительная записка.
– 1:2 000 000. – М.: Мингео СССР, 1981. – 59 с. – (Серия Хингано-Буреинская)
ПРОГНОЗ АКТИВИЗАЦИИ ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
В ВЕРХНЕМ БЬЕФЕ БУРЕЙСКОЙ ГЭС
А.П. Николаев
Научно-исследовательский и проектно-изыскательский
"Институт экологии города", Москва
При создании крупных водохранилищ необходимо уделять особое внимание прогнозу состояния геологической среды, так как большинство аварийных ситуаций, имевших место в истории эксплуатации крупных водохранилищ, связаны с геологическими процессами. Под влиянием
заполнения и эксплуатации водохранилища Бурейской ГЭС будет происходить активизация экзогенных геологических процессов (ЭГП) на обширной территории, как в верхнем бьефе, так и в
нижнем. В верхнем бьефе зоной активизации ЭГП является территория долин р. Бурея и ее притоков, подверженная влиянию периодического затопления и подпора подземных вод в интервале
уровней воды в водохранилище от УМО 236 м до НПУ 256 м, площадью 367 км2, из них в пределах Амурской области – 170,7 км2, в пределах Хабаровского края – 196,3 км2. В настоящей работе
представляются результаты прогнозных работ на участке верхнего бьефа Бурейской ГЭС в пределах номенклатурного листа М–52–XVII до границ затопления при ФПУ 265 м.
Рассматриваемый участок зоны влияния Бурейского водохранилища сложен сильно выветрелыми интрузивными породами позднепалеозойского и мезозойского возраста, рыхлыми отложениями сазанковской (N1sz) и белогорской (N2+Q1bl) свит, средне-верхнечетвертичными и современными аллювиальными отложениями (рис. 1). Сазанковская и белогорская свиты представлены галечниками, валунами, песками с линзами и прослоями глин. Cредне-верхнечетвертичные
отложения сложены галечниками, разнозернистыми песками, суглинками. Современный аллювий
представлен илистыми и супесчано-суглинистыми отложениями, в нижней части - песчаногалечниковыми. Незначительное распространение на этой территории имеют метаморфические
породы союзновской свиты среднего протерозоя (PR2sz) и раннепалеозойские интрузии. Интрузии
верхнепалеозойского возраста, занимающие большую часть рассматриваемой территории, представлены трещиноватыми роговообманково-биотитовыми розовато-серыми среднезернистыми
порфировидными гранитами. Взаимно пересекающиеся системы трещин – параллельно поверхности склона и перпендикулярно к склону – формируют "блочность" гранитов. Глубина зоны интенсивного трещинообразования может достигать 10 м. Наибольшую опасность представляют
разломы, залегающие параллельно склонам. В ходе зачистки основания и бортовых примыканий
плотины от выветрелых пород строителями часто обнаруживались зоны дробления и милонитизации шириной до 1 м и более, протяженностью 20–30 м, преимущественно субширотного и северо-восточного простирания. Коры выветривания на гранитах - дресвяно-щебнистые отложения
мощностью до 1,5 м – на плоских поверхностях, на крутых склонах до 40 – до 1 м. На подмываемых участках склонов широко развиты современные щебнисто-глыбовые отложения. Рассматриваемая территория относится к району распространения островной мерзлоты мощностью до 15 м
и более. В соответствии с сейсмическим районированием (ОСР–97) в районе плотины Бурейской
ГЭС (пос. Талакан) возможны землетрясения силой 8 баллов.
В естественных условиях на рассматриваемой территории интенсивно проявляются гравитационные (оползни, обвалы, осыпи, оплывины), гидрогенные (боковая и донная эрозия вдоль
русел, овражная и струйчатая эрозия, заболачивание) и геокриологические (курумы, каменные
40
россыпи, бугры пучения, термокарст, термоэрозия) экзогенные геологические процессы. При общей большой пораженности масштабы одиночных проявлений незначительны и, в связи со слабой освоенностью территории, воздействия на антропогенные объекты минимальны.
41
42
1 – четвертичные отложения – галечники, пески, глины, торфяники, илы; 2 – белогорская (N2+Q1 bl) и сазанковская (N1 sz) свиты – пески, галечники; 3 –
союзновская свита (PR2 sz) – метаморфические породы; 4 – позднемеловые интрузии, субвулканические и жерловые тела; 5 – юрские и триасовые граниты;
6 – позднепалеозойские граниты и гранодиориты; 7 – раннепалеозойские интрузии – габбро, диориты; 8 – разломы; 9 – склоны более 10о;
10 – многолетняя мерзлота
Рис. 1. Инженерно-геологическая карта условий развития ЭГП в верхнем бьефе Бурейской ГЭС
Для целей прогнозирования активизации ЭГП выделяется 2 периода – период наполнения
водохранилища, начиная с 2003 г. до выхода на проектный режим, и эксплуатационный режим.
Период наполнения характеризуется циклическим затоплением–осушением с ежегодным подъемом максимальных и минимальных годовых уровней. Такой режим способствует более интенсивному преобразованию ложа водохранилища, чем при непрерывном однонаправленном подъеме уровней до проектных отметок.
В период эксплуатации водохранилища будет происходить активное преобразование территории периодического затопления и осушения. Типы наиболее активных экзогенных процессов:
волновая и ледовая абразия, обвальное, оползневое и осыпное смещение материала на подтапливаемых и размываемых склонах, деградация многолетней мерзлоты, термоабразия. На крутых
склонах речных долин будут затоплены каменные поля и осыпи, которые вследствие нарушения
равновесия начнут смещаться, вызывая оползни и обвалы. В зоне выклинивания подпора в долинах притоков р. Бурея будет происходить незначительная аккумуляция наносов, так как привнос
взвешенных веществ с водосбора небольшой. Основным источником поступления наносов и
формирования качества воды в водохранилище будет являться размыв грунтов, слагающих берега
и зону периодического затопления-осушения, так как значимость других факторов – боковой приток, атмосферные осадки, биогенные и техногенные источники – незначительна.
В период эксплуатации водохранилища произойдет насыщение сдренированных в настоящее время гидрогеологических массивов, и подъем уровней подземных вод составит более 100 м
в районе плотины. Подпор грунтовых вод распространится на обширные территории по всему
периметру водохранилища на расстояния до 1 км и более. В междуречном пространстве Талакана
и Бол. Куруктачи образуется зона обходной фильтрации в долину р. Бол. Куруктачи за счет значительного превышения эксплуатационных уровней воды в водохранилище над тальвегом этого
ручья на участке протяженностью более 6 км от устья. На левобережном приплотинном массиве
зона обходной фильтрации ожидается на меньшей территории. Наибольшие скорости фильтрации
и связанная с этим суффозия будут приурочены к зонам разломов.
Деградация многолетней мерзлоты будет происходить в зонах затопления и подпора грунтовых вод, обходной фильтрации в долину р. Бол. Куруктачи. В результате повышения напряжений гидрогеодеформационного поля, в связи с созданием высоконапорного водохранилища в сейсмически активной зоне, возможна активизация сейсмических явлений (увеличение частоты сейсмических толчков), которые в свою очередь будут являться причиной активизации гравитационных явлений.
На рис. 2 представлена прогнозная карта развития ЭГП в верхнем бьефе Бурейской ГЭС,
построенная на основе анализа геологических и геоморфологических условий территории. Исходными материалами явились топографические и геологические карты различного масштаба,
данные дешифрирования АФС и КФС, собственные наблюдения автора в ходе полевых работ.
При прогнозировании автор исходил из того, что возможность активизации проявлений ЭГП зависит от состава коренных пород, их залегания, мощности зоны выветривания, тектонической
раздробленности, уклонов и ориентации поверхности склона, наличия мерзлоты, заболоченности,
распределения речной сети, уровенного режима водохранилища. Наиболее интенсивное протекание ЭГП ожидается в период наполнения водохранилища Бурейской ГЭС и выхода его на постоянный режим эксплуатации. При этом возможны возникновение как новых проявлений ЭГП, так
и активизация "старых".
43
44
Рис.2. Прогнозная карта развития ЭГП в верхнем бьефе Бурейской ГЭС
ПРОГНОЗ ИЗМЕНЕНИЙ ЭКЗОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ
БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В ПРЕДЕЛАХ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ
М.Н. Гусев, Ю.В. Помигуев
Амурский комплексный научно-исследовательский институт АмурНЦ ДВО РАН, Благовещенск
С появлением в составе природных комплексов искусственных водохранилищ, призванных
регулировать бассейновый сток, возникает объективная необходимость глубокого изучения их влияния на развитие различных компонентов геосистемы. Привлекают внимание, прежде всего, субаквальные и аквальные природные комплексы, располагающиеся в пределах относительно узкой прибрежной полосы вокруг водоема. Однако косвенное влияние водохранилища на природные компоненты в пространственном отношении несравнимо шире (масштабнее) прямого влияния. Но этому
аспекту проблемы пока уделяется недостаточно внимания. В этой связи представляет определенный
интерес характер изменения природных процессов, проявляющихся не только в зоне сработки водохранилища и воздействия волнений, но и на смежных с нею территориях. Поскольку земная поверхность образует фундамент для остальных компонентов природы, экзогенные рельефообразующие процессы, прогноз их изменений под влиянием водохранилища имеют важное научное и практическое значение, так как помогают понять многие особенности развития современных геосистем
в условиях функционирования водохранилищ. Такие исследования диктуются, прежде всего, потребностями в умелом управлении водохранилищами, способном минимизировать негативные проявления регулирования стока.
Прогноз изменений экзогенных процессов в зоне влияния Бурейского водохранилища построен на основе анализа состояния рельефа и рельефообразующих процессов на момент, предшествующий началу заполнения ложа водохранилища. Исходными материалами, основой прогнозной оценки послужила карта аналогичного названия, выполненная нами по заказу областной
администрации за счет средств областного бюджета в рамках договорных работ с Амурским природоохранным центром и ГНИУ СОПС при Министерстве экономического развития и торговли
РФ и РАН. Картирование выполнялось на основе дешифрирования космоснимков, топографических карт и других картматериалов, анализа фондовой и опубликованной литературы, данных полевых работ на смежных с изучаемой территорией участках.
Территория Бурейского водохранилища располагается в пределах граничной зоны двух крупных структур – Амуро-Зейской впадины и Туранского блока Буреинского массива, тектоническое
развитие которых на протяжении последнего этапа геологической истории характеризуется противоположной направленностью. Это во многом предопределило сравнительно высокую (до 6 баллов)
сейсмическую активность территории. Об этом же свидетельствует и широкая сеть дизъюнктивных
нарушений, обнаруживающая себя на поверхности распространения гранитоидов.
Как известно, строительство крупных водохранилищ провоцирует локальные землетрясения.
К тому же падение воды с большой высоты из водохранилища в нижний бьеф создает т.н. "вибрационное поле" [1], приводящее в возбужденное состояние рыхлые образования на смежных с водохранилищем поверхностях. Это активизирует подвижки грунта, в результате чего на склонах, прилегающих к водохранилищу (прежде всего, относительно крутых), повышается вероятность развития таких катастрофических процессов, как оползание, оплывание, обрушение, осыпание грунтов.
Другое примечательное следствие создания водохранилищ при строительстве ГЭС – развитие
процессов в т.н. зоне сработки ложа водохранилища. Согласно проекту колебание уровня воды (сработка) составит 20 м. Это означает, что в зону периодического затопления и осушения попадут сравнительно широкие и пологие пространства надпойменных террас правобережья, вдоль рек Талакан,
Чеугда, Чукчан, а также на левобережье, на междуречье Лев. Аголи–Сасиновский Ключ. Достаточно
высокая мощность рыхлых образований, выстилающих поверхность террас в приплотинной части, их
высокая обводненность приведут к интенсификации процессов солифлюкции, поставляющей огромные массы обломочного материала в зону формирования береговой отмели. Усилению этих процессов будет способствовать и уничтожение защитного растительного покрова в береговой зоне как в
результате целенаправленной очистки поверхности от леса, так и в результате самого затопления. В
замкнутых понижениях полосы осушки получат развитие процессы заиления и развития влаголюбивой растительности, которая периодически будет пополнять водохранилище органикой.
Другой, гораздо более мощной питающей базой органики будут служить заболоченные
участки высоких террасовых уровней. Слагающий их торф при затоплении всплывет и станет
45
накапливаться на участках аккумулятивных берегов, формируя т. н. "биогенные берега". Такое
явление широко представлено на Зейском водохранилище. Предполагается, что биогенные берега
проявят себя в заливах, образующимся при заполнении водой долин притоков р. Бурея. В условиях положительных температур такие берега будут служить источником поступления в водохранилище диспергированной органики в виде взвесей.
Учитывая, что в пределах широко развитой "главной террасы" уклоны нередко составляют
менее 5°, в зоне сработки будет формироваться широкая береговая отмель. При колебании уровня
воды береговая отмель, сформированная в предшествующий этап, станет размываться, и здесь будут формироваться вторичные уступы небольшой (1–3 м) высоты, определяя развитие берега по
абразионному типу. Предполагается [2], что интенсивность их разрушения составит в первые 10 лет
величину в 10–20 м, а на конечной стадии (стадии динамического равновесия) – от 25 до 200 м.
На пологих поверхностях (с углом наклона менее крутизны устойчивости береговой отмели) будут формироваться берега по нейтральному или аккумулятивному типу. Нейтральные берега, сложенные мелкообломочным материалом, как правило, после размыва дерново-почвенного
слоя, имеющего небольшую эрозионную устойчивость, будут трансформироваться в зависимости
от вдольберегового переноса рыхлого материала.
Проектными организациями обычно не учитывается характер вдольберегового потока волновой энергии. Однако в условиях Амурской области эксплуатация водохранилищ связана с формированием больших объемов сплавин и плавника. Этот материал будет медленно мигрировать
по акватории заливов, подчиняясь, главным образом, течениям, циркуляционное поле которых
формируется в основном струями притоков и инерционными перемещениями водных масс, попадающих в заливы из открытой акватории водохранилища. Местные гидродинамические условия
исключают (или почти исключают) образование волноприбойных валов из плавника – кочкарнооторфованного "войлока". Накапливаемый вдоль зоны сработки "мертвый" биогенный материал,
в конечном счете будет удаляться в виде растворов и взвесей, частично осаждаясь на глубинах
ниже УМО вместе с наносами притоков. Для выявления участков концентрации биогенного материала важно знать характер его вдольберегового перемещения. С этой целью необходим анализ
размаха миграций суммарных векторов потоков волновой энергии и мониторинг за процессом
миграции биогенного материала под действием ветра и волн.
В пределах неглубоких заливов, образованных на месте притоков р. Бурея (Талакан, Чеугда,
Чукчан и др.) будут формироваться вдольбереговые потоки наносов и аккумулятивные формы
(косы, пересыпи, разнообразные наложенные формы). Берега на таких участках водохранилища
будут развиваться по типу абразионно-аккумулятивных. В устьях же мелких и не проникающих
глубоко в сушу заливов развитие берегов ожидается по типу аккумулятивных.
На относительно крутых (более 10–15°) поверхностях ширина зоны осушки значительно
уже. Слагающие их образования представлены главным образом маломощным (1,5–2,0 м) склоновым чехлом. Поступающий сверху в результате склоновых процессов и от размыва обломочный материал будет откладываться в непосредственной близости от уреза воды, уменьшая уклоны и формируя подводную отмель. Ширина отмелей будет определяться крутизной склона и объемом наносов, поступающих с вышележащей поверхности. Развитие берега на таких поверхностях пойдет по типу абразионно-денудацион-ного. На склонах крутизной 15–20° и более рыхлый
чехол будет уничтожен практически в первые же годы наполнения водохранилища, так как в
условиях водной среды угол естественного откоса для склоновых образований гораздо меньше
(около 10°), чем в условиях воздушной среды. В этот период особенно велика вероятность массового проявления процессов блокового смещения рыхлого чехла по типу оплывин и сплывов.
На участках широкого развития сильно трещиноватых и раздробленных скальных пород
интенсифицируются процессы обваливания и осыпания, особенно в местах современного развития осыпных и обвальных процессов по бортам р. Бурея. Предполагается, что величина переработки берегового откоса данного типа составит за первые 10 лет от 5 до 15 м, а на конечной стадии достигнет 40–50 м.
На большей части водохранилища зона осушки располагается преимущественно в пределах
развития скальных пород. Крутизна склонов здесь местами достигает 20° и более. Развитие берега
водохранилища здесь будет осуществляться по типу абразионно-денудационного. Если в зону
осушки попадает прибровочная часть надпойменной террасы, сложенная аллювием, и ее уступ,
46
велика вероятность формирования в этой зоне линейных эрозионных форм, в том числе – оврагов.
На таких участках берег будет формироваться по абразионно-эрозионному типу.
Водоносный горизонт, питающий Бурею, залегает на разных уровнях в зависимости от местоположения дневной поверхности и состава вмещающих пород. В пределах главной террасы,
сложенной белогорскими отложениями, уровень подземных вод находится на глубине 1–11 м от
дневной поверхности, повышаясь в сезон дождей на 0,5–2,0 м [2]. В гранитах же глубина залегания подземных вод изменяется от нескольких метров вблизи уреза воды в Бурее до 40–50 м на
более высоких уровнях в бортах долины [2]. В целом депрессионная кривая подземных вод резко
снижается к урезу вблизи русла. Заполнение чаши водохранилища водой приведет к выполаживанию депрессионной кривой подземных вод и подтоплению прибрежных территорий. При этом в
условиях НПУ не исключается вероятность инфильтрации воды из водохранилища в верховье
долины р. Бол. Куруктачи в связи с изменением направления падения депрессионной кривой подземных вод, что следует из морфологического анализа поверхности территории.
Наиболее широко подтопление проявит себя в зоне пологих поверхностей, в пределах развития пород белогорской аккумуляции, то есть в приплотинной зоне водохранилища на правобережье, – и на левобережье – напротив пос. Чеугда. В междуречье рек Талакан–Чеугда подтоплению подвергнется побережье шириной до 2,5 км, вверх по долинам притоков на 1,5 км. В районе
р. Чукчан (правобережье Буреи) ширина подтопления составит около 100 м на протяжении 400 м,
а напротив ее устья (левобережье Буреи) ширина подтопления будет около 400 м. Зона подтопления протяженностью около 3 км и шириной 100–200 м предполагается в районе р. Островской.
При стационарном уровне 256 м общая полоса подтопления, определяемая по формуле Н.Г. Каменского, составит около 5 % от всей береговой линии водохранилища [2].
Важной особенностью подтопления является то обстоятельство, что оно будет проявлять
себя и в холодный период. В полосе переувлажнения грунтов следует ожидать развитие процессов наледеобразования, формирования бугров пучения, морозобойного растрескивания грунтов –
в пределах развития рыхлых пород, интенсификации морозного выветривания и, возможно, формирования курума – в пределах развития скальных пород, особенно у подножий относительно
крутых склонов (как, например, в районе ручьев Лев. и Прав. Аголи, Темный, Логинский).
На рассматриваемой территории грунты характеризуются глубоким сезонным промерзанием и наличием островной мерзлоты. В рыхлых отложениях она обычно располагается не глубже
12 м и представлена на склонах северных румбов, а также на плохо дренируемых поверхностях
террас и водораздельных пространств. В этой связи динамика мерзлых пород будет неоднозначной. В условиях заполнения водохранилища до отметки НПУ следует ожидать ее постепенной
деградации. В зоне осушки, где в результате абразионной деятельности будет уничтожен торф,
служащий в естественных условиях теплоизолятором для многолетнемерзлых пород, следует
ожидать проявления термокарста. Вместе с тем в полосе подтопления возрастает вероятность
расширения зоны мерзлых пород и увеличения глубины сезонного промерзания грунтов, широкого развития в них криогенных процессов.
Функционирование водохранилища скажется и на интенсивности процесса выветривания
пород. Особенно в зоне сезонной сработки и на подтопленных участках. Предыдущими, в том
числе экспериментальными [3, 4], исследованиями установлено, что в условиях попеременного
обводнения породы разрушаются в 100–160 раз быстрее, чем в сухих условиях. Это обстоятельство позволяет прогнозировать более интенсивное выветривание пород, особенно скальных, расположенных на территории, испытывающей непосредственное влияние со стороны водохранилища. Не исключается вероятность интенсификации курумового процесса на участках выхода
грунтовых вод, спровоцированного подпором со стороны водохранилища.
Литература
1. Бурейский гидроузел на р. Бурея. ТЭО. Т. 2 Природные условия. Кн. 2 Инженерно-геологические
условия: отчет / Ленгидропроект. – Л., 1974. – № 1193 – 6т.
2. Бондаренко Н.Г. Образование, строение и разведка россыпей. – М.: Недра, 1975. – 57 с.
3. Войлошников В.А. Выветривание в таежном Приангарье // Региональные типы процессов выветривания. Чита: Изд-во Забайк. фил. Геогр. о-ва СССР. 1970. Вып. 41. С. 22–27.
4. Суходровский В.Л. Рельефообразование в перигляциальных условиях: (на примере Земли ФранцаИосифа). – М.: Наука, 1967. – 119 с.
47
ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ БАЗИСА ДЕНУДАЦИИ
КАК ОСНОВА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАЗВИТИЯ СКЛОНОВ
ПРИ СОЗДАНИИ ВОДОХРАНИЛИЩ И ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИИ
Е.Ю. Ликутов
ОАО "Калуга ТИСИЗ", Калуга
Базис денудации (БД) – нижняя граница и склона (по его падению) и, одновременно, действия склоновых процессов. В плане он представляет собой участок поверхности минимальной
ширины, которую в данном случае можно обозначить как линию, в виде границы, как это отражается и на геоморфологических картах.
В поперечном профиле склона БД выражен в виде точки с аналогичными характеристиками [7].
При БД склоновые процессы взаимодействуют не только с тектоническими и выветриванием (как по всей площади склона), но и с более динамичными процессами, чаще всего (для территорий с гумидным климатом) – флювиальными. В ходе этих взаимодействий БД перемещается
как в плане, так и по высоте, вызывая изменения буквально всех свойств строения и развития
склона. Поэтому изменение положения БД – вместе с формой поперечного профиля [2, 7] – является интегральной морфодинамической характеристикой склона, причем – наиболее высокоранговой. Оно не только определяет форму поперечного профиля склона, строение и мощность чехла
рыхлых образований (РО), особенности выветривания и сноса обломков на различных участках
профиля [7]. Изменение положения или направление смещения БД во всех своих характеристиках служит интегральным показателем и индикатором взаимодействия всех процессов, непосредственно (склоновых и других, функционирующих как склоносоздающие) или опосредованно
(тектонических, выветривания, флювиальных и др.) участвующих в формировании склонов.
Направление смещения БД, таким образом, как и другие интегральные морфодинамические
характеристики – проводники взаимодействий [6] (каждый – в своем роде), только одним своим
существованием разрешает крупную научную проблему, непосредственно открывая путь к познанию сущности формирования склонов.
В то же время исследователи давно и мучительно стремятся найти всеобъемлющие характеристики избранных объектов исследований. Это происходит не только в геоморфологии, где
для их поиска и развивается системный анализ, и применяются методы смежных наук (математические и др.). Но на стадии поиска чаще всего мы при этом и останавливаемся. В данном же случае, как пока в немногих еще [6], сама природа предлагает нам такую характеристику. Исследователю остается только наблюдать, анализировать, обобщать, прогнозировать. Этому – в рамках
обозначенных объекта и предмета исследований – и посвящена настоящая работа.
Для БД характерно как стабильное, так и меняющееся положение. Варианты развития склонов со стабильным БД исследовал С.А. Лебедев [3], а со смещающимися – А.Н. Махинов [7]. Было подтверждено преобладание понижающихся, наступающих и отступающих БД. Они, естественно, и были изучены более детально.
В ходе наших исследований строения и формирования склонов долин рек Амур, Шилка,
Аргунь [4] и Бурея установлены: 1) сложные разновидности направления смещения БД: понижающиеся-наступающие и понижающиеся-отступающие; 2) их преобладание – вместе с понижающимися – среди БД склонов изученных участков долин в пределах зон влияния (бьефах) ГЭС,
только предполагаемых (намечаемых) к строительству или, как Бурейская, уже построенных.
Гораздо меньше внимания было уделено повышающимся БД – пропорционально редкости
их распространения в природе. Установлено лишь, что при повышении БД в нижней части склона
накапливаются мощные толщи РО [7] и склон приобретает вогнутую форму поперечного профиля
[2]. Такое положение совершенно неоправданно с учетом практической значимости исследования
проблем развития склонов при создании (заполнении) и, в несколько меньшей степени, при эксплуатации водохранилищ (далее – вдхр). Еще более важно рассмотрение проблем развития склонов с повышающимися БД для прогнозирования развития склонов вдхр. Основополагающая причина этому следующая.
Создание (заполнение) вдхр для склонов есть не что иное, как катастрофическое повышение
БД. Величины его соответствуют максимальным глубинам вдхр или несколько меньше их, нередко достигают 100 м и более, зачастую – при эквивалентной высоте самих склонов. Период заполнения вдхр – первые десятилетия – мгновение в истории развития склонов. Исходя из этого заме-
48
тим, что повышение БД при создании вдхр – процесс не только катастрофический, но и единовременный (мгновенный).
В то же время заполнение вдхр – повышение БД функционирует вместе с волновыми процессами, как склоносоздающий процесс. И действие (взаимодействие) их на склон не так однозначно,
как при повышении БД в "обычном" случае в связи с аккумуляцией РО у подножия склона. Но оно
не менее разнообразно и уже поэтому нуждается в специальных исследованиях. Предметное изучение его минимально в силу такой же степени изученности повышающихся БД в полностью естественных условиях и устоявшегося почему-то характера постановки исследовательских задач. Он
состоит в переходе от рассмотрения факта заполнения вдхр к выявлению и анализу его последствий, минуя сам ход (и тем более – процессы) изменения природных условий, в данном случае –
формирования склонов долин, превращающихся в склоны вдхр. В ходе наших исследований удалось преодолеть эти обстоятельства и получить результаты в следующих направлениях.
1. Изменение крутизны склонов прямо связано с формой их поперечного профиля и характерно для выпукло-вогнутых и вогнутых склонов (в силу затопления в первую очередь нижних
пологих их участков), но практически не происходит на прямых склонах.
При частичном затоплении выпуклых склонов (за исключением случаев сохранения от него
лишь пологих прибровочных участков) крутизна их несколько уменьшается за счет затопления
нижних участков с обычно наибольшей крутизной.
При затоплении склонов с выпукло-вогнутой, выпуклой и вогнутой формой поперечного профиля на большую его часть, когда в надводных условиях остаются лишь пологие верхние, прибровочные участки, крутизна уменьшается, причем на выпуклых склонах – значительно, до 3–10 раз.
Изменение крутизны ступенчатых склонов (с ломаной формой поперечного профиля, а в общих
чертах – выпукло-вогнутой или выпуклой) частично подчиняется вышеприведенным общим закономерностям, частично – индивидуально для каждого конкретного склона и зависит главным образом от
соотношения величин ширины и крутизны пологих (ступеней) и крутых (уступов) участков до заполнения вдхр, в процессе затопления (на выбранные моменты наблюдений) и по его завершении.
Наиболее заметное уменьшение крутизны склонов, причем весьма широко распространенное
при вдхр равнин и, в ряде случаев, внутригорных и межгорных впадинах, происходит при полном
затоплении склонов долин. В качестве склонов вдхр на этих участках начинают развиваться пологонаклонные и субгоризонтальные террасоувалы, надпойменные террасы, вершинные поверхности.
Действие склоновых процессов массовых смещений грунта, в частности – солифлюкции, отмечается при уклонах уже в доли 1о [1]. Тем не менее оно не считается присущим террасам и вершинам,
однако мы неоднократно наблюдали его проявления при полевых исследованиях [4; 5].
Особым обстоятельством, вызывающим активизацию склоновых процессов в пределах
надпойменных террас и вершинных поверхностей, является потеря относительной автономности
(от действия флювиальных и волновых процессов) их развития с затоплением нижележащих (по
отношению к ним) склонов.
2. Изменение ширины склонов так же неоднозначно. При ее уменьшении уменьшается (при
увеличении, соответственно, увеличивается) максимальная продолжительность движения обломков (от бровки склона) к БД – даже при неизменности склонового процесса. Уменьшение ширины
склонов происходит при частичном затоплении уже развивающихся к его началу склонов долин.
Величина его зависит от высоты подъема воды и исходной крутизны склона (не только средней,
но и по отдельным участкам). Увеличение ширины склонов – редкий вариант изменения их строения при создании вдхр. Он осуществляется там, где естественные склоны долин затапливаются
полностью, а в качестве склонов вдхр выступают террасоувалы, надпойменные террасы и вершинные поверхности, причем большей ширины, нежели у естественных склонов долин. Ею определяется и максимальная амплитуда увеличения ширины склона.
3. Изменения интенсивности действия склоновых и иных рельефообразующих процессов отмечаются практически всегда вследствие асингенетичности антропогенного процесса создания (заполнения) вдхр – повышения БД склонов по отношению к речным долинам [5]. Асингенетичность его
подчеркивается тем, что у БД при заполнении вдхр практически никогда не формируются "мощные
толщи" РО (как при естественном его повышении) [7]. Это является следствием действия волновых
процессов, выносящих от БД весь (или почти весь) поступающий к нему обломочный материал, и
значительной крутизны подводного склона вдхр, чаще всего большей, чем "равновесные" 10–12о.
Лишь при такой или меньшей крутизне подводного склона и при крупном грубом механическом составе РО, поступающих к БД, на подводном склоне формируются РО (волнового генезиса).
49
Интенсивность процессов массовых смещений грунта будет возрастать (независимо от
формы поперечного профиля склона) вследствие увеличения степени водонасыщенности РО (по
крайней мере, в прибазисной части) и приобретения ими вязко-текучей и жидко-текучей консистенции. Это является необходимым и достаточным условием развития наиболее динамичного
процесса – солифлюкции [1].
Некоторое локальное уменьшение интенсивности склоновых процессов, возможное при
крутизне прибазисных участков склона, соответствующей углу естественного откоса (32–37о) или
больше его (чаще всего – при затоплении выпуклых склонов) – в связи с повышенной степенью
их дренируемости, – не изменит общей тенденции к увеличению интенсивности поступления РО
к БД склонов. Работу по поставке РО к БД склонов выполнит волновой процесс (абразия), взаимодействующий со склоновыми.
4. Изменения положения БД после заполнения вдхр и прогнозирование развития склонов в
связи с ними. Положение БД склонов вдхр – уровня уреза воды постоянно меняется. Амплитуды
его не так значительны, как при заполнении вдхр, но все же заметно велики. Например, для Зейского вдхр за период 1976–1993 гг. - около 20 м (по нашим данным). Поэтому при исследованиях,
касающихся положения БД склонов вдхр, важно учитывать их содержание, масштаб времени, к
которому относятся полученные данные, их анализ и результаты. При описательных исследованиях, касающихся единовременного состояния рельефа, уместно говорить о стабильном БД. Применительно же к морфодинамическим исследованиям вдхр и их склонов справедливо учитывать и
изучать неравномерно пульсирующие БД – такие, высота которых постоянно меняется – обычно
вокруг значения нормального подпорного уровня (НПУ) вдхр.
Исследования развития склонов с неравномерно пульсирующими БД пока не ведутся, несмотря на их несомненное практическое значение (хотя бы только в рамках рассматриваемой темы) и на давнюю историю эксплуатации вдхр в мире и в России. Происходит это из-за бездействия и равнодушия руководителей ведомств, ответственных за эксплуатацию вдхр, в настоящее
время – РАО "ЕЭС России", но не ученых. В частности, наши предложения по организации и
проведению экологических исследований в бассейне р. Амур были опубликованы в 1988 г. в периодической, а в 1989 г. – в научной печати; в 1989 г. доложены на советско-китайском симпозиуме "Геология и экология бассейна р. Амур".
Ожидаемые результаты таких исследований сводятся к следующим:
– Максимальные изменения состояния склонов будут происходить в прибазисной их части
– на высоту в три–пять величин амплитуды колебаний уровня БД. Здесь получат развитие не
только волновые процессы и те, что связаны с периодическим затоплением–осушением поверхности. В связи с разнообразно меняющимся увлажнением (обводнением) и осушением грунтов будут активно действовать склоновые (солифлюкция, оползание, оплывание, конжелифлюкция),
эрозионные (линейные и плоскостные) и криогенные процессы (в том числе на участках развития
многолетнемерзлых пород – термоабразия и термоэрозия).
– На вышележащих участках склонов (на высоте от 3–5 до 10 амплитуд колебаний уровня
БД) развитие их будет происходить по результирующей накапливающихся (особенно – наиболее
крупных) изменений положения БД склонов вдхр.
– Наиболее высокие участки склонов (на высоте более 10 амплитуд колебаний уровня БД)
будут формироваться как склоны со стабильным БД (с учетом данных С.А. Лебедева [3]).
Новые (в том числе – и совершенно своеобразные) результаты, несомненно, будут получены в ходе конкретных, предпочтительно стационарных исследований склонов с меняющими свое
положение БД (не только склонов вдхр), хотя бы – по предложенной нами программе. Дело – за
заказчиками работ.
Литература
1. Воскресенский С.С. Динамическая геоморфология. Формирование склонов. – М.: Изд-во МГУ,
1971 – 228 с.
2. Воскресенский С.С. Типичные профили склонов // Склоны, их развитие и методы изучения. М.:
Мысль, 1971 – С. 10-24. (Вопросы географии; сб. 85.)
3. Лебедев С.А. Основные типы эволюции склонов при стабильном базисе денудации // Вестн.
Моск.ун-та. Сер. 5, География. 1974. №3. С. 73-78.
50
4. Ликутов Е.Ю. Строение и особенности формирования приречных склонов долин рек Амур, Шилка
и Аргунь с целью прогнозирования их развития в случае создания водохранилищ // Инженерная география.
Инженерно-геоморфологические аспекты: тез. межгос. конф. Вологда, 1993. Ч. 1. С. 70-72.
5. Ликутов Е.Ю. Соотношение генезиса и динамики рельефа. Сингенетичные и асингенетичные рельефообразующие процессы // Генезис рельефа / Г.Ф. Уфимцев, Д.А. Тимофеев, Ю.Г. Симонов и др. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998. С. 30-35.
6. Ликутов Е.Ю. Процессы формирования речных долин: набор, соотношение, взаимодействия. Проблемы их исследований // Рельефообразующие процессы: теория, практика, методы исследования: материалы XXVIII Пленума Геоморфол. комис. РАН. Новосибирск, 2004. С. 164-165.
7. Махинов А.Н. Формирование склонов со смещающимися базисами денудации. – Владивосток,
1985. – 124 с.
БАЛАНСОВЫЙ МЕТОД – СПОСОБ ОЦЕНКИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ИСКУССТВЕННОГО ВОДОЕМА С ОКРУЖАЮЩЕЙ ЕГО ПРИРОДНОЙ СРЕДОЙ
(НА ПРИМЕРЕ КАМСКОГО И ВОТКИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩ)
А.Б. Китаев
Пермский государственный университет, Пермь
Масштабы гидротехнического строительства в России и за рубежом весьма значительны.
Освоение водных ресурсов рек, их рациональное и комплексное использование – одна из основных задач технических задач государства. В перспективе темпы создания водохранилищ останутся, по-видимому, достаточно высокими. Предполагается управление стоком воды в масштабах
обширных регионов.
Водохранилища отличаются друг от друга по размерам, морфологии, характеру регулирования, видам использования, а при каскадном зарегулировании – положением в каскаде. К настоящему времени составлены водные и тепловые балансы химических веществ, седиментационные
балансы для большинства водохранилищ как в России, так и в странах ближнего зарубежья. Для
ряда искусственных водоемов России отмеченные балансовые соотношения представлены не
только в целом для всего водохранилища, но и применительно к его конкретным частям – морфометрическим районам и участкам. К таковым относятся и изученные нами водохранилища Камского каскада – Камское и Воткинское. Составление водных, гидрофизических и гидрохимических балансовых соотношений следует рассматривать как различные варианты, определяющие
взаимоотношения водохранилища и территории, являющейся зоной его влияния (естественно,
плюс водосборная площадь, где начинается формирование основных черт гидрологического режима водоема). Водохранилища, несомненно, являются природно-техническими водными системами и в силу этого несут отпечаток особенностей регулирования стока, а они, в свою очередь, –
результат запроса различных отраслей хозяйства региона (страны) (прежде всего, энергетики, далее – водного транспорта, водоснабжения, орошения, борьбы с наводнениями, рекреационным и
рыбохозяйственным использованием водоема и т.д.).
Выполненные нами исследования касаются баланса химических веществ (минерализации и
главных компонентов химического состава вод) Камского и Воткинского водохранилищ и их
морфометрических районов и участков. Методика исследования баланса химических веществ
морфоучастков речных долинных водохранилищ разработана автором совместно с Т.П. Девятковой [2, 3]. Уравнение баланса определено нами в виде :
St = St-1 + Sн – Sк  S,
(1)
где St-1 и St – содержание растворенных веществ в водной массе морфоучастка водохранилища
в начале и конце расчетного периода (в качестве такового взят календарный месяц); Sн и Sк – принос
растворенных веществ к начальному створу участка и вынос через его конечный створ; S – суммарная составляющая баланса, которая может быть как положительной, так и отрицательной.
Расчет баланса по уравнению (1) сводится к определению суммарной составляющей баланса
(S). Положительная величина S означает поступление минеральных веществ на участках водоема, отрицательная – удаление веществ из водных масс участка водохранилища. Абсолютное зна-
51
чение величины S и ее знак характеризуют общую направленность процессов. Решение баланса
по минерализации или основным компонентам химического состава вод предполагает прогноз
содержания растворенных веществ в водной массе водоема (участка), и конечная цель этого прогноза – расчет минерализации или главных ионов. Эта цель может быть достигнута, если все
остальные члены баланса либо известны, либо могут быть надежно определены. Наибольшие затруднения вызывает расчет суммарной составляющей баланса (S). Очевидно, решению баланса
в практических целях должно предшествовать определение этой величины за весь период существования водоема, ее статистический анализ и выявление ее зависимости от основных факторов
формирования для каждого морфометрического участка. Последнее представляет весьма сложную задачу. Поэтому на первом этапе исследование баланса химических веществ морфоучастков
водохранилища имеет целью определение величины S по фактическим значениям St, St-1, Sн и Sк.
Количество минеральных веществ, поступающих к начальному створу водоема (участка) и
вносимых через его конечный створ, определяется соответственно как:
Sн = Qн Мн 
(2)
Sк = Qк Мк ,
где Qк, Qн – расходы воды на начальном и конечном створах участка; Мн и Мк – соответствующая им минерализация;  – период расчета.
Методика определения среднемесячных расходов воды в замыкающих створах морфометрических участков искусственного водоема Т.П. Девятковой [1] проверена автором на Камском и
Воткинском водохранилищах.
Количество растворенных веществ, содержащихся в водной массе участка в начале и конце
расчетного периода, определяется по следующим соотношениям:
S t-1= М t-1 V t-1 ,
(3)
St = Мt Vt ,
где Vt и V t-1 – объемы водной массы участка в начале и конце расчетного периода; Мt и М t-1
– средняя минерализация на участке водоема в начале и конце расчетного периода. После определения среднемесячных величин St, St-1, Sн и Sк. можно перейти непосредственно к расчету баланса
минеральных веществ водохранилищ по районам и участкам согласно уравнению (1).
Методика расчета баланса химических веществ по основным компонентам химического состава вод (хлоридам, сульфатам, гидрокарбонатам, кальцию, магнию и другим) аналогична методике расчета по минерализации. Содержание главных ионов на границах участков водохранилища может быть определено либо по зависимости их от важнейших гидродинамических характеристик водоема (и прежде всего от величин коэффициентов внешнего водообмена), либо по их
связи с минерализацией.
Предлагаемая методика исследования баланса химических веществ может быть вполне
применима к речным водохранилищам долинного типа. Она позволяет произвести расчет баланса
минерализации и главных ионов водоема по его морфометрическим участкам за любые, в том
числе и характерные (многоводные, маловодные и средние) по водности годы, а также перейти к
решению такого важнейшего вопроса, как расчет баланса химических веществ водохранилищ при
смене режимов их эксплуатации и территориальном перераспределении водных ресурсов.
Баланс минерализации и его главных ионов составлен по водоемам Камского каскада за
длительный период (включая и характерные по водности годы): по Камскому водохранилищу с
1959 по 1987 годы, по Воткинскому – с 1964 по 1987 годы. Ограничение расчета 1987 годом произвольно (длительность может быть продлена до любого года – необходима лишь исходная информация по элементам водного баланса водоемов в целом и их уровенным режимом). Длительность выбранного периода вполне достаточна для характеристики как минерализации (или основных компонентов) исследуемых водоемов, так и основных составляющих баланса химических
веществ водохранилищ по их морфоучасткам в пространственно-временном аспекте.
Суммарная составляющая баланса (S) по обоим водохранилищам характеризуется весьма
большой амплитудой колебаний во временном и пространственном аспектах – как в течение года,
52
так и по длине водоемов. Так, например, на 2-м участке Камского водохранилища (Быстрая–
Пожва) величина S имеет максимум +70,9· 103 т (июль), минимум – –39,0·103 т (апрель), на 6-м
участке (Чермоз–Слудка) эти величины сооветственно равны +266·103 т (июль) и –225· 103 т (апрель). Однако, несмотря на различные величины S в их внутригодовом изменении можно отметить некоторые повторяющиеся для всех участков водоемов каскада явления. К концу зимы –
началу весны происходит уменьшение величины S, и в апреле, то есть в начале весеннего
наполнения водоемов, этот член баланса химических веществ достигает отрицательных минимальных значений почти на всех участках, после чего начинается рост до максимума в июне–
августе, с последующим осенним спадом до минимума в сентябре–октябре, когда большинство
участков характеризуются отрицательными значениями величин S и новым подъемом зимой.
Все морфометрические участки как Камского, так и Воткинского водохранилищ характеризуются положительными значениями суммарной составляющей баланса минеральных веществ в году,
то есть дополнительный приход веществ на участки водоема превышает их изъятие из водных масс.
Определение годовых величин S для каждого участка водоемов каскада, а также наличие
их внутригодовых изменений позволяет достаточно точно отразить наиболее загрязненные участки водоемов. Так, например, на 1-м участке Воткинского водохранилища (Пермь–Оханск), где
расположен Пермско-Краснокамский промышленный комплекс, годовая величина S составляет
+1434·103 т, что много больше, чем на последующих участках (имеющих заметно больший собственный объем водной массы), где она равна соответственно +162·103 т, +283·103 т, +158·103 т.
Выявление участков исследуемых водоемов с наиболее неблагоприятными соотношениями баланса минерализации и конкретных компонентов химического состава вод позволяет перейти к
разработке и проведению возможных мероприятий по ликвидации очагов нежелательного антропогенного воздействия на водные объекты. Одним из ключевых моментов осуществления комплекса этих мероприятий и их отправной точкой является разработка мониторинга качества воды
исследуемых водоемов и, прежде всего, их наиболее загрязненных участков, а также организация
и проведение экологического мониторинга как в самом водоеме, так и в зоне его влияния.
Литература
1. Девяткова Т.П. К вопросу об определении среднемесячных расходов воды в водохранилищах //
Анализ и прогноз метеорологических элементов и речного стока. Вопросы охраны среды. Пермь. Изд-во
Перм. ун-та, 1979. С. 129–134.
2. Девяткова Т.П., Китаев А.Б. К методике расчета химического баланса водохранилищ по участкам:
(на примере Камского) // Вопросы гидрометеорологии Урала и сопредельных территорий. Пермь. Изд-во
Перм. ун-та, 1980. С. 24–34.
3. Девяткова Т.П., Китаев А.Б. Методика исследования баланса химических веществ долинных водохранилищ: (на примере Камского) // Гидрохим. материалы. 1988. Т. 103. С. 135-152.
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
ВОДОХРАНИЛИЩА КОЛЫМСКОЙ ГЭС
В.Е. Глотов, Л.П. Глотова
Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН, Магадан
Водохранилище Колымской ГЭС является крупнейшим гидротехническим сооружением на
Северо-Востоке России (рис. 1). Оно возникло в 1984 г., после возведения плотины ГЭС высотой
130 м и длиной по гребню 792 м. Плотина каменно-набросная, с суглинистым противофильтрационным ядром. Для предупреждения обходной фильтрации в скальном основании плотины создана
цементная завеса. Нормальный подпорный уровень (НПУ) водохранилища 450 м. Объем воды
при НПУ – 14,4 км3. Уровень мертвого объема (УМО) – 438 м, объем воды при УМО – 7,8 км3.
Площадь зеркала при НПУ – 443,4 км2, длина водохранилища – 148 км, средняя ширина – 3 км,
средняя глубина – 33 м при максимальной – 120 м. Водосборная площадь р. Колыма по створу
Колымской ГЭС – 61 500 км2.
53
Рис.1. Расположение Колымского водохранилища:
1 – гидропосты, в т.ч. 1 – р. Колыма–устье р. Коркодон; 2 – р. Таскан–пос. Таскан;
3 – р. Колыма–пос. Усть-Среднекан; 4 – р. Колыма–пос. Синегорье (р. Бохапча);
5 – р. Бохапча–4 км выше устья; 2 – створ будущей Усть-Среднеканской ГЭС;
3 – территориальная граница Магаданской области
В настоящее время Колымская ГЭС является основным производителем электроэнергии,
потребляемой в Магаданской области. За 2002 г. она выработала 2 340 млн квт.ч электроэнергии,
то есть более 85% ее общего производства. В последующие годы эта величина существенно не
менялась. Учитывая жизненную важность ГЭС для региона, налажен жесткий и строгий контроль
за состоянием основных параметров работы плотины в целях своевременного выявления дефектов и предотвращения аварий. Предусмотрены и ведутся контрольные натурные наблюдения за
предельно допустимыми ее показателями. Эти наблюдения осуществляет Управление пусконаладочных работ "КолымаГЭСстроя". Окончательную обработку и анализ результатов, оценку
надежности плотины выполняет ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.
Вместе с тем мониторинг изменений в природной среде, вызываемых фактом существования
водохранилища, ведется в крайне урезанном объеме и ограничивается метеорологическими и гидрологическими наблюдениями вблизи плотины ГЭС. В то же время уже заметны отдельные признаки достаточно значимых экологических преобразований как в верхнем, так и в нижнем бьефах.
В нижнем бьефе это проявляется, прежде всего, в изменениях зимнего режима стока за счет
регулирующего влияния водохранилища. Так, по створу "р. Колыма–пос. Усть-Среднекан", расположенному в 220 км ниже плотины ГЭС, в ненарушенных условиях за период с 1933 по 1980 гг.
наиболее многоводным месяцем был июнь, что связано с весенне-летним половодьем. Среднемесячный расход составлял 3 300 м3/с. Наименее водным месяцем был апрель – со средним расходом 5,9 м3/с. После сооружения ГЭС и необходимости заполнения водохранилища, при таянии
снежного покрова, наибольшей водностью стал отличаться август, когда на реке проходят летние
54
паводки. Средние расходы в этом месяце сходны с июньскими в ненарушенных условиях. Месяцем наименьших расходов остается апрель, но величина среднего многолетнего расхода превышает160 м3/с, понижаясь до 18,8 м3/с только в маловодные годы.
Изменения режима стока отражается и на термических характеристиках реки. Так, по данным Колымского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, начало
ледостава на рассматриваемом посту за период 1987–2002 гг. приходится, в среднем, на 24 ноября, что на 11 дней позднее, чем до строительства ГЭС. Более поздний срок ледостава (на 5 дней)
отмечен и на посту "Коркодон", в 618 км ниже плотины. Несколько увеличилась в нижнем бьефе
и температура воды. Наивысшее ее среднее значение составляет 18,3°С, что на 0,9°С больше, чем
в среднем за годы, предшествующие появлению водохранилища.
Регулирование стока воды в зимнее время, рост ее температуры способствовали увеличению емкостных свойств и объема подрусловых и пойменных таликов. Высказываемые ранее опасения о сокращении их площадей из-за уменьшения уровня половодий оказались ошибочными,
так как на функционирование таликов большее влияние оказывает оттаивание сезонно-мерзлого
слоя снизу за счет подземных вод, чем оттаивание сверху при разливах талых вод. Поэтому подпитывание таликов в зимнее время водой за счет сброса из водохранилища способствует не только их сохранению, но и увеличению мощности талых водоносных отложений. Кроме того, летние
паводки сохранили свои параметры и, соответственно, влияние на геокриологические обстановки.
Увеличение размеров таликов сказалось на достаточно ощутимых потерях стока в зимнее время,
что отчетливо проявилось в створе "р. Колыма–пос. Усть-Среднекан".
Как известно, зимний сток в реках криолитозоны обеспечивается притоком воды из сезонно-талого слоя (СТС), надмерзлотных и сквозных водовыводящих таликов. В январе СТС полностью перемерзает на всей территории Северо-Востока России, поэтому в естественных условиях,
при отсутствии непромерзающих, озер речной сток полностью определяется запасами воды в таликах, размеры которых достигают минимума в марте или апреле. В таблице мы привели данные
[1–4] о стоке воды на постах "р. Колыма–пос. Синегорье" (или "устье р. Бохапча") и "р. Колыма–
пос. Усть-Среднекан", а также на постах в приустьевых участках наиболее крупных непромерзающих рек Бохапча и Таскан, – до строительства ГЭС и в один из первых годов после строительства водохранилища (1988 г.).
Таблица
Средние месячные расходы воды в зимнюю межень (м3/с)
Посты, водосборная площадь (км2)
Р. Колыма–пос. Синегорье ( Р. Бохапча), 61 500
Р. Бохапча–устье, 13 600
Р. Таскан–пос. Таскан, 9 970
Итого
Р. Колыма–пос. Усть-Среднекан, 99 400
За период с 1933 по 1960 гг.
январь
март
8.93
2.72
2.94
0.95
3.67
2.90
15.54
6.57
17.4
6.99
1988 год
январь
март
77.9
52.1
1.55
2.56
2.89
0.68
82.3
55.34
78.6
49.2
Расходы воды в 1988 г. на посту у пос. Синегорье, рядом с Колымской ГЭС, полностью
контролировались сбросом воды из водохранилища. К этим расходам прибавляются воды непромерзающих рек, которые в рассматриваемом году были меньше средних за многолетний период.
Тем не менее даже в этих условиях расход воды на посту у пос. Усть-Среднекан меньше ожидаемого в зимние месяцы. Есть все основания полагать, что потери стока связаны с фильтрацией воды по вновь образованным таликам. В ненарушенных условиях расчетные увеличения расходов
воды вниз по течению р. Колыма соответствуют реальным, так как был дополнительный приток
воды из неучтенных источников.
В акватории водохранилища наиболее экологически негативным фактором может стать
преобразование естественных гидрокарбонатных вод в сульфатные за счет оттаивания многолетнемерзлых пород в ложе водохранилища. С учетом глубины его и прогрева в летнее время следует ожидать формирование таликов по всей площади ниже изобаты 2 м, то есть глубже, чем толщина сезонного ледового покрытия. Увеличение минерализации подземных вод в оттаивающих
отложениях связано с оттаиванием льда в коре выветривания песчано-глинистых сульфидизиро-
55
ванных сланцев мезозойского возраста, развитых на значительной части затопленных площадей.
Анализы химического состава воды, образовавшейся после оттаивания мерзлых льдистых пород,
показал, что общая минерализация ее меняется в пределах от 1,2 до 4,5 г/дм3. Пробы были взяты в
2001 г. из подошвы элювиально-делювиального слоя вблизи уреза воды в водохранилище, на
площади золоторудного месторождения "Ветренское" вблизи устья руч. Кварцевый. Воды сульфатно-хлоридные или сульфатные, железисто-кальциево-натриевые или кальциево-магниевые, рН
от 5,5 до 8,2; содержание трехвалентного железа достигает 85 мг/дм3. До сооружения ГЭС под
руслом этого ручья фиксировался надмерзлотный талик с пресными (минерализация менее 0,2
г/дм3) водами сульфатно-гидрокарбонатного магниево-кальциево-натриевого состава. За прошедшие 16 лет (к 2002 г.) в русле ручья, в 50 м выше устья, при бурении скважины вскрыта зона
трещиноватости триасовых отложений в сквозном талике. Минерализация воды в этой зоне около
0,1 г/дм3, состав их сульфатный магниево-кальциевый. По мере приближения к водохранилищу
минерализация возрастает до 3,94 г/дм3 при том же составе.
Приведенные факты дают основания для предположения о повсеместном распространении
минерализованных подземных вод в ложе гидротехнического сооружения, возможно и в придонных слоях.
Следовательно, крупнейшее на Северо-Востоке России Колымское водохранилище нуждается в тщательном геоэкологическом, прежде всего, гидрогеохимическом и гидрогеологическом обследовании. В дальнейшем, при положительном решении вопроса о продолжении строительства
Усть-Среднеканской ГЭС на р. Колыма необходимо учесть, что за прошедшие после проведения
инженерно-геологических изысканий годы могли произойти достаточно значимые изменения мерзлотно-гидрогеологических характеристик речной долины ниже плотины Колымской ГЭС. Поэтому
следует выполнить заверочные работы по определению масштабов и инженерной значимости этих
изменений. Назрела необходимость в совершенствовании сети мониторинга не только состояния
гидротехнических сооружений, но и водохранилища. В задачу мониторинга очень важно включить
наблюдения за химизмом придонной и подземной воды в ложе водохранилища, а также за развитием фильтрации воды в сквозные талики в нижнем бьефе и, возможно, в пределах акватории. Необходимо приступить и к контролю влияния естественных процессов преобразования химического
состава воды в бассейне Колымы на водные растительные и животные организмы.
Литература
1. Государственный водный кадастр. Основные гидрологические характеристики (за 1971-1975 гг. и
весь период наблюдений). Т. 19. Северо-Восток. – Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 226 с.
2. Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод
суши. Т. 1. Вып. 17: Бассейны Колымы и рек Магаданской области. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 429 с.
3. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Т. 19. СевероВосток. – Л.: Гидрометеоиздат, 1964. – 380 с.
4. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Т. 19. СевероВосток. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974. – 230 с.
ФАКТОРЫ И НАПРАВЛЕННОСТЬ СУКЦЕССИОННОГО РАЗВИТИЯ
ВОДОХРАНИЛИЩ ГЭС
В.В. Сухомлинова, Н.Р. Сухомлинов*
Биробиджанский государственный педагогический институт, Биробиджан
*Хинганэкоцентр, Биробиджан
С экологической точки зрения все искусственные водоемы можно разделить на две существенно различающиеся категории: непроточные или мало проточные (водохранилища) и проточные (каналы). Однако водохранилища гидроэнергетического назначения существенно отличаются
от всех прочих техническим регулированием уровня воды, которое вносит существенный вклад в
формирование экологической специфики этого типа водоемов. По этой причине их, видимо, стоит
относить к самостоятельной, третьей категории. Принципиальное отличие водохранилищ ГЭС от
56
всех остальных искусственных водоемов состоит в специфичности режима формирования экосистем и береговых линий в условиях постоянного, сильного и неритмичного колебания уровня воды.
Кроме того, все искусственные водоемы можно классифицировать и по размерам. Поскольку строительство малых ГЭС с началом индустриализации, а потом и глобализации стало невыгодным для строителей, большинство водохранилищ гидроэнергетического назначения относится
к разряду средних, крупных и очень крупных.
Все эти формальные признаки водохранилищ ГЭС дают нам некую информацию к размышлению, но не позволяют ответить на главный экологический вопрос, – в чем состоит экологическая
суть водохранилищ, к какой категории экологических процессов отнести формирование экосистем
водохранилищ. К настоящему времени в мире сформировалось достаточно много крупных водохранилищ гидроэнергетического назначения, что позволяет говорить о них как о новом явлении с
особой биосферной ролью. Прежде чем оценить эту роль в достаточном масштабе, необходимо ввести водохранилища ГЭС в устоявшуюся систему экологических понятий и явлений с точки зрения
статики и динамики экосистем, вектора и конечной стадии их сукцессионного развития.
Изучение водохранилищ актуально не только потому, что необходима оценка влияния этого
нового для биосферы и человечества явления на экосистемы и социумы, но и потому, что водохранилище ГЭС – это принципиально новое экологическое явление, нуждающееся в соответствующей оценке с точки зрения фундаментальных знаний в области экологии. Прежде всего, для
оценки водохранилищ ГЭС как нового экологического явления необходимо определить специфику сукцессионного формирования нового водоема.
Как правило, гидроэлектростанции строятся там, где ранее протекали крупные реки. Это
позволяет нам рассматривать новый водоем как продукт трансформации речной экосистемы, а
сукцессионное его развитие как достижение рекой состояния параклимакса, то есть равновесного
состояния под влиянием постоянно действующего антропогенного фактора [4]. В пользу этого
утверждения может говорить и тот факт, что биота водохранилища формируется, как правило, из
биоты реки главным образом через ее упрощение.
Однако река – это не просто водная экосистема с определенными специфическими параметрами среды, но и пойма, то есть часть суши, вовлекаемая в вещественно-энергетический круговорот
реки. Причем эта часть суши непременно должна быть экосистемой, находящейся в конечной стадии
сукцессионного развития, что позволяет ей выполнять свои специфические функции пограничной
экосистемы, стабилизирующей состояние речных экосистем. Однако при формировании водохранилища пойма прекращает свое существование, становится дном, а берегами нового водоема становятся либо склоны гор, плакорные участки, либо равнинные суходолы. Таким образом, утверждение о
том, что водохранилище ГЭС – это река, перешедшая в состояние параклимакса, разбивается о невозможность формирования поймы, являющейся непременным условием существования реки.
Правда, в этом случае возникает вопрос, – а не соответствует ли та часть территории, которая непосредственно примыкает к водохранилищу и подвергается регулярным затоплениям в результате технического регулирования уровня воды, статусу водохранилища как реки в состоянии параклимакса?
Утвердительный ответ на этот вопрос может быть основан на том, что параклимакс предполагает
выход экосистемы на новый эволюционный уровень в условиях появления постоянно действующего
антропогенного фактора. В этом случае затопление поймы и техническое регулирование уровня воды в водохранилище может относиться к категории постоянно действующего антропогенного фактора, а прибрежная зона временного затопления может считаться аналогом поймы, подвергшейся
действию того же фактора, что и водоем. Один и тот же фактор заставляет материнскую экосистему
– реку, перейти к более медленным темпам обмена веществ, а прибрежную полосу подвергаться периодическим затоплениям в гораздо более частом ритме, чем пойма бывшей реки. Однако последний
аргумент, а также отсутствие долгосрочного естественного ритма затопления потенциальной поймы
нового водоема, которое не позволяет сформироваться в прибрежной полосе специфической устойчивой экосистеме, говорят скорее в пользу того, что эту полосу следует относить к некой маргинальной зоне, а не к самостоятельному типу экосистем. По крайней мере, на нынешнем уровне становления большинства водохранилищ ГЭС, возраст которых измеряется в основном десятками лет, его
явно недостаточно для достижения климакса экосистемами нового водоема.
Таким образом, камнем преткновения в данном вопросе является зона временного затопления как полоса взаимодействия между сушей и водоемом [3]. Если основная биота водохранилища – это трансформированная биота реки, то ее береговую линию можно считать скорее аналогом
57
береговой линии моря на том основании, что и там, и здесь не существует естественной ритмики
паводков, но существует приливно-отливная полоса, в которой формируется собственная экосистема со специфической биотой. Отличие приливно-отливной полосы моря от зоны временного
затопления водохранилища состоит в том, что в первом случае существует четкая суточная ритмика приливов и отливов, происходящая с точностью до минут, а во втором – такая ритмика отсутствует и, с точки зрения существующих на планете естественных ритмов, техническое регулирование воды в водохранилище можно смело отнести к категории стохастических процессов. По
частоте перепадов уровня воды техническое регулирование воды в водохранилище находится
между паводками реки и приливно-отливными перепадами в море.
Таким образом, временное затопление прибрежной части водохранилища действительно
играет роль лимитирующего фактора сукцессионного развития экосистем водохранилища и определяет следующие процессы.
1. Омолаживает экосистемы, не позволяя достигать климаксовой сукцессионной стадии,
естественной для больших малопроточных водоемов. Береговая зона в условиях нечастого и незначительного подъема воды в озерах или прудах является форпостом поступательного развития
через накопление биомассы и детрита. Морская приливно-отливная зона имеет свою специфическую и богатую биоту, которая вместе с морскими прибрежными мелководьями играет роль подобного форпоста. В водохранилище зона временного затопления крайне бедна жизнью, поскольку неритмичные колебания уровня воды препятствуют наращиванию видового разнообразия и
биомассы, а также накоплению детрита в местах, которые в естественных водоемах обладают
наибольшей биопродуктивностью.
2. Способствует поляризации ландшафта, устраняя эффект опушки, который в водоемах
приходится главным образом на береговую зону и мелководья.
3. Препятствует возникновению специфической экосистемы со своим набором видов, приспособленных к жизни в условиях с широким диапазоном изменения параметров. Приливноотливные колебания уровня воды сформировали такую экосистему благодаря четкому ритму, существовавшему миллионы лет. В береговой линии водохранилищ такого ритма нет. Впрочем, даже в этих неритмичных условиях возможно формирование биоты береговой линии, пусть и
крайне скудной, ведь формироваться ей придется все на базе того же первоначального набора
речных видов. Но для этого необходимы те же миллионы лет эволюции при неизменных условиях
Таким образом, водохранилище ГЭС – это самостоятельный тип экосистем, сформированный на базе реки и сохраняющий поэтому некоторые черты ее биоты, находящейся в сукцессионной динамике в условиях параклимакса.
При этом немаловажным является тот факт, что под воду уходят участки с высокой биопродуктивностью и биоразнообразием, к которым всегда относятся поймы [3], а береговая линия нового водоема формируется на месте, может быть, более стабильных, если исключить антропогенный фактор, но менее биопродуктивных участков, которые в силу особенностей функционирования водохранилища, не могут выполнять функций поймы. В целом такое перемещение береговой
линии можно было бы рассматривать как фактор, оказывающий положительное влияние на формирование нового водоема, поскольку высокое биоразнообразие бывшей поймы, а ныне дна водохранилища, может стимулировать более быстрое сукцессионное развитие экосистем водохранилища и, соответственно, быстрое достижение равновесного климаксового состояния с достаточно высоким уровнем биоразнообразия. Однако именно высокие показатели биоразнообразия и
биопродуктиивности поймы могут направить вектор сукцессионного развития экосистем водохранилища в другом направлении.
Дело в том, что при затоплении наземных экосистем, а поймы в особенности, в оборот водохранилища изначально вовлекается большое количество детрита. Формируется новое направление в переносе детрита из наземных экосистем в водные, вовлечение его в водные экосистемы в
количествах, которые без оговорок можно отнести к категории сильного загрязнения. Это изменяет характерное для водных экосистем распределение мертвой и живой органики, изменяет
свойства воды, поскольку большая часть твердого детрита наземных экосистем переходит в раствор [2], оказывает существенное влияние на формирование трофической пирамиды. Изменение
же вектора сукцессионного развития экосистемы водохранилища при вовлечении в оборот большого количества детрита состоит, вопреки поверхностной логике, в упрощении трофической пирамиды. Это происходит потому, что детрит из стабилизирующего фактора переходит в катего-
58
рию загрязнителя. Правда, в отличие от искусственных колебаний уровня, наземный детрит не
относится к постоянно действующему фактору и потому оказывает влияние только на ранних
стадиях становления экосистем водохранилища.
Подводя итоги, необходимо упомянуть еще о трех экологических ролях водохранилищ. К
ним относятся: воздействие на климат региона (при формировании системы водохранилищ увеличивается и воздействие), изменение ареалов [1] и скорости, направленности и состава переноса
вещества и энергии. Но в этих процессах водохранилища ГЭС выступают скорее как фактор сукцессионных процессов наземных экосистем.
Литература
1. Ильяшенко В.Ю. Влияние Зейского водохранилища на наземных позвоночных животных горнотаежных экосистем (на примере хр. Тукурингра). – М., 1984. – 202 с.
2. Мордовин А.М., Петров Е.С., Шестеркин В.П. Гидроклиматология и гидрохимия Зейского водохранилища. – Владивосток; Хабаровск: Дальнаука, 1997. – 138 с.
3. Реймерс Н.Ф. Природопользование: слов.-справ. – М.: Мысль, 1990. – 637 с.
4. Реймерс Н.Ф. Экология. – М.: Россия молодая, 1994. – 366 с.
ПРОГНОЗЫ РЕЧНОГО СТОКА В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА
НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ ПАВОДОЧНОГО ЦИКЛА
Б.И. Гарцман, М.А. Макагонова, А.Н. Бугаец
Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток
Работа выполнена при поддержке РФФИ (04–05–65255) и Организации научных исследований Нидерландов (047.014.011).
Основные этапы разработки модели паводочного цикла малого речного бассейна (ПЦмодели МРБ) рассмотрены в ряде публикаций 1. Концепция модели включает следующие предположения: 1) существует критический расход Qкр, фиксирующий переполнение бассейновой емкости; 2) существуют характерные значения влагозапасов составляющих бассейновой емкости, отвечающие их наполнению; 3) свободная динамика всех стокообразующих элементов бассейна описывается степенными зависимостями расхода от объема влагозапаса; 4) расход в замыкающем створе
функционально связан с величиной гравитационной составляющей бассейнового влагозапаса; 5)
при расходе Qкр приток в русловую емкость равен расходу, также равны и их производные.
Расчетный алгоритм ПЦ-модели имитирует динамику водного баланса составляющих бассейновой емкости. Первым этапом стокообразования является разделение выпадающих осадков
между гравитационной и негравитационной (почвенной капиллярной) составляющими бассейновой емкости, которые связаны соотношением:
с = avm+b,
причем c 
( НВ  C )
НВ
v
( ГКВ  V )
.
ГКВ
(1)
Здесь a, b и m – постоянные коэффициенты; c и v – относительные свободные емкости, соответственно негравитационная и гравитационная; С и V – величины негравитационного и гравитационного влагозапасов; НВ (наименьшая влагоемкость) и ГКВ (гравитационная критическая влагоемкость) – характерные значения этих влагозапасов при Q = Qкр. Сумма НВ и ГКВ дает полную влагоемкость (ПВ МРБ), русловая критическая влагоемкость (РКВ) составляет часть ГКВ при Q = Qкр.
Предполагая непрерывное соблюдение (1), получаем выражение для доли осадков, идущих
на стокообразование kx, которое применяется при V<ГКВ, иначе осадки полностью идут на стокообразование:
Гарцман Б.И. // География и природ. ресурсы. 2001. N2
Гарцман Б.И., Бугаец А.Н.. // Гидрометеорология и экология Дальнего Востока: темат. сб.
ДВНИГМИ, № 4. Владивосток. 2003.
1
59
kx 
ГКВ m
m  a   ГКВ  V 
( m 1)
 НВ  ГКВ m
.
(2)
Стокоформирующая доля осадков попадает сначала в промежуточную емкость “верховодки”, ее влияние сказывается как задержка части слоя стокообразования. Наиболее важным элементом модели является гравитационная емкость и связанная с ней русловая емкость бассейна.
Связь между ними не является ни последовательной, ни параллельной. Принятый тип связи можно назвать “вложением” – русловая емкость является частью гравитационной, причем доля руслового влагозапаса в гравитационном изменяется в зависимости от величины последнего. Такая
структура введена для описания процессов взаимопревращения влаги форм, не полностью учитываемых моделями добегания, основанными на генетической формуле стока.
Водный баланс гравитационной емкости, состоящей из русловой и грунтовой, описывается
системой уравнений, основанной на сформулированных выше предположениях:
 dW
 dt   k1W  p (t )

 dV   k 2V 3  h(t )
 dt
3
причем
k2 
Q = k1W = k2V3 и
k1
.
2
27Qкр
(3)
Здесь W и V - русловая и гравитационная емкости соответственно, k1 и k2 – константы, p(t) - приток в русловую емкость из грунтовой (грунтовая емкость G = V-W), h(t) – внешний приток в гравитационную емкость.
Решая систему при разных ограничениях, получаем два варианта кривых истощения (табл. 1).
Если исключить t и принять в качестве независимой переменной Q, получим фазовый портрет системы. Важной особенностью решения является то, что приток в русло P имеет отрицательную величину при Q>Qкр, а G становится отрицательным в определенной точке, где W начинает превышать V. Положение этой точки определяется т. н. сверхкритическим расходом Qскр  27Qкр . Соответственно, поле фазовых состояний системы разделяется на три качественно различных режима
стокообразования, называемых внутриобъемным, поверхностным и "провальным".
Таблица 1
Решения системы уравнений (3)
При h(t)=0

1 
V   2k 2t  2 
V0 


1 
G   2k 2t  2 
V0 

1
2
1
2
;
k 
1 
W  2  2k 2t  2 
k1 
V0 
k 
1 
 2  2k 2t  2 
k1 
V0 
3
2
;
3

1 
Q  k2  2k 2t  2 
V0 

2
;

1
P  k 2  2k 2 t  2
V0





3
2
3k 2
 2
k1
3
2

1
 2k 2 t  2

V0

;




5
2
При p(t)
V  V0 e

k1
t
3
; W
k
k
 1t
k 2 3  k1t
k V  1t
k
V0 e ; Q  k 2V03e  k1t ; G  V0 e 3  2 V03e  k1t ; h  k 2V03e  k1t  1 0 e 3
3
k1
k1
Фазовый портрет
Q
W  ;
k1
Q3
V
;
k2
1/ 3
Q3 Q
G
 ;
k2 k1
3k
p  Q  25/3 ;
k1Q
1/ 3
k Q
h  Q  1  
3  k2 
Отрицательный приток в русло p(t) интерпретируется как раз как процесс превращения. Многократное возрастание руслового влагозапаса приводит к нарастанию мощности дренажной сети за
счет временных водотоков. Но существование их неустойчиво и после прекращения внешнего притока временная дренажная сеть начинает быстро распадаться и часть влагозапаса превращается из
руслового в грунтовый. В рамках воднобалансовой модели это выглядит как отрицательный приток
60
в русло. Следовательно, отрицательная величина p(t) отвечает наличию временной дренажной сети,
нуждающейся в притоке влаги извне, минимальная величина которого представлена функцией h(t).
“Провальный” режим стокообразования в данной версии модели не исследуется, эмпирический его
анализ затруднен редкостью и сложностью достоверной фиксации.
Поскольку ПЦ-модель ориентирована на интегральное описание динамики МРБ вблизи состояния ПВ, внутрипочвенный влагообмен, испарение и т.д. описаны в ней с максимальной “грубостью”. Негравитационный почвенный влагозапас рассматривается как единое целое. Его баланс
заключается в приеме доли осадков и испарении, суточная величина которого принята постоянной для всего теплого периода года. При переполнении почвенной негравитационной емкости
(выше НВ) избыток влаги поступает в емкость верховодки. Глубокий подземный водообмен описывается постоянным потоком влаги gглуб, – положительным или отрицательным.
Таким образом, используемая версия ПЦ-модели представляет собой очень простой, по
сравнению с наиболее современными моделями “осадки–сток”, алгоритм формирования слоя стокообразования и трансформации его в расход в замыкающем створе. В легко реализуемых расчетах используются только стандартные массовые данные по осадкам и стоку. Число параметров
модели невелико, почти все они имеют ясную физическую интерпретацию и определяются либо
по данным многолетних наблюдений по бассейну, либо на основании эмпирических индикационных зависимостей для неизученных бассейнов.
В качестве объектов испытаний методик краткосрочного прогноза использованы девять бассейнов малых рек в Приморье. Параметры модели приняты на основании предварительно выполненного анализа полных многолетних рядов ежедневных наблюдений за осадками и стоком. Испытания проводились за периоды по 7 лет для каждого бассейна. Для выдачи прогноза выполняется
настройка модели по предыстории 7–10 дней. Затем выполняется прогноз стока на 3 суток вперед в
трех вариантах: при отсутствии информации о будущих осадках, при наличии такой информации и
при наличии прогноза осадков. Результаты испытаний (табл. 2) оценивались с помощью стандартной оценки S/σ, принятой в Росгидромете – отношение среднеквадратической ошибки прогноза S, к
среднеквадратическому отклонению процесса за период заблаговременности σ.
Таблица 2
Оценки качества прогнозов стока по малым бассейнам S/σ
Река–пункт
Р. Комаровка–Сахзавод
Р. Раковка–Опытный
Р. Борисовка–с. Корсаковка
Р. Казачка–с. Пуциловка
Р. Матай–мет.ст. Матай
Р. Матай–с. Долми
Р. Сукпай–мет.ст. Сукпай
Р. Хор–с. Сукпай
Р. Кия–п. Марусино
При отсутствии прогноза осадков,
заблаговременность,
сут
1
2
3
0.730 0.871 0.871
0.868 0.859 0.855
0.899 0.815 0.798
1.057 0.879 0.837
0.777 0.837 0.866
–
–
–
1.457 1.144 1.084
–
–
–
0.880 0.695 0.749
При использовании
Прогноз осадков по
измерений осадков,
градациям,
заблаговременность,
заблаговременность,
сут
сут
1
2
3
1
2
3
0.573 0.563 0.553 0.653 0.670 0.617
0.814 0.674 0.585 0.798 0.619 0.589
0.644 0.485 0.430 0.800 0.674 0.602
0.878 0.744 0.796 0.904 0.700 0.694
0.833 0.820 0.740 0.808 0.771 0.716
0.699 0.606 0.587 0.699 0.660 0.632
1.512 1.204 1.189 1.453 1.019 0.904
1.377 1.022 0.886 1.387 1.003 0.842
0.919 0.728 0.711 0.900 0.685 0.647
Установлено, что на основе использования ПЦ-модели практически гарантированно можно
получать методики краткосрочного прогноза дождевого стока рек с площадью водосбора до
1 500-2 000 км2, заблаговременностью 1–3 суток, хорошего либо удовлетворительного качества.
При краткосрочных прогнозах стока более крупных бассейнов (до 100–200 тыс. км2) ПЦмодель можно использовать в составе схемы прогноза, учитывающей добегание в русловой сети.
Оценка параметров и настройка модели выполняется для группы малых бассейнов-индикаторов,
репрезентативных для отдельных частей водосбора. Полученный прогноз притока в русловую
сеть трансформируется в сток замыкающего створа с использованием частных функций влияния.
Метод испытан для бассейна р.Хор–пос. Хор (24 500 км2), в результате чего получены прогнозы
хорошего качества с заблаговременностью 1-6 суток (рис. 1).
61
Рис. 1. Измеренный (1) и прогнозные гидрографы (2)
с заблаговременностью 2, 4 и 6 суток, р.Хор–пос. Хор, 1985
Анализ антропогенных воздействий на режим максимального стока демонстрируется
на примере влияния Малоказачинского водохранилища на максимальный сток р. Казачки у с.
Пуциловка. Период наблюдений разбит на две выборки – до (35 лет) и после постройки водохранилища (15 лет), и 2 переходных года. Видно уменьшение показателя истощения "верховодки",
эквивалентное возрастанию водоудерживающей способности "поверхности" водосбора примерно
в 4 раза. Еще более наглядно изменение параметра gглуб от отрицательных величин до положительных под влиянием сбросов и фильтрации из водохранилища, которые в модели имитируются
возрастанием величины глубокого подземного питания.
Таблица 3
Параметры ПЦ-модели для р.Казачка–с.Пуциловка
Год
Rвер
gглуб
1956
1
0
Период до постройки
водохранилища
1965 1968 1971 1972
0.9
1
1
1
-0.8
0
-0.1 -0.1
Переходный
период
1974 1986 1987
0.7
0.7
0.7
-0.2
0.3
-0.2
1989
0.6
0
Период после постройки
водохранилища
1990 1992 1994 2000
0.95
0.65
0.85
0.9
0
0.1
0.1
0.1
2002
0.75
0.7
При моделировании с использованием осредненных значений параметров Rвер и gглуб до и
после постройки водохранилища, получаются две модельные кривые обеспеченности. При их
сравнении, во-первых, отмечается значительное (до 2 раз) снижение максимальных расходов
обеспеченностью более 25 %. В интервале обеспеченностей меньше 25 % эффект водохранилища
выражен менее определенно, кривые дважды пересекаются, но в итоге максимальный расход
обеспеченностью 1 % до постройки водохранилища оказывается выше примерно на 15 %, чем после. Предварительно можно заключить, что ПЦ-модель дает разумно интерпретируемые количественные оценки влияния водохранилища на максимальный сток.
На ряде примеров решения практических задач инженерной гидрологии показана эффективность использования ПЦ-модели МРБ для различных видов прогнозов речного стока, в том
числе в изменяющихся условиях.
62
ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
М.Ю. Кочеткова
Фгу Центр лабораторного анализа и мониторинга МПР России
по Приволжскому федеральному округу, Нижний Новгород
Водохранилища Волжского каскада являются важнейшим
практическим средством управления водными ресурсами. Высокая плотность населения,
чрезмерная концентрация различных отраслей промышленности, в том числе экологически опасных, и сельскохозяйственного производства привели к интенсивным антропогенным нагрузкам на
экосистему как водосборной площади, так и самих водохранилищ. В связи с этим их государственный мониторинг, осуществляемый в целях своевременного выявления и прогнозирования
развития негативных процессов, влияющих на качество вод, чрезвычайно актуален [3].
Качество сточных вод, сбрасываемых в водные объекты после очистных сооружений большинства предприятий, не отвечают нормативным требованиям на сброс загрязняющих веществ в
поверхностные водные объекты. Во многих крупных городах отсутствует очистка городских ливневых стоков, в результате в водоемы поступает большое количество загрязняющих веществ. Ситуация усугубляется еще и тем, что в городские коллекторы ливневой канализации часто сбрасываются подключенные к ним ливневые сточные воды промпредприятий, увеличивая количество
неочищенных сточных вод. При этом плата за водопользование этими предприятиями не производится, так как выпуски сточных вод находятся не на их балансе [1].
Наиболее неблагополучная экологическая обстановка на водохранилищах Верхней и Средней
Волги (Горьковское, Чебоксарское, Куйбышевское, Саратовское) складывается в районах крупных
промышленных городов – Рыбинска, Ярославля, Заволжья, Балахны, Н.Новгорода, Кстова, Чебоксар, Новочебоксарска, Волжска, Ульяновска, Жигулевска, Тольятти, Самары, Октябрьска, Сызрани.
Главной причиной неудовлетворительного качества волжской воды является поступление загрязняющих веществ от точечных (централизованные сбросы) и диффузных источников в виде стока: с
сельскохозяйственных полей, животноводческих ферм и поселков, расположенных на территории
Волжского бассейна. По материалам исследований 2000 – 2003 гг., качество воды Горьковского водохранилища, ухудшаясь с 2000 до 2002 г., несколько улучшилось в 2003 г. (Индекс загрязнения
вод /ИЗВ/2000 г. – 2,9; 2001 г. – 3,2; 2002 г. – 4,1; 2003 г. – 3,9), с переходом воды из 5 категории
"грязная" в 4 – "загрязненная". В Чебоксарском водохранилище вода, несколько улучшаясь в 2002
г., с переходом из 5 категории "грязная" в 4 – "загрязненная", (ИЗВ: 2000 – 4,3; 2001 – 4,4; 2002 –
3,9; 2003 – 4,8), в 2003 г. снова ухудшилась до 5 категории "грязная". В Куйбышевском водохранилище качество воды в 2000–2003 гг. незначительно колебалось (ИЗВ: 2000 – 3,2; 2001 – 3,7, 2002 –
3,3, 2003 – ,5) но по-прежнему вода остается 4 категории – "загрязненная".
При этом, если из точечных источников поступают в основном воды, загрязненные веществами, связанными с особенностями производства, то диффузные источники и коммунальнобытовые стоки поставляют в водоемы в основном биогенные элементы (азот и фосфор).
Из-за значительного уменьшения интенсивности водообмена в водохранилищах, широкий
спектр загрязняющих веществ накапливается в донных отложениях (ДО). Тяжелые металлы являются одним из наиболее характерных поллютантов гидрохимического состава поверхностных вод,
в то же время, благодаря своей способности активно мигрировать и накапливаться в отдельных звеньях системы "вода–взвешенные наносы–донные отложения", представляют достаточно серьезную
экологическую опасность [2]. Оценка качественного состояния придонного слоя воды и донных
отложений имеют особое значение при устройстве водозаборов питьевого водоснабжения.
Характеристика ДО по содержанию тяжелых металлов, выполненная на основании методики Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов, показала, что опасное
загрязнение донных отложений наблюдается на участке Чебоксарского водохранилища у устья р.
Суры, ниже г. Ильинка – левый берег, выше г. Чебоксары – левый берег. В Куйбышевском водохранилище – у устья р. Цивиль, выше Куйбышевской ГЭС. В донных отложениях Саратовского
водохранилища повышено содержание цинка, железа, никеля.
В этих створах практически все исследуемые металлы по содержанию превышают фоновые
концентрации, что при определенных условиях (нарушение окислительно- восстановительного
потенциала, дноуглубительные работы, взмучивание при сильном ветровом волнении, снижение
63
уровня насыщения кислорода) может приводить к переходу накопленных элементов в придонные
слои воды и вторичному загрязнению водоема [3].
Установление ИЗВ только по гидрохимическим показателям не позволяет ответить на вопрос
о соответствии качества среды на отдельных водохозяйственных участках нормального функционирования биоты, свойственной данному водоему. Состав сообществ водных организмов и экологических критериев, наряду с химическими показателями дает возможность регистрировать последствия антропогенного воздействия за определенный предшествующий отрезок времени.
Результаты выполненных исследований показывают необходимость комплексного систематического контроля и анализа состояния экосистем региона, позволяющих осуществить прогноз
экологической обстановки, выдачу рекомендаций по достижению экологической безопасности,
устойчивому эколого-экономическому развитию и направлениям социально-экологической реабилитации территорий. Прежде всего, это сокращение сбросов сточных вод с помощью увеличения мощности и усовершенствования технологий очистных сооружений, а также ввода в действие
замкнутого цикла водопотребления и водоотведения, реконструкция предприятий.
Литература
1. Информационный бюллетень о состоянии поверхностных водных объектов в зоне деятельности
Верхне-Волжского бассейнового водного управления за 2002 год. – Н. Новгород,2003г. – 82с.
2. Лепихин А.П., Бретышев Е.Ю., Мирошниченко С.А. Пространственное и временное распределение содержания металлов в водных объектах Пермской области // Экологические проблемы бассейнов
крупных рек-2: тез. междунар. конф. Тольятти: ИЭВВ РАН, 1998. С. 146–147.
3. Судакова Л.А., Кочеткова М.Ю. Мониторинг состояния и качества воды водохранилищ р. Волги
(Горьковское, Чебоксарское, Куйбышевское, Саратовское) по гидрохимическим показателям в многолетнем
аспекте // Всерос. конгр. работников водного хоз-ва: тез. докл. М., 2003. С. 154–155.
ВЛИЯНИЕ ЗЕЙСКОГО И БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩ
НА ЗИМНИЙ ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ СРЕДНЕГО АМУРА
В.П. Шестеркин, Н.М. Шестеркина
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
Сооружение крупных водохранилищ на основных притоках Амура – реках Зея и Бурея –
существенно изменили зимний гидрологический и гидрохимический режим одной из крупнейших
рек мира. До зарегулирования этих притоков их доля в зимнем стоке Среднего Амура составляла
в среднем 18,1 %. Это было в 3,9 раза меньше по сравнению со стоком р. Сунгари, на которой в
послевоенные годы было достроено водохранилище Сунхуаху с полным объемом 10,8 км3. С выходом на рабочий режим Зейского водохранилища с полным объемом 68,4 км3 в 1985 г. доля этих
притоков в стоке Среднего Амура возросла до 55 %, а после пуска первых двух агрегатов Бурейской ГЭС в 2003 г. до – 60 %. Такие значительные изменения в гидрологическом режиме Амура
оказали и будут оказывать в дальнейшем огромное влияние на химический состав его вод [3,5].
Однако, несмотря на продолжительные наблюдения Росгидромета, влияние этих водохранилищ
на зимний гидрохимический режим Амура в научной литературе рассмотрено недостаточно. Гидрохимические исследования на р. Амур у Хабаровска в зимнюю межень 1997–2004 гг., Зейском и
Бурейском водохранилищах в летне-осенний период 2003–2004 гг., а также анализ материалов
Росгидромета за 1968–1988 гг., дали возможность рассмотреть влияние этих водохранилищ на
качество вод Амура более подробно.
До выхода на эксплуатационный режим Зейского водохранилища качество вод Амура в основном определялось качеством воды р. Сунгари, в бассейне которой широкое развитие получили
химическая, нефтехимическая и целлюлозно-бумажная промышленность, сельское хозяйство. Это
привело к тому, что в условиях низкой водности р. Сунгари в зимнюю межень 1968–1971 и 1975
гг. в амурской воде в районе г. Хабаровска стал отмечаться дефицит растворенного кислорода.
Если в воде рек Амур и Зея у г. Благовещенска содержание кислорода в эти годы в среднем составляло 9,5 и 6,0 мг/дм3 соответственно, то в амурской воде у г. Хабаровска – 4,1 мг/дм3 (отме-
64
ченное минимальное значение – 1,8 мг/дм3). В эти же годы была отмечена большая гибель рыбы
на Нижнем Амуре. После ледохода в 1971 г. на берегах Амура между селами Мариинское и Тыр
наблюдались погибшие сазаны, количество которых иногда достигало 200 особей на 500 м берега.
Много погибло осетра, касатки, верхогляда и других видов рыб, причем внешне у погибшей рыбы
отсутствовали изменения, которые бы свидетельствовали о дефиците кислорода [2].
Сильное загрязнение Амура могло проявиться и в 1977–1980 и 1983 годах, которые также
характеризовались низкой водностью р. Сунгари (среднемесячные расходы воды в феврале и марте не превышали 300 м3/с, а в феврале 1979 г. – 132 м3/с). Однако ухудшения качества амурской
воды не произошло, так как в это время начинает сказываться влияние Зейского водохранилища.
Поступление больших объемов зейских вод в Амур более чем на два десятка лет снизило влияние
сильно загрязненных вод р. Сунгари на качество амурских вод [5].
В первую очередь огромные изменения произошли в кислородном режиме. После сооружения
Зейского водохранилища среднемноголетняя концентрация растворенного кислорода в воде р. Зея у
Благовещенска стала составлять 10,2 мг/дм3. О значительном влиянии водохранилища на кислородный режим Амура свидетельствуют наблюдения в 2000–2002 гг. в районе устья р. Сунгари [3]. Выше
устья этой реки содержание кислорода в амурской воде от российского берега до фарватера (государственной границы) распределялось в основном равномерно. В зимнюю межень 2000–2001 гг. оно
находилось в пределах 10,2–10,6 мг/дм3, а в зимнюю межень 2001–2002 гг. – 9,8–10,8 мг/дм3.
Значительно улучшился кислородный режим Нижнего Амура. Содержание этого газа в
амурской воде после 1979 г. в среднем составляло (мг/дм3): у г. Хабаровска – 5,4; г. Комсомольска-на-Амуре – 5,3; с. Богородское – 4,0. Экспедиционные исследования ИВЭП ДВО РАН в марте
1984 г. также свидетельствовали об улучшении кислородного режима: содержание кислорода в
амурской воде на участке между городами Хабаровск и Комсомольск-на-Амуре постоянно было
выше 4,5 мг/дм3 [3].
Сильно изменился и химический состав воды. Зарегулирование р. Зея привело к формированию состава вод в водохранилище с низкой минерализацией и повышенным содержанием биогенных и органических веществ. В начале заполнения водохранилища (1978 г.) среднегодовая величина минерализации составляла 31,2 мг/дм3, а после выхода водохранилища на рабочий режим
(1985 г.) – 21,4 мг/дм3 [1]. В эти годы содержание органических веществ существенно превышало
величину минерализации. Такие особенности химического состава воды были обусловлены выщелачиванием значительного количества органического вещества из затопленных почв ранее заболоченной Верхнезейской равнины, а также не сведенных лесосводкой лесов [1]. В сильно
окрашенных водах (среднегодовое значение цветности воды постоянно превышало 75о) отмечалось также повышенное содержание аммонийного азота (до 0,95 мг/дм3) и общего железа (до 0,85
мг/дм3). Как свидетельствуют материалы гидрохимических исследований на водохранилище в
августе 2004 г., после 1988 г. в химическом составе воды больших изменений не произошло. В
настоящее время водохранилище, как и ранее, характеризуется низким содержанием главных
ионов, а соответственно и величиной минерализации. Средняя концентрация хлоридных и сульфатных ионов в воде Зейского водохранилища составляет 0,5 и 2,4 мг/дм3 соответственно, а содержание общего железа и величина цветности – 0,43 мг/дм3 и 111о соответственно.
Поступление ультрапресных вод Зейского водохранилища существенно снизило величину минерализации вод р. Зея в зимнюю межень (среднемноголетняя величина минерализация составляла
34,1 мг/дм3) и увеличило содержание биогенных и органических веществ. В марте 2002 г. содержание
общего железа в воде этой реки в районе г. Благовещенска достигало 0,67 мг/дм3, аммонийного азота
– 0,31 мгN/дм3, а величина цветности – 117о. Содержание органического вещества в воде, определяемое по величине перманганатной окисляемости, в среднем составляло 16,6 мгО/дм3.
Значительное уменьшение содержания главных ионов в воде р. Зея обусловило и существенное снижение минерализации амурской воды у г. Хабаровска [4], которая в это время находилась в пределах 65,7–135,1 мг/дм3, (в среднем – 85,8 мг/дм3). Одновременно со снижением концентрации главных ионов в воде увеличилось содержание органического вещества. В 1979–1987
гг. цветность воды достигла 90о (средняя – 40о). Еще большие значения цветности воды и содержание органического вещества в амурской воде стали отмечаться в последние годы. В маловодную зимнюю межень 2002–2003 гг. значение цветности иногда достигало 100о (среднее – 74о).
Таким же высоким в Амуре, как и в период летней межени, было содержание органического вещества – в среднем 10,2 мгО/дм3.
65
Определенные изменения в гидрохимическом режиме вод Амура, обусловленные зарегулированием р. Бурея, происходят и в настоящее время. Гидрохимические исследования на Бурейском водохранилище в первые два года его наполнения свидетельствуют о низком содержании
растворенных веществ в его воде, обусловленном высокой проточностью. Среднегодовая величина минерализации его вод в 2003 г. составляла 25,2 мг/дм3, а в 2004 г. – 29,6 мг/дм3. Более низким
в воде Бурейского водохранилища, по сравнению Зейским водохранилищем в первые годы заполнения, было содержание общего железа и аммонийного азота – в среднем 0,30 и 0,59 мг/дм3 соответственно. Меньше в Бурейском водохранилище было и содержание органического вещества.
Перед началом ледостава 2003 г. величина цветности воды в среднем была 65о, а ледостава 2004 г.
– 58о. Существенно ниже была цветность в водохранилище зимой – в среднем 41о.
Поступление ультрапресных, менее окрашенных, чем зейские, бурейских вод в Амур, объемом свыше 200 м3/сек, привело к небольшому снижению в амурской воде содержания растворенных веществ. В зимнюю межень 2003–2004 гг. по сравнению с зимней меженью предыдущих
двух лет отмечалось снижение величины минерализации воды в 1,15 раза, концентрации ионов
натрия и кальция – 1,40 и 1,13 раза соответственно, аммонийного азота и сульфатных ионов – в
1,56 и 1,16 раза также соответственно. О значительном увеличении в воде содержания органического вещества свидетельствует увеличение ее цветности в 1,34 раза.
Более масштабные изменения произойдут в гидрохимическом режиме Среднего Амура в
дальнейшем. Эти изменения связаны с выходом Бурейского гидроузла в 2008 г. на проектный
уровень, когда будут запущены все шесть турбин и через них будет проходить в шесть раз больше
воды, чем сейчас. Это будет способствовать еще большему разбавлению сильно загрязненных вод
р. Сунгари, которые характеризуются в зимнюю межень низким содержанием растворенного кислорода и "химическим" запахом. Благоприятно скажется на качестве амурских вод и повышение
содержания в них растворенного кислорода.
Литература
1. Петров Е.С., Мордовин А.М., Шестеркин В.П. Гидроклиматология и гидрохимия Зейского водохранилища. – Владивосток;Хабаровск: Дальнаука, 1997. – 138 с.
2. Подушко М.В. О заморных явлениях на Нижнем Амуре // Вопр. географии Дальнего Востока.
Хабаровск: Кн. изд-во, 1973. Сб. 12. С. 311-317.
3. Шестеркин В.П. Зимний кислородный режим вод Амура // География и природные ресурсы.
2004. № 1. С. 148-151.
4. Шестеркин В.П., Шестеркина Н.М. Зимний сток растворенных веществ Среднего Амура // География и природные ресурсы. 2001. № 4. С. 144-147.
5. Шестеркин В.П., Шестеркина Н.М. О влиянии гидроэнергетического строительства на зимний
гидрохимический режим Среднего Амура. // IV Гродековские чтения: материалы регион. науч. – практ.
конф. "Приамурье в историко-культурном и естественно-научном контексте России". Хабаровск: ХККМ,
2004. Ч. II. С 321-324.
ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ БУРЕЙСКОГО
ВОДОХРАНИЛИЩА В ПЕРВЫЕ ГОДЫ ЗАПОЛНЕНИЯ
Шестеркин В.П*., Шестеркина Н.М*., Иванова Е.Г.**
*Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
**Дальневосточное межрегиональное территориальное управление
по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Хабаровск
Формирование химического состава воды в водохранилищах – сложный и многогранный
процесс, зависящий от комплекса разнообразных факторов, связанных как с функционированием
водных экосистем, так и природными условиями водосбора. На него оказывают влияние многие
абиотические, биологические и антропогенные факторы. В природных условиях они действуют в
сложной зависимости и взаимосвязи, определяя трансформацию основных химических ингредиентов, направленность процессов круговорота веществ [1].
66
Гидрохимический режим Бурейского водохранилища в первые годы заполнения (2003–
2004) формировался за счет водного и гидрохимического стока рек Бурея и Тырма, природных
условий бассейна. Большой приток воды в водохранилище в 2003 г. обусловил значительный его
водообмен (при объеме 2,2 км3 в нижний бьеф было сброшено 21,8 км3). Такие особенности его
гидрологического режима оказали существенное влияние на интенсивность многих внутриводоемных процессов (выщелачивание растворенных веществ из затопленных почв и древесной растительности, трансформацию биогенных и органических веществ, седиментацию и т.д.), формирующих его химический состав. В условиях незначительного хозяйственного освоения береговой
зоны водохранилища это влияние являлось определяющим.
Содержание растворенного кислорода в воде Бурейского водохранилища в первые годы исследований не опускалось ниже значений ПДК (табл. 1).
Таблица 1
Среднемесячные показатели качества воды Бурейского водохранилища
(в 2003 г – в числителе, в 2004 г. – в знаменателе)
Месяц
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Март
О2
8.0/8.1
8.1/7.0
7.2/7.7
9.1/7.4
9.5/7.2
–/10.8
NH4+
0.98/0.73
0.70/0.68
0.33/0.35
0.63/0.45
0.49/0.34
–/0.26
Feобщ.
0.42/0.24
0.38/0.27
0.30/0.27
0.33/0.28
0.25/0.29
–/0.28
Минерализация
20.8/21.8
21.7/26.4
30.4/26.1
28.9/32.2
24.0/29.8
–/41.0
Наименьшая концентрация этого газа отмечалась в средних и придонных горизонтах воды в
период максимального их прогревания. В августе 2003 г. насыщение кислородом этих слоев превышало 74 %, а в июле 2004 г. – 62 %. Наибольшее содержание кислорода, обусловленное конвекцией (осенняя циркуляция воды), в воде водохранилища наблюдалось в предзимний и зимний
период. В марте 2004 г. концентрация кислорода в поверхностных горизонтах воды была выше
10,2, а придонных – 8,0 мг/дм3. В зоне подпора рек Бурея и Тырма его содержание в воде было
более высоким. Во время максимального прогрева придонных горизонтов воды (до 18о) в этой
части водохранилища насыщение их растворенным кислородом превышало 89 %.
Распределение кислорода по вертикальному разрезу водохранилища в летний период было
относительно однородным, небольшие различия отмечались лишь в содержании его между поверхностными и придонными горизонтами в самом начале наполнения. Не было больших различий в послойном распределении кислорода в водной толще и в предзимний период. Лишь в конце
ледостава расходование некоторой части растворенного кислорода на окисление затопленного
органического вещества (древесины, почв) обусловило неоднородное распределение его по вертикальному разрезу. Содержание кислорода в поверхностных горизонтах в это время было в 1,13–
1,28 раза выше по сравнению с придонными слоями.
По сравнению с Вилюйским [2], Колымским [4] и Зейским [3] водохранилищами в Бурейском в первые годы заполнения не отмечалось дефицита кислорода и отсутствовал сероводород.
Величина минерализации воды Бурейского водохранилища в первые годы заполнения
находилась в пределах 18,4–54,5 мг/дм3, то есть мало отличалась от прогнозируемых значений
(15,3–57,7 мг/дм3). Не превышала она и максимальных значений величин минерализации воды
рек Тырма и Бурея выше подпора. Несколько меньше, по сравнению с прогнозной, отмечалась
величина минерализации. Согласно прогнозной оценке, она должна составлять 42,3 мг/дм3 [5],
тогда как в действительности 2003 г. она достигала 36,1 мг/дм3, а в 2004 г. – 30,6 мг/дм3
Наименьшая величина минерализации в воде водохранилища наблюдалась в мае–июне.
Низкому содержанию растворенных веществ в это время способствовал большой приток снеговых и дождевых вод (расходы воды ниже плотины в конце мая и середине июля составляли соответственно 4 360 и 7 586 м3/с). При таком промывном режиме затопленные почвы и древесная
растительность на солевой состав воды влияния практически не оказывали. По мере снижения
паводочной активности содержание растворенных веществ постепенно стало повышаться – из-за
преобладания в водном питании водохранилища более минерализованных вод р. Тырма.
67
Больших различий в распределении величины минерализации по вертикальному разрезу
водохранилища из–за высокого водообмена не прослеживалось. В первый год наполнения большое влияние на стратификацию растворенных веществ в воде из-за малого объема водохранилища играла боковая приточность, а зимой, возможно, и плотностные течения, обуславливающие
более высокую величину минерализации в поверхностных горизонтах, по сравнению с придонными слоями. Поэтому в сентябре и марте различия в величинах минерализации между этими
слоями часто превышали 8,8 мг/дм3. На второй год наполнения резкой неоднородности в распределении величины минерализации по вертикальному разрезу водохранилища, за исключением
зоны подпора р. Тырма, не отмечалось. Поступление вод этой реки обуславливает в зоне подпора
в июле более высокую величину минерализации в поверхностных горизонтах, по сравнению с
придонными (на 16,3 мг/дм3). Совершенно иное распределение минерализации наблюдалось в
октябре, когда в придонных слоях воды содержание растворенных веществ на 18,3 мг/дм3 было
больше, чем в поверхностных.
Содержание главных ионов в воде водохранилища не превышало ПДК, причем уровни концентраций ионов калия, натрия и хлоридных ионов были соизмеримы с концентрациями в горных
ледниковых озерах Буреинского заповедника. В небольших пределах изменялось в воде содержание ионов кальция и магния, гидрокарбонатных ионов. Минимальное содержание этих ионов отмечалось в первые месяцы наполнения, максимальное – в зимнюю межень. Неоднородное распределение указанных ионов по акватории вызвано боковой приточностью. В значительных пределах, от 1,4 до 7,5 мг/дм3, варьировало в водной толще содержание сульфатных ионов.
Более сложной, по сравнению с главными ионами, является сезонная динамика биогенных и
органических веществ, содержание которых по вертикальному разрезу в воде водохранилища изменялось в очень широких пределах.
Максимальное содержание аммонийного азота, общего железа и органического вещества
отмечалось в воде в первый год наполнения весной и в начале лета, когда в питании водохранилища преобладало снеговое питание (табл. 1). Как свидетельствуют материалы наблюдений
Росгидромета, в это время воды таежных рек бассейна р. Бурея характеризуются повышенным
содержанием биогенных и органических веществ. Например, в мае 1988 г. в воде рек Яурин и
Ниман, при цветности 100о, содержание аммонийного азота достигало 0,50 и 1,09 мг/дм3 соответственно, а железа – 0,57 и 0,22 мг/дм3. Некоторая часть этих веществ могла поступать и из затопленных в ложе водохранилище почв и древесной растительности. Последней, действительно,
много, в том числе и тонкомерной, выросшей на месте делян в период длительного строительства
ГЭС. Поэтому наибольшее содержание биогенных и органических веществ наблюдалось, как правило, в придонных горизонтах воды водохранилища в первые месяцы его функционирования. В
это время в этих слоях воды содержание аммонийного азота и железа было выше, чем в поверхностных на 0,17 и 0,19 мг/дм3 соответственно. Незначительные различия (0,03 и 0,06 мг/дм3 соответственно) в уровнях концентраций этих веществ по вертикальному разрезу отмечались и весной
2004 г.
В августе содержание аммонийного азота, железа и органического вещества в воде постепенно снижалось вследствие возрастания водообмена и уменьшения концентраций этих веществ в
стоке впадающих в водохранилище рек. Последнему фактору немало способствовала значительная промытость древесной растительности и почв бассейна р. Бурея длительными муссонными
дождями. По вертикальному разрезу наибольшая концентрация этих веществ отмечалась, как и
ранее, в придонных слоях, хотя различия в уровнях содержания этих веществ между поверхностными и придонными слоями несколько сгладились.
В осенний период динамика содержания биогенных и органических веществ в воде Бурейского водохранилища претерпевает новые изменения. Поступление в водохранилище осенних
паводочных вод приводит не только к возрастанию содержания этих веществ по всей его толще,
но и сглаживанию различий в уровнях концентраций этих веществ по вертикальному разрезу. В
это время, также как и в мае–июне, в воде вновь отмечается повышенное, превышающее ПДК,
содержание аммонийного азота.
Постепенное снижение в предзимний период притока растворенных веществ с водосбора в
водохранилище приводит к некоторому снижению и выравниванию концентраций железа и органического вещества в водной толще. В меньшей степени эти изменения отмечаются для аммонийного азота.
68
В зимний период на формирование качества воды большое влияние начинают оказывать
внутриводные процессы. По сравнению с предзимним периодом в придонных слоях повышается
содержание органического вещества и железа. Иная динамика отмечалась для аммонийного азота,
уровни содержания которого в это время незначительно отличались от уровней в паводочный период. Невысокая концентрация этого вещества в воде, так же как и ее равномерное распределение
по вертикальному разрезу водохранилища, свидетельствует о небольшом влиянии затопленной
древесины. Процессы нитрификации, активно протекающие в водной толще при повышенном
содержании кислорода, способствуют сохранению низких концентраций. Аналогичное поведение
и стратификация аммонийного азота отмечались зимой и в первые годы наполнения на Зейском
водохранилище [3].
Сравнение наблюдаемой в воде водохранилища концентрации аммонийного азота с прогнозной величиной, свидетельствует о небольшом ее превышении только в первые месяцы заполнения водохранилища. В дальнейшем значительный обмен воды в водохранилище, а также активно протекающие в водной толще внутриводные процессы (нитрификация, сорбция и т.д.) обусловили невысокое содержание этого вещества в воде. Среднегодовое содержание аммонийного
азота в 2003 г. составляло 0,63 мг/дм3, а в 2004 – 0,55 мг/дм3 (81 и 71 % от прогнозной величины).
Содержание фосфатных ионов в воде водохранилища также не превышало прогнозное значение. В сезонном отношении наибольшее содержание этого компонента отмечалось преимущественно в паводочный период, то есть было обусловлено поступлением с водосбора. Об этом свидетельствует равномерное распределение фосфатов по вертикальному разрезу. Подобное распределение этих веществ по вертикали и акватории отмечалось и водах Зейского водохранилища [3].
В отличие от фосфатов максимальное содержание нитратного азота в сезонном отношении
отмечалось в зимний период, причем уровни его содержания превышали прогнозное значение.
Такое различие в наблюдаемой и прогнозной концентрациях могло быть обусловлено как процессами нитрификации, так и влиянием лесных пожаров. О влиянии второго фактора на качество вод
горно-таежных рек следует сказать особо. Как свидетельствуют наши исследования в бассейне р.
Анюй, даже на шестой постпирогенный год содержание нитратных ионов в воде может достигать
7 мг/дм3. Поэтому, учитывая появление больших гарей в Тырминском лесхозе и по берегам будущего водохранилища в мае 2003 г., нельзя исключать влияние данного фактора на химический
состав воды.
Таким образом, наблюдаемые в первые годы наполнения показатели качества воды Бурейского водохранилища в основном не выходили за пределы прогнозируемых величин. В воде отмечается удовлетворительное содержание растворенного кислорода, не выходящее за рамки фоновых значений. Значительный водообмен в Бурейском водохранилище в эти годы позволяет
предполагать, что затопленные почвы и древесная растительность не окажут значительного негативного влияния на качество его воды.
Литература
1. Гидрология и гидрохимия Днепра и его водохранилищ / Денисова А.И. [и др.] –Киев: Наук. думка,
1989. – 216 с.
2. Лабутина Т.М. Формирование и прогнозирование гидрохимического режима водохранилищ Северо-Востока СССР. – Якутск, 1985. – 118 с.
3. Мордовин А.М., Петров Ю.С., Шестеркин В.П. Гидроклиматология и гидрохимия Зейского водохранилища. – Владивосток; Хабаровск: Дальнаука, 1997. – 138 с.
4. Сусекова Н.Г., Оганесян А.Ш. Гидрохимический режим Колымского водохранилища на различных этапах заполнения // Водные ресурсы. 1996. Т. 23, № 3. С. 351–360.
5. Шестеркин В.П. Прогноз качества воды Бурейского водохранилища // Функционирование геосистем: тез. III регион. науч.-практ. конф. – Владивосток: ДВГУ, 2002. С. 16–18.
69
СОСТАВ ВОДЫ ЗЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА СПУСТЯ 30 ЛЕТ
С НАЧАЛА ЕГО ЗАПОЛНЕНИЯ
А.С. Лопатко*, А.И. Карандашов**, И.М. Юдина**, Ю.Г. Пискунов*
*Амурский комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН, Благовещенск
**Федеральное государственное управление эксплуатации Зейского водохранилища (ФГУ ЭЗВ), пос. Зея
Исследования, проводимые авторами, имеют большое значение, так как с начала заполнения Зейского водохранилища прошло 30 лет, и за этот период произошли определенные "возрастные" изменения состава вод водохранилища. Выявление гидрологических особенностей Зейского
водохранилища и анализ гидрохимического режима в многолетнем цикле важны для характеристики аналогичных ему систем (притоки–водохранилище–река) в условиях Дальнего Востока.
Гидрохимические и гидробиологические особенности водохранилища обуславливаются комплексом природных и антропогенных факторов. Режим биогенных элементов, биопродуктивность
водохранилища зависят от объема и качества поступающего стока, поэтому водохранилище и впадающие в него водотоки следует рассматривать как единое целое. Природные воды – чуткий индикатор антропогенного воздействия. Сток р. Зея в нижнем бьефе, на участке до устья р. Селемджа,
поступает из водохранилища и составляет около 30 % общего объема стока, формирующего состав
вод р. Амур ниже Благовещенска. Вода используется не только для выработки электроэнергии
(ежегодно для выработки 5 млрд кВт.ч расходуется около 25 км3), но и служит источником питьевого водоснабжения населения. А это – здоровье людей и их благополучие [2].
ФГУ ЭЗВ ведет систематические наблюдения за качеством воды с 1986 г. Для этого при
Управлении была создана гидрохимическая лаборатория. Мониторинг производится с борта НИС
по акватории водохранилища в условиях открытой воды в определенных точках. За это время
накоплен большой объем статистических данных, материалы выполненных исследований приведены в работе Юдиной И.М. [3], которая отмечает, что состав вод водохранилища в последние годы
стабилизировался с небольшими колебаниями по отдельным показателям.
Оценка гидрохимического состояния водных ресурсов бассейна водохранилища ведется по
анализу индекса загрязненности поверхностных вод. Индекс загрязненности был рассчитан за период 1998–2003 гг. согласно методическому руководству № 250-895 "Расчет индекса загрязненности воды", которое утверждено Госкомитетом по гидрометеорологии 21.07.88 г., по ограниченному числу ингредиентов (азот аммонийный, нитриты, нефтепродукты, растворенный кислород,
биологическое потребление кислорода за пять суток, фенолы). Так, в 1998 г. индекс загрязненности составил 1,59. А в 1999 г., в связи с увеличением притока, понизился до 1,44. В 2000 г., в
условиях недостаточного притока, наблюдалось ухудшение кислородного режима, увеличивалось
содержание легко окисляемых органических веществ, соответственно индекс загрязненности увеличился до 1,75. Индекс загрязненности составил 1,7, 1,68 и 1,51 соответственно за 2001, 2002 и
2003 гг. Класс качества воды Зейского водохранилища – IV.
Газовый режим – один из важнейших факторов формирования качества воды в водохранилище, он зависит от изменения теплозапаса и динамики водных масс. Происходит сезонная смена
распределения растворенного кислорода и углекислого газа по глубинам. Для летнего и зимнего
периодов для кислорода характерна прямая стратификация – понижение содержания с нарастанием глубины. Максимальная концентрация растворенного кислорода отмечается в летний период в
поверхностных слоях водохранилища, в связи с интенсивно происходящими процессами фотосинтеза – 13,52–12,78 мг/л (ПДКвр не менее 4,0 мг/л), а минимальные концентрации – в придонных слоях – до 7,79–8,68 мг/л. Содержание углекислого газа находится в обратной зависимости. В
поверхностных слоях водохранилища содержание углекислого газа достигает 6,60–8,36 мг/л
(ПДКвр 3–4 мг/л), а на глубинах 80–95 метров его содержание возрастает до 17,6–18,0 мг/л.
На участках с замедленным водообменном, в придонном слое, формируются маломощные сероводородные зоны островного характера (приплотинная часть, залив Малый Гармакан). Содержание сероводорода здесь изменяется в пределах от 0,001 до 0,006 мг/л (ПДК – отсутствует).
Из минеральных азотсодержащих соединений для формирования качества воды наиболее
важны нитриты, нитраты, аммонийный азот. Нитриты являются показателями загрязнения водоема – повышенное содержание их указывает на усиленное разложение органического вещества.
Максимальное развитие всех форм азота наблюдается в холодное время года (зимой и поздней
70
осенью), когда происходит минерализация органических веществ, NH4 – 0,58 мг/л (ПДКвр –
0,4 мг/л), NO2 – 0,005 мг/л (ПДКвр – 0,02 мг/л), NO3 – 0,78 мг/л (ПДКвр – 9,0 мг/л). В период весеннего половодья концентрация азотсодержащих соединений за счет разбавления в большинстве
случаев снижается. В теплое время года при максимальном развитии биологических процессов
отмечается дальнейшее уменьшение их концентрации.
Наряду с азотом важную роль в формировании качества воды играют фосфаты. Повышение
концентраций до максимальных годовых значений наблюдается в августе (0,006–0,009 мг/л). В
этот период интенсивно работают процессы обогащения воды водохранилища продуктами распада и минерализации органического вещества, а также планктона и бентоса. Минимум содержания
фосфатов характерен для половодья – 0,001 мг/л. В распределении фосфатов по акватории и глубинам определенной зависимости не выявлено.
Металлы (железо, марганец, медь, цинк) в природной воде находятся в виде простых или
сложных гидратированных катионов и ионов, которые закомплексованы с органическими веществами. По биологической активности металлы служат важнейшими показателями доброкачественности воды, поэтому их содержание должно строго контролироваться.
Содержание общего железа, в пределах акватории водохранилища, варьировалось в пределах от 0,23 мг/л до 1,13 мг/л (ПДКвр – 0,1 мг/л). Его наибольшая концентрация отмечалась в придонных слоях средней части водохранилища и в заливах, а наименьшая – в поверхностных горизонтах верхней и средней – до глубины 40 м – частях водохранилища. Прослежена прямая стратификация по глубине. В поверхностных водах среднее содержание общего железа 0,27–0,46 мг/л,
в придонных водах оно составляет 0,64–0,83 мг/л. Аккумуляция соединений общего железа в
донных отложениях наблюдается при рН более 7–8. Содержание общего железа также изменяется
по сезонам года
Медь поступает вместе с грунтовыми водами, питающими водоем, при размыве горных пород, слагающих берега и ложе водохранилища. Она относится к числу активных микроэлементов,
недостаточное содержание которых влияет на синтез белков. Медь содержится в воде в ионных
формах, в виде комплексных соединений с органическими и неорганическими веществами. Среднее содержание меди в воде составляет 0,001–0,004 мг/л (ПДКвр до глубины 40 м 0,001 мг/л).
Содержание марганца и цинка в воде аналогично содержанию общего железа. Среднее значение для цинка составляет 0,002–0,004 мг/л (ПДКвр – 0,001 мг/л). Наличие марганца отмечается в
придонных водах, центральной и верхней частях до глубины 40 м – 0,016–0,054 мг/л, при ПДКвр
равном 0,01 мг/л. Закономерности в пространственном распределении содержания меди, цинка и
марганца по акватории и по глубине водохранилища не установлены.
Содержание органического вещества в воде водохранилища зависит от стока органических веществ питающих его рек и ручьев, а также интенсивности протекания в нем биологических и биохимических процессов. Большинство органических соединений находится в воде в ничтожно малых количествах, поэтому для определения их содержания использованы интегральные показатели: биологическое потребление кислорода, перманганатная окисляемость, цветность.
В зимний период величина биологического потребления кислорода за 5 суток в поверхностных горизонтах толщи воды находится в пределах 0,6–1,34 мг О2/л (ПДКвр не более 2,0 мг
О2/л), в придонных водах – 0,74–1,42 мг/л. Небольшие колебания величины БПК5 наблюдались в
летний период в верхних горизонтах, где они варьировали от 0,87 до 1,25 мг О2/л, а в придонных
– от 1,02 до 1,70 мг О2/л.
Среднее значение перманганатной окисляемости колеблется от 12,34 мг О/л до 16,72 мг
О/л. Наиболее высокая концентрация окисляемости наблюдалась в придонных водах нижней части водохранилища (до 18,63 мг О/л) и в поверхностных слоях его верхней части (до 16,38 мг
О/л). В средней части водохранилища содержание перманганатной окисляемости значительно
ниже (до 13,80 мг О/л). Такое неоднородное распределение легкоокисляемого органического вещества по акватории объясняется большим влиянием на нижнюю и верхнюю части водохранилища рек Гилюй, Зея и других, которые привносят в водоем большое количество органики.
Фенолы относят к числу опасных веществ, образующихся в процессах биохимического распада органических остатков в водной толще. Гидрохимические наблюдения в 2003 г. показали,
что содержание фенолов в воде установилось на уровне 0,001–0,004 мг/л, хотя в предыдущие годы их содержание достигало 0,009 мг/л (пос. Бомнак). Их концентрация определяется поступлением органического вещества с водосбора, разложением затопленной и плавающей древесины,
71
водорослей в водной толще и температурным режимом. Особенностью Зейского водохранилища
является низкая температура воды (средняя зимняя +3 °С, средняя летняя +9 °С). При такой температуре ограничивается существование бактерий, способных полностью расщеплять фенольные
кольца. Наибольшая концентрация фенолов в воде отмечалась в феврале, а наименьшая – в период весенней циркуляции, в начале июня. Распределение фенолов по вертикальному разрезу водной толщи водохранилища хаотично.
По данным "Государственного доклада…" [1], наиболее высокое содержание фенолов на
территории Амурской области в последние годы установлено в Зейском водохранилище –
0,009 мг/л, и в его нижнем бьефе (выше г. Зея) – 0,006 мг/л. Уступает этим значениям концентрация фенолов в р. Амур (с. Черняево – 0,004 мг/л, г. Благовещенск – 0,005 мг/л), которая в вышеупомянутом докладе объясняется воздействием на состояние воды китайской стороны, а также в
других водотоках области ниже расположения городов и крупных производств (р. Кивда ниже
Райчихинска – до 0,004–0,005 мг/л). С учетом сооружения в Амурской области Бурейского водохранилища, в зоне питания которого, так же как и Зейского, практически нет крупных производств, следует ожидать увеличения концентраций фенолов в стоке р. Бурея относительно зафиксированных в последние годы (0,004 мг/л у пос. Новобурейский).
Значительное количество сульфатов поступает в водоем при отмирании гидробионтов, при
окислении веществ растительного и животного происхождения. Среднее содержание сульфатов
по акватории составляет 2,20 мг/л (ПДКвр – 100,0 мг/л).
Водородный показатель рН колеблется в пределах 6,29–7,01. В его режиме происходят
внутригодовые изменения. Зимний период характеризуется незначительным изменением рН – от
6,76 до 6,85; в целом, значения рН водной среды не выходят за пределы норм, предусмотренных
для рыбохозяйственных водоемов.
Взвешенные вещества формируются из транзитных, переносимых со всего водосбора водохранилища, и местных отложений, аллювиальных и эоловых наносов. Основная масса взвешенных веществ (около70 % годового объема твердого стока) проходит в период весеннего половодья. В этот период содержание взвешенных веществ составляет 15,2–16,8 мг/л. Повышенное содержание взвешенных веществ наблюдается в устьях рек, где ведется золотодобыча (р. Джалта –
78,0 мг/л, руч. Сегулен – 29,2 мг/л, р. Гилюй, р. Брянта и др.).
Причиной повышенного содержания нефтепродуктов является размещение заправочных
пунктов ГСМ, эксплуатация судов (особенно загрязнен залив Малый Гармакан, где базируются
суда различных водопользователей.) Характер распространения нефтепродуктов по акватории
водохранилища сложен и непостоянен и зависит от антропогенной деятельности водопользователей. Среднее содержание нефтепродуктов по акватории составляет 0,19 мг/л (ПДКвр – 0,05 мг/л).
Повышенная концентрация нефтепродуктов отмечается в заливах Малый Гармакан – 0,35 мг/л,
Большой Гармакан – 0,42 мг/л, в местах базирования водного транспорта (приплотинная часть и
др.) – 0,37 мг/л.
Состав вод Зейского водохранилища определяется высокими фоновыми значениями марганца и железа (характерными для большинства водотоков Амурской области), а также – взвесей
во время весенних паводков и водного стока районов золотодобычи, повышенным содержанием
меди, цинка, нефтепродуктов, сероводорода, фенолов, которое носит техногенный и "возрастной"
характер. Содержание нитратов и фосфатов – пониженное, обычное для водотоков региона.
Литература
1. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Амурской области за 2002
год / под редакцией Воропаевой А.А. – Благовещенск, 2003. – 150 с.
2. Иванов А. В. Современное состояние и прогноз изменения качества воды в Зейском водохранилище. – Хабаровск.: ИВЭП, 1994. – 98 с.
3. Юдина И. М. Аналитические записки 2002 / ФГУ ЭЗВ. – 2003. – 10 с.
72
КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Г.А. Леонова, Ю.И. Маликов, Ж.О. Бадмаева, Н.В. Андросова
Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН, Новосибирск
Водосборный бассейн Новосибирского водохранилища расположен на юге Западной Сибири на территории Алтайского края, Республики Алтай, Новосибирской и, частично, Кемеровской
областей. Основные параметры водохранилища: площадь водного зеркала при НПУ – 1 070 км2,
протяженность водоема по судовому ходу – 230 км, максимальная ширина – 17 км, максимальная
глубина – 25 м, объем при НПУ – 9,0 км3. При среднем расходе около 1660 м3/с наблюдается пяти–шестикратное годовое обновление полного объема водохранилища. Обладая повышенной
проточностью, Новосибирское водохранилище сочетает признаки проточно-русловых (верхняя и
средняя части) и озероподобных (нижняя часть) водохранилищ. Основное питание водохранилища происходит через входной створ от реки Оби (более 90 %). Большая часть поступающей воды
проходит транзитом (9–10 суток весной, 19–20 суток осенью). По общей минерализации и содержанию отдельных ионов вода по классификации О.А. Алекина относится к гидрокарбонатному
классу, группе кальция, второму типу (HCO3- < Ca2+ + Mg2+ < HCO3- + SO42-). Наблюдаются сезонные колебания показателей минерализации, определяющиеся внутригодовым распределением
стока реки Оби. В нижней части водохранилища максимальное значение минерализации (220–250
мг/л) наблюдается зимой, а минимальное (110–120 мг/л) – в период полного заполнения речной
водой (июнь). По уровню содержания биогенных и органических веществ Новосибирское водохранилище соответствует по степени трофности олиготрофному водоему с чертами евтрофности,
которые проявляются в основном на участках левобережной поймы [2].
В период существования Новосибирского водохранилища наиболее систематические
наблюдения проводились в отношении микроэлементного состава воды, чего нельзя сказать в отношении изучения микроэлементного состава донных отложений и биологических объектов. В
связи с этим сотрудниками лаборатории аналитической геохимии Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН (ОИГГМ СО РАН) с 1998 г. проводятся мониторинговые исследования микроэлементного состава взаимосвязанных компонентов экосистемы Новосибирского водохранилища и Бердского залива (вода–донные отложения–биота) [1–3]. Представляется, что полученные результаты окажутся полезными специалистам, занимающимся экологическим нормированием предельных антропогенных нагрузок на водные экосистемы для выработки
значений лимитирующих концентраций тяжелых металлов в природных средах. Элементный анализ воды, донных осадков и биообъектов Новосибирского водохранилища проведен в лаборатории аналитической геохимии Аналитического центра ОИГГМ атомно-абсорбционным методом с
использованием пламенной атомизации на приборе SP-9 фирмы PYE-UNIKAM (аналитики – Андросова Н.В., Ильина В.Н., Иванова Л.Д.). Ртуть определена атомно-абсорбционным методом
"холодного пара" с использованием техники амальгамации на золотом сорбенте (прибор 3030B
фирмы Perkin-Elmer, с ртутной приставкой MHS-20, аналитик – Бадмаева Ж.О.).
По результатам многолетних мониторинговых исследований (1998–2004 гг.) сделан вывод о
том, что тяжелые металлы не являются приоритетными загрязнителями экосистемы Новосибирского водохранилища. В целом в донных отложениях и затопленных почвах водохранилища высоких концентраций тяжелых металлов не обнаружено. Металлы в донных осадках связаны в основном с глинистой компонентой. Уровни концентрации большинства тяжелых металлов в донных отложениях водохранилища, а также почвах Новосибирской области разнятся в целом незначительно. Следует полагать поэтому, что почвенный покров на водосборах изучаемого водоема
послужил одним из главных природных источников поступления тяжелых металлов в его осадки.
Установлено, что водные взвеси, накопленные на фильтрах 0,45 мкм, существенно обогащены
проанализированными металлами (за исключением Co и V) в сравнении с донными отложениями
(табл. 1). В связи с вышесказанным делается вывод о том, что микроэлементы в Новосибирском
водохранилище переносятся главным образом в составе взвеси. Характерная особенность пространственного распределения металлов в осадках по площади дна водохранилища состоит в том,
что они преимущественно концентрируются в глинистой компоненте нижней части водоема. Этот
факт объясняется процессом механического осаждения взвеси, обогащенной металлами, на нижнем озеровидном участке водохранилища из-за снижения скоростей течения воды [3].
73
Таблица 1
Среднее содержание микроэлементов в воде [2], донных осадках [3] и биообъектах
Новосибирского водохранилища
Элемент
Вода, мкг/л
Взвесь, мкг/кг
Донные осадки,
Планктон, мкг/г Макрофиты, мкг/г
(мин.-макс.)
сух. массы
мг/кг сух. массы
сух. массы
сух. массы
Hg
0.038–0.27
0.2
0.064  0.007
0.016  0.002
0.009  0.001
Cd
0.10–.49
3.8
0.069  0.008
0.47  0.04
0.10  0.02
Pb
2.5–5.1
49
19.2  1.7
18.5  4.7
2.5  0.3
Cu
2–14
158
31.1  3.3
26.1  3.3
5.8  1.0
Zn
2–22
800
72.5  9.3
124.4  32.5
24.9  2.3
Cr
н/о
–
85.8  5.6
1.9  0.2
7.4  2.9
Ni
1.2–5,0
88
45.7  3.5
7.5  1.3
4.7  1.4
Co
н/о
14
17.4  1.1
1.6  0.1
1.7  0.5
As
6–10
–
–
2.1  0.2
2.7  0.7
Mn
17–73
2000
929.4  71.6
184.2  22.3
506.8  19.5
Fe
120–1 020
–
42 021.0  3 535.0 1 627.4  3 46.4
2 884.5  951.5
Примечание: (Х ± х0.05) – среднее значение с 95 % доверительным интервалом; микроэлементы
определены атомно-абсорбционным методом (аналитики – Андросова Н.В., Ильина В.Н., Иванова
Л.Д.), ртуть – методом "холодного пара" (аналитик – Бадмаева Ж.О.).
Содержание всех изученных потенциально токсичных элементов в водах Новосибирского
водохранилища ниже установленного для каждого из них ПДКв . В то же время, в отдельных пробах Cu, Zn и Ni превышают свои ПДКв. Отрицательно влияют на микрокомпонентный состав вод,
принося в них экологически опасные элементы (Zn, Mn, As, Cd и др.), сточные воды городов Искитима и Бердска, что сказывается на качестве вод Бердского залива. Наиболее важным, на наш
взгляд, является изменение содержания микроэлементов в воде на выходе из водохранилища по
сравнению с наблюдаемым на входе. Сравнение пары проб проводилось с учетом времени добегания вод по водохранилищу (около трех недель). Отмечено, что в фильтратах (растворенная
форма микроэлементов) уменьшается содержание Be, Ni, Pb (в 1,6–2,5 раза), но несколько увеличивается Zn, Mn, As, V, Cd (в 1,5–2 раза). Во взвесях объемная (мкг/л) концентрация по всем элементам, особенно по Be, V, Cd, Hg, Co уменьшается в 3–7 раз. Таким образом, Новосибирское
водохранилище, накапливая тонкий взвешенный материал в донных осадках, освобождает воды
от большинства токсичных элементов [2].
Пространственное распределение микроэлементов в биообъектах по всей акватории Новосибирского водохранилища достаточно однородно. Среднее содержание микроэлементов в организмах различных звеньев трофической цепи (планктон–нитчатые–зеленые водоросли–
макрофиты–бентос–рыбы) изменяется в пределах значений, принятых для незагрязненных пресноводных экосистем. Лишь в нижней приплотинной части водохранилища, подверженной наиболее интенсивной антропогенной нагрузке, отмечаются локальные участки ("пятна"), регистрируемые по повышенным относительно фона концентрациям металлов в планктоне. Подобные "пятна"
характеризуются мозаичным распространением в нижней озеровидной части водохранилища и
неустойчивы по своей локализации во времени и пространстве. На рис. 1 такое локальнозагрязненное "пятно" зарегистрировано на станции № 37 в нижней части водоема [1].
Установлено, что исследованные компоненты биоты Новосибирского водохранилища обладают существенными различиями в концентрировании микроэлементов, что обусловлено целым рядом
факторов, в том числе и физиологическими особенностями биообъектов. Так, организмы зоо- и фитопланктона наиболее активно концентрируют Cd, Pb, Cu и Zn. Перифитон (зеленая нитчатая водоросль
Cladophora glomerata) более интенсивно поглощает группу элементов – Ni, Co, Cr, Fe. Сравнение разных жизненных форм высших водных растений показывает, что чем больше растение погружено в
воду, тем, как правилo, оно интенсивнее накапливает микроэлементы. В нашем случае погруженные
(Ceratophyllum demersum, Potamogeton luceus, P. perfoliatus) и плавающие (Salvinia natans, Spirodela
polyrrhiza) макрофиты в большей степени аккумулируют Cu, Ni, Cr, Fe по сравнению с укорененными
воздушно-водными макрофитами Typha latifolia, Phragmites australis. Содержание большинства микроэлементов в тканях и органах рыб Новосибирского водохранилища значительно ниже, чем в планк-
74
тоне и водных растениях. Концентрация тяжелых металлов в тканях и органах рыб сравнительно невысокая (табл. 2) – на уровне или ниже допустимой остаточной концентрации (ДОК).
мг/кг сухой массы
400
1
2
3
200
0
11-13
36
16-20
37
25
26
Номера станций
Рис.1. Средняя концентрация Pb, Cu и Zn (1-3 соответственно)
в планктоне Новосибирского водохранилища
Таблица 2
Среднее содержание микроэлементов (мкг/г сырой массы) в тканях и органах рыб
Новосибирского водохранилища (2001 г.)
Биообъект
ДОК
Hg
0.5
Cd
Pb
Cu
Zn
Fe
Mn
Al
0.1
1.0
10.0
40.0
30.0
10.0
–
Судак (Luceoperca luceoperca), n =13
Мышцы
0.089
0.002
0.07
1.2
4.8
5.3
0.2
3.7
Печень
0.032
0.028
0.03
0.8
13.0
37.0
1.1
3.3
Селезенка
–
0.004
0.008
0.2
1.6
9.3
0.04
2.3
Гонады
0.01
0.002
0.052
1.7
36.0
14.0
1.9
42.0
Жабры
0.063
0.003
0.06
0.7
29.0
40.0
3.1
32.0
Плавники
0.01
0.006
0.16
0.7
63.0
9.5
5.0
21.0
Окунь (Perca fluviatilis), n =16
Мышцы
0.053
0.002
0.07
0.6
6.3
4.8
0.4
3.2
Печень
0.032
0.012
0.006
7.4
44.0
45.0
1.8
20.0
Селезенка
0.01
0.003
0.01
0.7
20.0
98.0
0.7
11.0
Гонады
0.014
0.002
0.078
1.4
9.0
4.9
0.1
27.0
Жабры
0.021
0.004
0.38
2.4
30.0
37.0
3.7
11.0
Плавники
0.03
0.008
0.15
0.5
66.0
12.0
11.0
28.0
Плотва (Rutilus rutilus lacustris), n = 22
Мышцы
0.087
0.003
0.09
1.1
6.0
11.0
0.4
7.3
Печень
0.033
0.068
0.036
15.0
20.0
48.0
1.6
78.0
Селезенка
0.012
0.015
0.072
2.3
16.0
55.0
0.8
8.4
Гонады
0.017
0.005
0.076
3.1
51.0
22.0
3.1
47.0
Жабры
0.086
0.006
0.019
1.0
19.0
34.0
2.7
5.8
Плавники
0.01
0.005
0.1
1.0
57.0
13.0
3.3
17.0
Примечание. n – количество проб; микроэлементы определены атомно-абсорбционным методом (аналитик – Андросова Н.В.), ртуть – методом "холодного пара" (аналитик – Бадмаева Ж.О.).
В результате комплексных исследований, проведенных большим коллективом специалистов на Новосибирском водохранилище, установлено, что формирование качества его воды зависит от ряда факторов и представляет собой сложный механизм, в котором участвуют гидрогеоло-
75
гические, гидробиологические, геохимические процессы. Загрязнение происходит в основном
вблизи населенных пунктов и промышленных объектов.
Литература
1. Биогеохимическая индикация антропогенной химической трансформации водных экосистем бассейна р. Обь. Г.А. Леонова, Ж.О. Бадмаева, В.Н. Ильина, Н.В. Андросова. // Эколого-биогеохимические
исследования в бассейне Оби. Томск: Изд-во "РАСКО", 2002. С.136–156.
2. Воротников Б.А., Кусковский В.С., Аношин Г.Н. Особенности химического состава природных
вод Новосибирского водохранилища // Обской вестн., 1999. № 3-4. С. 48-61.
3. Цибульчик В.М., Аношин Г.Н., Маликов Ю.И. Тяжелые металлы в донных осадках Новосибирского водохранилища // Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы биофилы в окружающей среде: Докл. II
Междунар. науч.-практ. конф. / Семипалат. гос. ун-т им. Шакарима. 16–18 октября 2002. Семипалатинск,
2002. Т 2. С. 493–499.
БИОДИАГНОСТИКА И КОНТРОЛЬ ЗА СОСТОЯНИЕМ НАЗЕМНЫХ И ВОДНЫХ
ЭКОСИСТЕМ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Е.П. Бессолицына, И.А. Бессолицына*
Институт географии СО РАН, Иркутск,
*Всероссийский научно-исследовательский институт
рыбного хозяйства и океанографии, Москва
Работа выполнена при финансовой поддержке РГНФ – проект № 04-06-00384а.
Многообразие форм усиливающегося воздействия на биосферу определяет сложность и
многогранность проблемы создания единой системы методов выявления, качественной оценки и
слежения за экологическими и социально-экономическими последствиями антропогенных изменений окружающей среды.
Существует значительное количество неадекватных определений мониторинга с выделением на разной основе его блоков, звеньев, уровней, направлений и объектов. Геосистемный (геоэкологический) мониторинг, содержание которого – слежение за поведением природных и природно-технических систем регионального ранга, должен развиваться и действовать в тесной связи
с двумя другими – биолого-экологическим (локальным) и биосферным (глобальным) блоками [3].
В последнее время наблюдается трансформация понятия "мониторинг", связанная с развитием
представлений об экологии человека и разными подходами к природоохранной деятельности –
переориентацией проблемы охраны окружающей среды на решение задач обеспечения экологической безопасности населения.
Развернутое понятие геосистемного (геоэкологического) мониторинга предусматривает
комплексную систему контрольных наблюдений с целью получения и накопления определенной
информации, необходимой для рационального использования естественных ресурсов, эффективного конструирования и обеспечения стабильного существования, а также сохранения эталонных
природных экосистем. Его методическая и целевая ориентация должны быть связаны с регистрацией и прогнозом изменений объектов живой природы естественных и нарушенных экосистем
наряду с абиотическими компонентами.
В связи с тем, что геоэкологический мониторинг включает достаточно сложный комплекс
наблюдений, возникает ряд методологических проблем, касающихся, во-первых, выделения регионов и экологических зон, где такие наблюдения необходимы и наиболее эффективны, и, вовторых, – выбора объектов и процессов, чувствительных к антропогенному воздействию.
С точки зрения выбора наиболее репрезентативных показателей для мониторинга определенный интерес представляют многолетние комплексные исследования, проводимые на географических стационарах. Использование ландшафтно-экологических полигонов и специальных
ключевых или тестовых площадей в различных типах природной среды в качестве базы для экологического мониторинга позволяет осуществлять сравнение результатов метеорологических,
геохимических и других исследований с состоянием биологических объектов.
76
Проведение экологической оценки (диагностики) состояния окружающей среды, осуществляемой по схеме ”воздействие–изменения–последствия“, предполагает наличие следующих этапов: 1)
анализ спектра экосистем по физико-географическим параметрам и выявление форм и степени антропогенного воздействия; 2) выбор ключевых участков, охватывающих основные типы экосистем
(или полигонов по градиенту воздействия), и природных аналогов, расположенных вне сферы влияния данного антропогенного фактора; 3) выбор показателей и критериев биодиагностики и оценочных шкал в конкретных экологических условиях; 4) сравнительный анализ полученных характеристик и интеграция отдельных показателей в соответствии с нормами и оценочными шкалами; 5)
обобщение информации в виде сводных матриц или картографических произведений.
Требования, предъявляемые к биомониторам, то есть биологическим тест-организмам, – достаточно высокая встречаемость в контролируемых экосистемах, определенная степень сопряженности с объектом индикации, толерантность к индицируемому фактору и относительная
устойчивость к временным колебаниям экологических параметров [4].
Педобионты, благодаря тесной связи с почвой и наличию ответной реакции на изменения
среды обитания, представляют перспективный тест-объект, позволяющий на разных стадиях антропогенной трансформации обнаружить отклонения в функционировании почвенного блока и природного комплекса в целом. Контроль за биотой может осуществляться на видовом, популяционном
и ценотическом уровнях с использованием организмов различных таксономических рангов. Некоторая сложность определяется тем, что реагирование почвенных организмов и их сообществ на
присутствие токсического или загрязняющего ингредиента может происходить одновременно на
всех уровнях организации биологических систем – от субклеточного до экосистемного. Возникает
сложная мозаика прямых и опосредованных эффектов действия антропогенных факторов на фоне
естественной изменчивости продукционных и структурных характеристик сообществ.
В зависимости от целей и возможности применяемых методов объектами экологического
мониторинга могут быть общая численность и биомасса обитающих в почве беспозвоночных на
2
1 м , таксономический состав сообществ, трофическая структура зооценоза, численность и био2
масса доминирующих видов на 1 м . В целом для экологического контроля в определенной степени могут использоваться те же оценочные критерии, что и для биодиагностики состояния природных комплексов. Чтобы ограничить число наблюдений и объем анализируемого материала,
необходимо из общего набора показателей вычленить ведущие или “индикаторные” параметры.
Для повышения оперативности в отдельных случаях можно ограничиться анализом характеристик только доминирующих групп или герпетобионтного комплекса.
Выбор биоиндикаторов и характеристик для слежения за состоянием природной среды
должен осуществляться дифференцированно для различных природных зон и высотных поясов в
зависимости от структурно-функциональной организации экосистем в сфере антропогенного воздействия. При использовании биологических объектов для целей мониторинга важным аспектом
является установление изменчивости показателей во времени. Особенностью динамики зооценозов почв в течение вегетационного периода является регистрация максимальных значений биомассы доминирующих групп в июле – во время "биотического зенита".
Одним из направлений экологического мониторинга является контроль за уровнем загрязнения биотической компоненты биосферы, т. е. за накоплением контаминантов, проникающих
через покровы тела и пищеварительный тракт беспозвоночных в зонах промышленных аномалий.
Являясь сорбентами природных и синтезируемых или привнесенных человеком токсических соединений, педобионты выполняют активную роль в трансформации и перераспределении поступающих в почву веществ. Определение корреляционных зависимостей между содержанием загрязняющих веществ в почвах, растениях и тканях животных может использоваться для оперативного и прогнозного биотестирования.
Осуществляя контроль в зонах техногенных аномалий, особое внимание необходимо уделять критериям, характеризующим процессы деградации биогеоценозов: в растительном покрове
– фитоценотической перестройке сообществ, снижению продуктивности; в почвеннобиотическом блоке – изменению структуры зооценозов, дестабилизации уровня численности фоновых видов, сокращению таксономического разнообразия, снижению биологической активности
почвы. Для определения токсичности техногенных эмиссий и особенностей распределения и миграции отдельных элементов целесообразны наблюдения за их аккумуляцией в звеньях трофиче-
77
ской цепи в зоне сильного воздействия и за ее пределами. Здесь могут быть использованы почвенные и наземные беспозвоночные, а также мелкие млекопитающие, связанные с химизмом среды через пищевые объекты.
Характер трансформации биотических сообществ в зонах техногенного воздействия зависит
от его типа: позитивные ответные реакции отдельных элементов зооценозов в начальный период
контаминации наблюдаются в условиях "мягкого (щелочного)" типа, негативные изменения проявляются при "жестком (фторовом кислом)" типе. Среди почвенных беспозвоночных по реакции
на прямое либо опосредованное воздействие техногенного фактора выделены три группы: 1 –
чувствительные, положительно реагирующие на умеренные дозы техногенного вещества (люмбрициды, немикроскопические энхитреиды, моллюски и диплоподы); 2 – чувствительные, испытывающие негативное влияние (литобиоморфные многоножки и герпетобионтные насекомые); 3 –
индифферентные, не имеющие индикационного значения для данного типа загрязнения (большинство насекомых, развитие которых протекает в почве) [1].
В результате изучения миграционных комплексов бентосных амфипод озера Байкал – в
зоне интенсивного воздействия водного транспорта в районе действующего пирса и за пределами
зоны – получены многолетние данные по видовому составу, структуре популяций доминирующих
видов, плотности скоплений бокоплавов и их суточной и сезонной динамике [2]. Сравнительный
анализ этих материалов показал, что миграционный комплекс является достаточно представительной частью бентоценоза, перешедшей в ночное время в пелагиаль. Это позволяет рассматривать его характеристики как информационную матрицу, объективно отражающую состояние донного сообщества и его изменения под воздействием экологических факторов.
В качестве количественных критериев для оценки состояния бентоценоза и экологического
мониторинга могут быть использованы различные показатели: 1) индекс видового разнообразия и
сходства сравниваемых комплексов; 2) частота встречаемости видов в составе миграционных
комплексов (% от общего количества проб); 3) общая численность мигрирующих особей (экз. над
2
3
1 м или экз./м ). Все три показателя снижаются при увеличении загрязнения и степени трансформации бентоценоза, то есть при усилении воздействия на водную экосистему. Индекс доминирования – изменение числа и соотношения доминантов индицирует степень деградации местообитания (4); половая и возрастная структура популяций, доминирующих в составе миграционных комплексов видов (5) – сильные нарушения в соотношении возрастных групп или отсутствие
отдельных звеньев свидетельствует о дестабилизации репродуктивных процессов и экологическом стрессе (аномальная экологическая ситуация).
При оценке степени антропогенной нарушенности как наземных, так и водных экосистем
предлагается применение пятибалльной оценочной шкалы, широко используемой в биоиндикации, где I степень соответствует очень слабому ухудшению среды обитания, а отклонение индикационных показателей от фоновых характеристик составляет не более 20 %; II – слабая степень с
отклонением от 21 до 40 %; III – средняя степень (от 41 до 60 %); IV – сильная (от 61 до 80 %); V
– очень сильная степень нарушенности (от 81 до 100 %).
Изменения биоты наземных экосистем могут прослеживаться на двух уровнях – видовом
или ценотическом, когда происходит сокращение биологического разнообразия за счет выпадения отдельных таксонов, и ландшафтном, когда под воздействием антропогенных факторов
наблюдается нивелирование различий между отдельными биогеоценозами или полная деградация
некоторых из них. Вероятность проявления нежелательных последствий увеличивается адекватно
росту степени воздействия, преломляясь через экологические параметры среды.
Решение одной из основных методологических задач – вычленение минимальной совокупности территорий, наиболее полно отражающей региональное многообразие ландшафтной структуры, а, следовательно, и биологических явлений, – может осуществляться на основе ландшафтно-экологических карт.
Методы оценки и слежения за состоянием экосистем с использованием живых организмов
имеет ряд преимуществ. По сравнению с физическими и химическими методами использование
биологических показателей является более информативным и технически менее сложным, так как
дает возможность получения оперативной и менее дорогостоящей информации о состоянии экосистем в зонах, наиболее подверженных антропогенному воздействию.
Индикационные возможности биоты представляют интерес не только для диагностики степени нарушенности. Они могут быть использованы и для оценки чувствительности и устойчиво78
сти природных комплексов к антропогенным нагрузкам, для определения которых можно ограничиться показателями резистентности отдельных таксономических групп к изменению гидротермического режима или физико-химических свойств среды обитания, являющихся ведущими механизмами трансформации экосистем под влиянием человеческой деятельности.
Экологические исследования животного населения расширяют и обогащают информационную базу прогнозирования изменений природных комплексов, а также представляют значительный интерес для разработки методов диагностики их состояния и регламентации неблагоприятных воздействий в целях предотвращения деградации биотических сообществ и сохранения социально-экологических функций ландшафта.
Наличие индикационных связей, простота методики учета и возможность использования
беспозвоночных для интегрированной оценки токсичности химического прессинга и прогнозного
биотестирования дают основание для включения наблюдений за состоянием биотических сообществ в систему режимного экологического мониторинга в зонах антропогенного воздействия.
Сравнительный анализ закономерностей изменения достаточно информативного биотического блока в пределах широкого диапазона экологических ситуаций может служить методологической основой для оптимизации системы мониторинга: с одной стороны при выборе ключевых
участков и тестовых полигонов, с другой – репрезентативных элементов биоты в качестве объектов наблюдений, что позволяет уменьшить объем учитываемых показателей.
Литература
1. Бессолицына Е.П. Ландшафтно-экологический анализ структуры зооценозов почв юга Сибири. –
Иркутск, 2001. – 166 с.
2. Бессолицына И.А. Ночные вертикальные миграции бентосных амфипод озера Байкал. – Иркутск:
Изд-во ИГ СО РАН, 2002. – 160 с.
3. Герасимов И.П. Экологические проблемы в прошлой, настоящей и будущей географии мира. – М.:
Наука, 1985. – 247 с.
4. Phillips D.J.H. The use of biological indicator organisms to monitor trace metal pollution in marine and
estuarine environments – a review // Environ. Pollut. 1977. Vol. 13. P. 317-381.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СЕЗОННОГО ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА
ВОДЫ В БУРЕЙСКОМ ВОДОХРАНИЛИЩЕ
Кондратьева Л.М., Чухлебова Л.М.
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
Современные представления о последствиях строительства гидротехнических сооружений
и загрязнения водных объектов в результате хозяйственной деятельности человека на водосборах
основываются не только на традиционной системе мониторинга, охватывающей контроль качества воды по физическим и химическим показателям. Особое значение приобретают все формы
биомониторинга, представляющего систему наблюдений за гидробионтами различных трофических уровней.
Важную роль в самоочищении природных вод вновь создаваемых водохранилищ играют
микробиологические процессы, связанные с деструкцией различных органических субстратов затопленных территорий, сельскохозяйственных угодий, растительных остатков, оставшихся после
вырубки лесов. Почвенно-растительный покров долгое время является источником различных
форм взвешенных органических веществ (ВОВ) и растворенных органических веществ (РОВ).
Потенциальный экологический риск вторичного загрязнения воды в водохранилище будет связан
с поступлением взвешенных частиц и растворенных веществ с водотоками, поверхностным стоком, а также миграцией их из затопленных почв. ВОВ чаще всего находятся в форме растительных остатков, почвенных частиц и болотного гумуса, либо в виде сложных альго-микобактериальных глобул, образующихся при избытке поступающих биогенных элементов в момент
затопления. Агрегированное органическое вещество в некоторых случаях может состоять на 20–
50 % из бактериальной биомассы.
79
В формировании микробного пула водохранилищ в течение всего периода их заполнения
принимают участие представители почвенных микробоценозов затопленных ландшафтов и
планктонные микроорганизмы из тех водотоков, которые составляют водный фонд самого водохранилища. Следовательно, от биохимической активности этих двух экологических групп, от
структурных преобразований внутри их сообществ будет зависеть самоочищающий потенциал
поверхностных вод нового гидротехнического сооружения.
"Зеркалом" происходящих динамических процессов формирования качества воды в водохранилище служит сезонная динамика бактериопланктона. По изменению численности водных
микроорганизмов можно выявить специфику биохимических процессов в поверхностных и придонных слоях воды, обусловленную присутствием различных форм органических веществ, в том
числе природного и антропогенного происхождения.
Согласно программе научного социально-экологического мониторинга Бурейского гидроузла с июня по октябрь 2003 года были проведены сезонные микробиологические исследования
формирования качества воды на 2-х створах в водохранилище в период его заполнения. Пробы
воды для микробиологических анализов отбирались по общей схеме, разработанной для гидрохимических и гидробиологических исследований:
1 створ – в 200 м выше плотины: поперечный профиль – 100 м от правого и левого берегов,
на середине; горизонтальный профиль – поверхностные и придонные воды.
2 створ – в 8 км выше плотины, с аналогичными профилями.
Учет численности бактериопланктона проводили путем пассажей на агаризованные питательные среды методом предельных разведений. Бактерий, участвующих в аммонификации на
1 этапе минерализации ОВ и утилизирующих их различные концентрации выращивали на концентрированном и разбавленном в 10 раз рыбо-пептонном агаре (РПА, РПА:10). Численность
нитрифицирующих бактерий, усваивающих аммонийный азот (2 этап минерализации) учитывали
на крахмал-аммиачном агаре (КАА). Численность бактерий, выросших на РПА:10, отождествляли
с общей численностью бактериопланктона. В результате проведенных исследований были отмечены существенные различия сезонного формирования качества воды между створами (в 200 м и
в 8 км выше плотины) и на вертикалях по поперечному профилю (от левого берега – к правому).
Как видно из рисунка 1, эти различия отмечаются в течение всего периода наблюдений в поверхностных и придонных водах.
В течение двух летних месяцев (июнь–июль) на 1 створе (в 200 м выше плотины) поверхностные воды были более загрязненными вблизи правого берега и на середине – в связи с интенсивными работами на этом берегу и движением транспорта по расположенной вдоль берега дороге.
Так, возле левого берега в поверхностных водах численность микроорганизмов при подходе к плотине уменьшается от 1 300 до 930 кл/мл, а возле правого – увеличивается в 2 раза (от 5 530 до 11
000 кл/мл). Эти различия могут быть обусловлены разной степенью антропогенной нагрузки на
прибрежные территории в приплотинной зоне. Наиболее существенные изменения качества воды в
водохранилище на втором створе (в 8 км выше плотины) были отмечены в июле, в период паводка
на Бурее. Качество воды ухудшилось как по поперечному профилю, так и по вертикальному.
В августе была отмечена существенная перестройка в структуре микробоценозов в придонных слоях воды. На обоих створах и, особенно, у левого берега на 1 створе зарегистрировано увеличение численности фенолрезистентных бактерий. Этот факт может свидетельствовать о начавшихся процессах деструкции лигнинсодержащих органических веществ, входящих в состав растительных остатков, и высвобождением ароматических соединений фенольного ряда в результате
их ферментативного расщепления. Относительно бактерий, участвующих в преобразовании азотсодержащих ОВ и ионов азота, можно отметить следующее: максимальное их содержание установлено в придонных слоях воды возле правого берега. В поверхностных водах распространение
аммонифицирующих (АМБ) и нитрифицирующих бактерий (НБ) близ берегов было примерно
одинаковым (АМБ 900–1030, НБ 1 000–1 100 кл/мл), а на середине водохранилища АМБ было в
2 раза меньше. Это говорит о том, что процессы аммонификации и нитрификации происходят
наиболее активно в прибрежной контактной зоне.
На втором створе (в 8 км выше плотины) качество воды в центре водохранилища изменялось в течение трех месяцев очень значительно. Общая численность бактерий в поверхностных
водах составляла в июне около 6 200 кл/мл, в июле – 7 330, а в августе падала до 1 430 кл/мл. Однако поведение АМБ и НБ в поверхностных и придонных слоях воды значительно отличалось. В
80
поверхностных водах на 2 створе численность АМБ и НБ оставалась относительно низкой, тогда
как в придонных слоях в августе отмечено значительное увеличение численности обоих групп
индикаторов биогенного загрязнения, особенно у правого берега (АМБ в 9 и НБ в 7 раз). Это свидетельствует об активизации микробиологической деструкции органических веществ различного
генезиса в придонных слоях воды.
Створ 1
N*102,
КОЕ/мл
Правый (Б)
300
Середина (Б)
Левый (Б)
200
Правый (А)
100
Середина (А)
сентябрь
август
июль
июнь
октябрь
Левый (А)
0
Створ 2
N*102,
КОЕ/мл
Правый (Б)
300
Середина (Б)
Левый (Б)
Правый (А)
200
100
октябрь
сентябрь
август
июль
Левый (А)
июнь
0
Середина (А)
Рис. 1. Сезонная динамика общей численности бактериопланктона ( N)
в Бурейском водохранилище в 2003 г.:
А – поверхностные, Б – придонные воды; 1 створ – в 200 м выше плотины,
2 створ – в 8 км выше плотины; КОЕ – колонии образующих единиц
81
Сентябрь характеризовался значительным падением температур воды в водохранилище, но,
несмотря на это, в водохранилище продолжались активные микробиологические процессы. В
придонных слоях воды, в 200 м выше плотины, у правого берега, общая численность бактерий
была в 17 раз больше, чем у левого берега. Интенсивность аммонификации и нитрификации в течение августа–сентября в придонных слоях практически не изменялась. Однако в сентябре резко
изменилось перераспределение фенолрезистентных бактерий в придонных слоях воды. Сократилась их численность близ правого берега, и они совсем отсутствовали у левого берега и на середине водохранилища, что может стать причиной накопления фенольных соединений в придонных
слоях воды.
На втором створе (в 8 км выше плотины) в сентябре, как и в августе, наиболее активные
микробиологические процессы происходили в придонных слоях воды, о чем свидетельствует как
общая численность бактерий, так и численность АМБ и НБ. Вероятно, в августе–сентябре в водную массу стали поступать продукты разложения автохтонных органических веществ. По этой
причине численность бактерий, участвующих в процессах аммонификации и нитрификации, была
фактически в два раза больше, чем в поверхностных водах. По сравнению с августом, в сентябре
на 2 створе снизилась активность преобразования фенолсодержащих субстратов.
В целом придонные воды на втором створе были более загрязненными, чем на первом створе, несмотря на некоторые особенности перераспределения микроорганизмов различных физиологических групп от берега к берегу. Это может быть обусловлено двумя причинами: различным
характером (степенью) очистки ложа водохранилища на этом участке и поступлением взвесей с
поверхностным стоком и с водотоками, их постепенным осаждением при подходе к плотине.
Особенности формирования качества воды в Бурейском водохранилище в октябре в значительной степени определялись гидрометеорологическими условиями (дожди и ветер). После дождей усилился поверхностный сток, это привело к увеличению на порядок общей численности
микроорганизмов как в поверхностных, так и в придонных водах на обоих створах. Максимальная
численность микроорганизмов в поверхностной воде на втором створе и фактически их равномерное распределение от берега к берегу обусловлены резким ухудшением качества воды в р. Бурея на створах выше устья р. Тырма. Поэтому в октябре качество воды в Бурейском водохранилище на обоих створах в значительной степени определялось гидрологическим режимом на р. Бурея. Постепенное снижение численности микроорганизмов в поверхностных водах на приплотинном участке (створ 1) и высокое их содержание в придонных слоях также отражают гидродинамику водных масс.
Таким образом, проведенные микробиологические исследования показали сложную динамику формирования качества воды в Бурейском водохранилище в период его заполнения. Основными факторами формирования качества поверхностных вод служат поверхностный сток с берегов, особенно в зоне наиболее активной хозяйственной деятельности, и микробиологические процессы преобразования органических веществ различного генезиса в придонных слоях воды. Основная часть взвесей и загрязняющих веществ при снижении скоростей перемещения водных
масс оседает при подходе к плотине, что полностью отражается на специфике распределения
микроорганизмов в водной среде. Во время паводкового режима на р. Бурея ведущую роль в
формировании качества воды играет гидродинамическое распределение водных масс и тонкодисперсного взвешенного материала. Наиболее интенсивное загрязнение поверхностных и придонных вод в водохранилище было отмечено в октябре, что может быть связано с осенним поступлением с поверхностным стоком органических веществ различного генезиса (включая растительные
остатки от лесосводки).
82
ВЫБОР ПРИОРИТЕТНЫХ ФАКТОРОВ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ
В БУРЕЙСКОМ ВОДОХРАНИЛИЩЕ В ПЕРИОД ЕГО ЗАПОЛНЕНИЯ
Л.М. Кондратьева
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
Опыт исследования специфики формирования качества воды в водохранилищах позволяет
выявить две группы наиболее существенных факторов – природные и антропогенные. К первой
группе факторов относятся: трансформация природных комплексов в зоне влияния гидротехнических сооружений; деструкция и трансформация растительных остатков, органических веществ
почв, попавших в зону затопления; поверхностный и речной сток; биогеохимические процессы,
происходящие в контактных зонах вода–берег, вода–дно; сукцессии гидробионтов и формирование трофических связей автохтонных биокомплексов. Среди антропогенных факторов выделяются следующие: строительство плотины; развитие транспортных систем в период освоения территории и создание инфраструктур; диффузный сток с освоенных территорий; поступление биогенных элементов, органических веществ (ОВ) и токсичных загрязнений с хозяйственными стоками.
Уже в первый год строительства гидротехнических сооружений на формирование качества
воды во вновь создаваемом водохранилище сказывается влияние многих этих факторов. Общая
тенденция в формировании качества воды может быть оценена при использовании современных,
научно обоснованных критериев качества воды с учетом разнообразных биогеохимических процессов, происходящих непосредственно в наполняемом водохранилище. Важную роль играют
процессы трансформации и разложения разнообразных органических соединений, в том числе
трудноминерализуемых растительных остатков. Особое значение имеют подходы к интерпретации получаемых результатов многокритериального определения качества воды.
Разнообразие механизмов преобразования сложных органических молекул регулируется
множеством абиотических и биотических факторов, а также их суммарным воздействием. Характер образующихся промежуточных и конечных продуктов разложения ОВ зависит от интенсивности микробиологических процессов. Именно микроорганизмам принадлежит основная роль в
динамике таких гидрохимических показателей, как биологическое потребление кислорода (БПК),
химическое потребление кислорода (ХПК), содержание ионов аммония, нитратов, нитритов и
фосфатов. Многие элементы, в том числе ионы тяжелых металлов мигрируют в водную толщу из
затопленных почв при участии микробных комплексов. Их биохимическая активность, направленная на минерализацию растительных остатков, ОВ почв, попавших в зону затопления, определяет специфику внутриводоемных процессов, связанных с самоочищением.
После первых 2-х лет исследования качества воды в Бурейском водохранилище появились
высказывания о том, что при формировании качества его вод главными выступают внешние факторы в виде "воды всех рек бассейна Буреи", а также стока с болот, который "играл большую роль
в формировании химического состава воды водохранилища в первые месяцы наполнения". Предполагается, что значительный водообмен в Бурейском водохранилище снижает негативные последствия влияния затопленных почв и растительности на качество воды. Эти выводы были сделаны при использовании усредненных гидрохимических данных, полученных на двух створах и
по поперечному профилю от берега к берегу. Такой "усредненный" подход приводит к тому, что
сглаживаются различия, обусловленные начавшимися внутриводоемными процессами; не учитывается чрезвычайно важный факт – на различных участках водохранилища существует свой набор
лимитирующих факторов, определяющих динамику формирования качества воды.
Проведенный корреляционный анализ с использованием базы данных научного социальноэкологического мониторинга (НСЭМ) Бурейского водохранилища показал, что это далеко не так.
Различная гидродинамика на первом и втором створе предопределили существенные различия в
биогеохимических процессах, происходящих как в толще воды, так и в контактных зонах вода–
берег и вода–дно. Доказательством могут послужить проведенные исследования по выявлению
корреляционных связей между отдельными гидрохимическими и микробиологическими показателями качества воды в Бурейском водохранилище в летне-осенний период 2003 года. В качестве
основного критерия происходящих процессов был выбран показатель цветности воды.
Известно, что природные воды в бассейне р. Бурея характеризуются высокой цветностью,
которая существенно изменяется в течение летне-осеннего сезона. Паводковый режим влияет не
83
просто на водность, но и на поступление большого количества взвешенных веществ (ВВ). Именно
с этими компонентами могут быть связаны такие показатели качества воды, как ХПК и БПК, обуславливающие поступление аллохтонных ОВ. Деструкция и трансформация ОВ, особенно трудноминерализуемых, могут оказывать влияние на органолептические свойства воды (цвет, вкус и
запах). От соотношения трудноминерализуемых веществ и биохимически лабильных соединений,
входящих в состав взвесей, будет зависеть целый набор гидрохимических показателей качества
воды. Ведущую роль в этих преобразованиях играют формирующиеся микробные комплексы водохранилища. Активность микроорганизмов в значительной степени определяется набором абиотических факторов. Лимитирующими факторами выступают температура воды, рН, наличие органических веществ различной степени доступности.
Как видно из таблиц 1 и 2, на двух створах выявлены различные корреляционные связи,
причем они существенно отличаются в поверхностных и придонных слоях воды. Была установлена высокая корреляционная связь цветности с показателем ХПК в придонных слоях воды на обоих створах. С ХПК, как правило, связывают наличие трудноминерализуемых ОВ. Учитывая специфику водосбора и особенности затопленных территорий, можно допустить, что основными
предшественниками стойких компонентов ОВ будут выступать лигнинсодержащие субстраты,
почвенный и болотный гумус. Среди растворенных стойких ОВ в формировании цветности
большую роль играют гуминовые и фульвокислоты. Это подтверждается высокими коэффициентами корреляции между такими показателями, как цветность, ХПК и ВВ в придонных слоях воды
на обоих створах.
Значительный эффект аккумуляции на дне стойких ОВ подтверждается максимально высокими положительными корреляционными связями на приплотинном участке (200 м выше
плотины) между цветностью и ХПК (k = 0,925), цветностью и ВВ (k = 0,924). Эти данные свидетельствуют о значительной роли внутриводоемных процессов, происходящих в придонных слоях
воды, и, тем более, – в контактной зоне вода–дно.
Таблица 1
Матрица корреляционных связей между цветностью и различными
показателями качества воды в Бурейском водохранилище в 200 м
выше плотины в период заполнения (2003 г.)
Цв.
ХПК
Фенолы
Fe (общ.)
ВВ
ФРБ
ОЧБ
Цв.
1,000
0,825
0,448
0,639
0,374
0,422
0,103
Цв.
ХПК
Фенолы
Fe (общ.)
ВВ
ФРБ
ОЧБ
Цв.
1,000
0,926
0,074
0,795
0,924
0,109
0,198
1 створ, поверхностные воды
ХПК Фенолы Fe (общ.)
ВВ
1,000
0,081
1,000
0,670
0,149
1,000
0,589
-0,360
0,461
1,000
0,160
0,459
-0,042
-0,462
-0,268
0,518
-0,010
-0,474
1 створ, придонные воды
ХПК Фенолы Fe (общ.)
ВВ
1,000
-0,133
0,868
0,926
-0,034
0,016
1,000
-0,311
-0,182
0,500
0,342
84
1,000
0,818
-0,338
0,069
1,000
-0,041
-0,093
ФРБ
ОЧБ
1,000
0,380
1,000
ФРБ
ОЧБ
1,000
0,262
1,000
Таблица 2
Матрица корреляционных связей между цветностью и различными
показателями качества воды в Бурейском водохранилище в 8 км
выше плотины в период заполнения (2003 г.)
Цв.
ХПК
Фенолы
Fe (общ.)
ВВ
ФРБ
ОЧБ
Цв.
1,000
0,555
0,389
0,473
0,770
-0,042
-0,197
Цв.
ХПК
Фенолы
Fe (общ.)
ВВ
ФРБ
ОЧБ
Цв.
1,000
0,803
0,244
0,665
0,671
-0,470
0,305
2 створ, поверхностные воды
ХПК Фенолы Fe (общ.)
ВВ
1,000
-0,112
1,000
0,779
-0,421
1,000
0,565
0,491
0,432
1,000
-0,268
0,259
-0,469
0,057
-0,491
-0,168
-0,281
-0,551
2 створ, придонные воды
ХПК Фенолы Fe (общ.)
ВВ
1,000
-0,125
0,486
0,711
-0,431
-0,058
1,000
0,202
-0,054
-0,283
0,587
1,000
0,579
0,219
-0,009
1,000
-0,313
-0,374
ФРБ
ОЧБ
1,000
0,084
1,000
ФРБ
ОЧБ
1,000
-0,307
1,000
Несколько иная картина корреляционных связей отмечается в поверхностных водах. На
первом створе роль ВВ была незначительной, в связи с произошедшей их седиментацией на вышерасположенных участках, но остается высокой взаимосвязь с трудноминерализуемыми органическими веществами, транзитом поступающими с вышерасположенных участков, а также теми,
что вымываются из затопленных почв и растительных субстратов ложа водохранилища.
Интересно отметить чрезвычайно важный факт. При попытке выявить корреляционные связи для всего массива данных на двух створах (даже отдельно для поверхностных и придонных
вод) никаких связей выявлено не было. Это является наглядным подтверждением необоснованного усреднения гидрохимических показателей качества воды для двух створов.
Среди важных факторов формирования качества воды необходимо отметить специфику
микробиологических процессов трансформации и деструкции ОВ различной степени доступности. Например, нами была показана взаимосвязь между изменением цветности и общей численностью бактериопланктона (ОЧБ), включая фенолрезистентные бактерии (ФРБ), среди которых
могли быть представители, окисляющие фенолы до цветных продуктов. Причем этот процесс
наиболее характерен для водных сообществ, функционирующих на 1 створе в поверхностных и
придонных слоях. Тогда как на втором створе роль микробиологических процессов отмечалась
только в придонных слоях воды.
Корреляционный анализ позволил выявить комплекс устойчивых связей между ХПК, ВВ и
содержанием ионов железа в водной среде (табл. 3). Вероятность таких взаимосвязей может быть
обусловлена прежде всего поступлением ионов железа со взвешенными частицами, а также их
тесным контактом с гуминовыми комплексами. Кроме того, различные ионные формы железа могут оказывать непосредственное влияние на формирование цветности воды. Значимость таких
показателей качества воды в водохранилище, как содержание ВВ и Fe (общ.), изменяется по мере
продвижения водных масс к плотине. На 1 створе ВВ уже не выступают в роли доминанты, особенно в поверхностных водах. Однако в придонных слоях выявлена их максимальная связь с показателем ХПК (k = 0,926), цветностью (k = 0,924) и общим содержанием железа (k = 0,818).
Корреляционная связь между ХПК и содержанием ионов железа может проявляться не
только через образование гумино-фульватных комплексов с железом, но также прямыми затратами кислорода на окисление ионов железа, так как химическое потребление кислорода – это не
только окисление трудноминерализуемых органических веществ. При этом следует заметить, что
85
потребление кислорода может происходить как в результате химического окисления ионов железа, так и в результате микробиологического окисления с образованием гидроокислов железа, влияющих на вязкость воды. Избыток поступающих со взвесями и мигрирующих из затопленных
почв ионов железа может выступать лимитирующим фактором при деструкции органических веществ, особенно в придонных слоях в микроаэрофильных условиях. Поэтому роль ионов железа
будет чрезвычайно велика в придонных слоях воды как фактора формирования цветности и как
ингибитора процессов деструкции ОВ.
Таблица 3.
Приоритетные факторы формирования цветности воды на различных участках
Бурейского водохранилища в поверхностных и придонных слоях
1 створ (в 200 м выше плотины)
2 створ (в 8 км выше плотины)
Поверхностные воды Придонные воды Поверхностные воды Придонные воды
ХПК – 0,825
ХПК – 0,926
ВВ – 0,770
ХПК – 0,803
Fe (общ.) – 0,639
ВВ – 0,924
ХПК – 0,555
ВВ – 0,671
ФРБ – 0,422
Fe (общ.) – 0,795 Fe (общ.) – 0,473
Fe (общ.) – 0,665
Примечание. Приведены максимальные коэффициенты корреляции показателей
с цветностью воды в течение летне-осеннего периода 2003 г.
Вклад водотоков в формирование цветности воды и поступление ионов железа в водохранилище можно оценить путем сравнительного анализа этих показателей в конкретное время,
например, в июле месяце, в период паводка на р. Бурея. Как видно из таблиц 4 и 5, параметры
цветности в водотоках изменялись от 71 до 135 градусов, тогда как в водохранилище на обоих
створах эти показатели были значительно выше, особенно в придонных слоях. Аналогичная закономерность отмечается и по содержанию ионов Fe (общ.). В большинстве водотоков их содержание изменялось в пределах от 0,18 (р. Чегдомын) до 0,39 мг/ дм 3 (р. Ургал). В придонных слоях
воды в водохранилище содержание ионов железа было значительно выше.
Таблица 4
Характеристика качества воды по цветности и содержанию Fe (общ.)
в водотоках бассейна р. Бурея в июле 2003 г. (база данных НСЭМ)
Водотоки
Ниман
Ургал
Нимакан
Тырма
Бурея, ж/д мост
Чегдомын
Цветность, градусы
119
111
106
103
95
71
Fe (общ.), мг/ дм 3
0,20
0,39
0,20
0,27
0,26
0,18
Примечание
За период наблюдений максимальные
значения цветности воды отмечены в
низовье р. Ургал в октябре (145 0),
содержания Fe (общ.) – в р. Бурея
возле п. Чегдомын (0,57 мг/ дм 3)
Таблица 5
Характеристика качества воды по цветности и содержанию Fe (общ.)
в Бурейском водохранилище по поперечному профилю
(левый берег – середина – правый берег) в июле 2003 г.
(база данных НСЭМ)
Створы
Цветность, градусы
Fe (общ.), мг/ дм 3
1 створ (200 м выше плотины):
поверхностные
169–177–160
0,26–0,32–0,30
придонные
180–201–167
0,40–0,54–0,40
2 створ (8 км выше плотины):
поверхностные
186–124–136
0,31–0,26–0,25
придонные
179–172–206
0,59–0,48–0,52
Примечание. Высокая цветность поверхностных вод возле левого берега на 2
створе обусловлена тем, что пробы воды отбирались среди вершин затопленных на
корню деревьев.
86
Таким образом, на основании частного примера корреляционного анализа между показателями цветности, ХПК и содержанием ВВ в воде, можно утверждать, что уже в первый год заполнения Бурейского водохранилища в формировании качества воды существенную роль стали играть внутриводоемные процессы, особенно происходящие в придонных слоях. Влияние химического состава природных вод бассейна р. Бурея сказывается на формировании качества поверхностных вод в водохранилище, главным образом, на 2 створе. По мере приближения к плотине
все более усиливается роль начавшихся самостоятельных биогеохимических процессов в водохранилище, особенно активно происходящих в контактных зонах: вода–дно, вода–берег. Факторы
формирования качества воды на двух створах различны. Для объективной оценки динамики качества воды по гидрохимическим показателям нецелесообразно использовать их средние значения,
полученные на основе характеристик различных проб воды, отобранных на двух створах и по поперечному профилю (от берега до берега).
ЗАВИСИМОСТЬ ПЕРВИЧНОЙ ПРОДУКЦИИ ВОДНЫХ И НАЗЕМНЫХ
ЭКОСИСТЕМ ОТ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
В. В. Бульон
Зоологический институт РАН, Санкт-Петербург
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 02–04–48646), Министерства промышленности, науки и технологии (грант НШ–1634.2003.4) и программы ОБН РАН "Фундаментальные
основы управления биологическими ресурсами".
Абиотические факторы, влияющие на величину первичной продукции водоемов, тесно связаны с географической зональностью, которая включает в себя широтную, меридиональную и высотную поясность. Географическую зональность можно рассматривать как интегральный фактор, суммирующий влияние климатических и эдафических условий на продуктивность водных экосистем.
Важнейшим эдафическим фактором считается вынос фосфора с водосборной площади. Эффективность выноса фосфора зависит от первичной продукции наземных экосистем, которая контролируется внешними условиями – температурой, количеством осадков и испарением [3, 10, 11].
Для исследования влияния географических факторов на первичную продукцию наземных и
водных экосистем разработана прогностическая модель. В качестве входных параметров модели
использованы следующие независимые переменные: географическая широта (Lat, °N), долгота
(Lon, °E), средняя высота водосборного бассейна над уровнем моря (Alt, м), удельный водосбор
(Ad/Ao), средняя глубина водоема (Z, м) и годовая сумма осадков (Pre, мм/год).
Структура модели представляет собой иерархически построенную систему связей между
факторами, которые непосредственно или косвенным образом влияют на величину первичной
продукции. Годовая продукция фитопланктона рассматривается как "целевой" параметр. Ниже
все связи обсуждаются в обратном порядке – от "целевого" параметра к "движущимся" (независимым) переменным.
Продукция фитопланктона, ккал/м2 за год (=сезон_ – произведение средней за вегетационный сезон первичной продукции, мг С/м2 ·сут, и длительности вегетационного сезона, сут:
WPPyr = WPPin * GS/100.
Величина WPPin рассчитывается как произведение средней за вегетационный сезон скорости
фотосинтеза планктона на "оптимальной" глубине, мг С/м3 ·сут, и средней прозрачности воды, м [1]:
WPPin = WPPopt * Sec.
Длительность вегетационного сезона зависит от географической широты [8]:
GS = -0,058*Lat^2 + 0,549*Lat + 365.
WPPopt – произведение средней за вегетационный сезон концентрации хлорофилла "а",
мг/м3, и среднего на этот же период суточного ассимиляционного числа DAN, мг С/мг хлорофилла "а". Принято, что для водоемов южных и умеренных широт DAN = 30 [9], для арктических водоемов (Lan > 70° с.ш.), где значительную роль играет подледный фотосинтез, DAN = 10. Соблюдение этих ограничительных условий описывается логической функцией:
WPPopt = IF(Lat>70)THEN(10*Chl)ELSE(30*Chl).
87
Прозрачность воды – функция цветности воды, град. по платиново-кобальтовой шкале, и
содержания в воде общего фосфора, мг/м3 [9]:
Sec = 10^(1,26–0.31*LOG(Pt)–0.36*LOG(TP)).
Согласно известной модели Диллона и Риглера [7], концентрация хлорофилла "а" может
быть предсказана по содержанию в воде общего фосфора:
Chl = 0,073*ТР^1,451.
Как подчеркивает Л. Л. Россолимо (1964), аккумуляция веществ в водных экосистемах, в
том числе и гуминовых соединений – функция водосборного бассейна и морфологии котловины.
Анализ литературных материалов для водоемов гумидной зоны [2,6] показал, что цветность воды
находится в прямой зависимости от удельного водосбора и в обратной зависимости от средней
глубины водоема:
Pt = IF(Ad/Ao)/Z<48)THEN(23,2*(( Ad/Ao)/Z^0,62)УДЫУ(300).
Это логическое уравнение показывает, что максимальное значение Pt составляет 300 град.
Концентрация общего фосфора, мг/м3, рассчитывается как
TP = TPin * 1000/Z,
где TPin – содержание общего фосфора под единицей поверхности, г/м2.
TPin – результирующая величина, обусловленная поступлением фосфора с атмосферными
осадками (La), фосфорной нагрузкой с водосборной площади (Ld), стоком фосфора из водоема
(Out) и его седиментацией (Sed) с размерностью г/м2 · год:
TPin (t) = TPintegr (t–Δt) + (La + Ld – Out – Sed) * Δt.
Поступление фосфора в водоем с атмосферными осадками рассчитывается как произведение
годовой суммы осадков, мм/год и средней концентрации общего фосфора в осадках (~0,03 г/м3):
La = 0,03*Pre/1000.
Величина Ld – произведение коэффициента экспорта фосфора, г/м2·год, и удельного водосбора:
Ld = E * (Ad/Ao).
Потеря общего фосфора со стоком воды связана обратной зависимостью со временем пребывания воды в водоеме Tw, годы:
Out = TPin/Tw.
Время пребывания воды находится в прямой зависимости от средней глубины водоема и в
обратной зависимости – от его удельного водосбора (по данным World Lakes Database, Интернет
Ресурс):
Tw = 3,03 * Z/( Ad/Ao).
Скорость седиментации фосфора в донных отложениях определяется поступлением фосфора с
водосборной площади и с атмосферными осадками и коэффициентом седиментации фосфора R:
Sed = (Ld + La)*R.
Коэффициент седиментации фосфора рассчитывается по Häkanson, Boulion, [9]:
R = 5/(5 + G),
где G – гидравлическая нагрузка, м/год, которая определяется средней глубиной водоема и
временем пребывания воды:
G = Z/Tw.
Коэффициент экспорта фосфора – функция первичной продукции наземных экосистем,
LPP, ккал/м2 за год, и среднегодовой температуры воздуха, Tem, ºС:
E = LPP*0,1*0,002*0,02*Q10^((Tem – 13)/10),
где 0,1 – коэффициент пересчета ккал в г углерода, 0,002 – соотношение Р:С в растительном
материале, 0,02 – средняя для планеты доля выноса фосфора в водоемы из наземных экосистем
[4]. Интенсивность выноса фосфора зависит от скорости разложения наземной растительности,
следовательно, от температуры среды. Принято, что температурный коэффициент Вант-Гоффа
Q10 равен 2, а средняя для Северного полушария температура близка к 13 ºС [11].
Зная географическую ширину, долготу и высоту над уровнем моря, можно определить с
большой точностью (R2 = 0,90) среднегодовую температуру в пределах Евразийского континента
( по данным World Lakes Database):
Tem = 37,2 – 0,53*Lat – 0,053*Lon – 0,0033*Alt.
Продукция наземной растительности – функция Pre или Tem зависит от того, какой фактор
является лимитирующим – влага или тепло. Показателем соотношения тепла и влаги служит от-
88
ношение Pre к потенциальному испарению Eva, мм/год [3]. Принято, что, если Pre/Eva<1, то первичная продукция суши зависит от Pre [11]:
LPP = 12 000*(1–EXP*(–0,000664*Pre)).
В противном случае LPP зависит от температуры:
LPP = 12 000/(1+EXP*(1,15-0.119*Tem)).
Потенциальное испарение (или испарение с водной поверхности) тесно связано с Tem:
Eva = 37*(Tem+10).
Изменяя входные параметры модели, можно прогнозировать содержание в воде общего
фосфора, хлорофилла "а" в планктоне, цветность и прозрачность воды, скорость фотосинтеза, годовую продукцию фитопланктона и наземной растительности в окружающем водоем ландшафте.
В модель введен также фактор эвтрофирования водоема Feu, который при отсутствии антропогенного загрязнения равен 1. При антропогенной нагрузке этот фактор больше 1 и показывает, во
сколько раз эмпирически установленный коэффициент экспорта фосфора превышает его расчетную величину.
Литература
1. Бульон В. В. Закономерности первичной продукции в лимнических экосистемах. – СПб.: Наука,
1994. – 222 с.
2. Жукова Т. В. Роль биогенных веществ в биотическом круговороте и эвтрофировании Нарочанских
озер: автореф. дис. … канд. биол. наук. – Киев, 1987. – 23 с.
3. Исаченко А. Г. Основные вопросы физической географии. – Л.: ЛГУ, 1953. – 391 с.
4. Коплан-Дикс И. С., Назаров Г. В., Кузнецов В. К. Роль минеральных удобрений в эвтрофировании
вод суши. – Л.: Наука, 1985. – 182 с.
5. Россолимо Л. Л. Основы типизации озер и лимнологического районирования // Накопление веществ в озерах. М.: Наука, 1964. С. 5–46 с.
6. Харкевич Н. С. Характеристика органических веществ вод Южной Карелии // Тр. Карел. отд-ния.
ГосНИОРХ. 1967.
7. Dillon P. J., Rigler F. H. The phosphorus-chlorophyll relationship in lakes // Limnol. Oceanogr. 1974.
Vol. 19, № 5. P. 767–773.
8. Häkanson L., Boulion V. V. A practical approach to predict the duration of the growing season for European lakes // Ecol. Model. 2001. Vol. 140. P. 235–245.
9. Häkanson L., Boulion V. V. The lake foodweb – modeling predation and abiotic/biotic interactions. –
Leiden: Backhuys Publishers, 2002. – 344 p.
10. Rosenzweig M. L. Net primary production of terrestrial communities, prediction from climatological data // Amer. Nat. 1968. Vol. 102. P. 67–74.
11. Straskraba M. The effects of physical variables on freshwater production: analyses based on models //
The functioning of freshwater ecosystems. Cambridge: Univ. Press, 1980. P. 13.
САНИТАРНО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ
БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В ПЕРВЫЙ ГОД ЕГО НАПОЛНЕНИЯ
Л.А. Медведева
Биолого-почвенный институт ДВО РАН, Владивосток
Бурейское водохранилище находится на самом раннем этапе своего существования, поэтому особенно важно изучить процесс формирования планктонных фитоценозов в этот период
и выявить виды, способные вызвать "цветение" воды [2].
В задачи настоящего исследования входило выявить видовой состав фитопланктона Бурейского водохранилища и его распределение по акватории, оценить количественные характеристики фитопланктона – численность и биомассу водорослей, установить организмы – индикаторы органического загрязнения и провести санитарно-биологическую оценку качества воды
водохранилища.
Летом 2003 г. введен в эксплуатацию первый гидроагрегат Бурейской ГЭС. Сооружение
плотины было в основном завершено к 2002 г. В апреле–мае 2003 г. было заполнено водохрани-
89
лище ГЭС, завершить этот процесс помог паводок в конце мая. Бурейское водохранилище имеет вытянутую форму и сравнительно невелико по площади – 750 км2.
Первая поездка на Бурейское водохранилище осуществлялась в составе группы сотрудников ИВЭП ДВО РАН и Гидрометслужбы. Пробы фитопланктона были собраны 24 июля 2003г.
Было выделено два створа: в 200 м выше плотины и в 8 км выше плотины ГЭС. На каждом
створе брали разрез по глубинам у левого берега, в центре и у правого берега. Количественные
пробы брались батометром с глубины 1 м, с середины и со дна в данной точке. Объем воды,
взятый батометром (2 л) фильтровался через планктонную сеть. Кроме того, в каждой точке были собраны качественные пробы фитопланктона с поверхности воды планктонной сетью. Пробы
фиксировались 4% формалином. При отборе проб измерялись глубина, прозрачность (диском
Секки) и температура воды, рН и количество растворенного кислорода.
Санитарно-биологическая оценка качества воды водохранилища была проведена с использованием системы сапробных организмов [3, 4]. Способность организмов выживать в условиях органического загрязнения воды называется сапробностью. Каждый показательный организм имеет свою степень сапробности, выражаемую индексом сапробности. В зависимости от
качественного состава видов и степени их развития или доминирования можно судить о степени
загрязнения водоема и делать выводы о его санитарно-биологическом и экологическом состоянии в данный момент.
Сапробное значение каждого показательного вида (s) – рассчитанная табличная величина
[1, 5]. Частота встречаемости (h) учитывалась по шестибалльной шкале [1].
В системе оценки качества воды по водорослям выделяется 5 основных зон самоочищения, соответствующих степеням сапробности (включая 16 подзон), и 5 классов чистоты воды:
I класс – очень чистые воды. Преобладают виды ксеносапробионты ().
II класс – практически чистые воды. Преобладают виды ксено- и олигосапробионты (),
редко могут встречаться бетамезосапробионты.
III класс – слабо загрязненные воды. Преобладают виды, активно вегетирующие при слабой степени органического загрязнения, доминируют бетамезосапробионты (), могут встречаться также олиго- и альфамезоспробионты.
IV класс – сильно загрязненные воды. Преобладают организмы, обладающие способностью выдерживать значительную степень органического загрязнения – альфамезосапробионты
(). Могут встречаться бетамезо- и полисапробионты.
V – грязные или сточные воды. Преобладают полисапробионты () – организмы, способные вегетировать в сточных водах, могут встречаться альфамезосапробионты.
В результате обследования Бурейского водохранилища выявлен видовой состав водорослей, населяющих в данный момент толщу воды. Всего обнаружено 25 видов водорослей двадцати родов из пяти отделов (табл. 1).
Таблица 1
Таксономический состав водорослей планктона
Бурейского водохранилища
№
1
2
3
4
5
Отдел
CYANOPROCARYOTA
EUGLENOPHYTA
CHRYSOPHYTA
BACILLARIOPHYTA
CHLOROPHYTA
Всего
Род
2
1
2
12
3
20
Вид
3
1
3
15
3
25
Наиболее массовыми видами фитопланктона водохранилища были диатомовая водоросль
Asterionella formosa (олиго-бетамезосапробионт), золотистые водоросли Dinobryon bavaricum
(олигосапробионт) и Dinobryon divergens (бетамезосапробионт). Также часто была отмечена диатомея Tabellaria fenestrata (ксено-олигосапробионт).
Анализируя полученные данные, можно сделать следующие выводы:
90
На створе № 1 (200 м выше плотины) в поверхностном слое воды наблюдается уже
вполне сформировавшийся комплекс планктонных водорослей. Здесь вегетируют планктонные
золотистые водоросли Dinobryon bavaricum и Dinobryon divergens, образующие плавающие колонии, состоящие из нескольких соединенных вместе домиков. Вместе с ними часто встречается и диатомовая водоросль Asterionella formosa, формирующая звездчатые колонии или зигзаговидные цепочки из 3–8 клеток. Нужно отметить, что комплекс планктонных водорослей очень
беден и состоит практически из этих трех видов. Численность клеток на поверхности колебалась от 36,5 тыс. кл/л (правая сторона) до 124,8 тыс. кл/л (левая сторона). Таким образом, в точке 1.1.1 (створ № 1, левая сторона, поверхность) отмечена максимальная величина численности
клеток на поверхности водохранилища, сложенная двумя видами Dinobryon и диатомовой водорослью Asterionella formosa.
На дне первого створа водохранилища наблюдается некоторое увеличение числа видов
водорослей за счет бентосных организмов и осевших створок планктонных диатомей. Присутствует диатомея Tabellaria fenestrata в зигзагообразных цепочках. Численность водорослей колебалась от 10,2 до 78,4 тыс. кл/л. Биомасса, за счет крупноклеточной Tabellaria fenestrata достигала 0,15 мг/л.
Створ № 2 расположен в 8 км выше плотины водохранилища. На этом участке довольно
значительно течение самой реки Бурея, заполняющей водохранилище, и поэтому комплекс
планктонных водорослей еще не вполне сформировался. В поверхностных слоях воды отмечены только цисты Dinobryon и некоторые виды бентосно-планктонных диатомей: Synedra acus
var. radians, Tabellaria flocculosa. Численность водорослей колебалась от 1,08 до 6,2 тыс. кл/л.
Биомасса была очень незначительна: от 0,001 до 0,070 мг/л. У дна водохранилища на этом створе отмечены немногочисленные экземпляры бентосных водорослей, видимо, снесенные потоком воды.
Проведенный анализ качества воды образовавшегося водохранилища по сапробности водорослей показал, что в данном водоеме преобладают виды ксено-олиго-, олиго-, олиго-бета- и
бетамезосапробионты. Подсчет индексов сапробности по акватории водохранилища показал,
что значения индекса изменяются в довольно значительных пределах, но это объясняется, конечно, не резким изменением качества воды в обследованных точках, а происходит в силу малочисленности обнаруженных комплексов водорослей. В некоторых случаях подсчет индекса
просто невозможен в силу отсутствия водорослей полностью, или из-за отсутствия показательных организмов. Однако в целом более низкие индексы наблюдаются на створе № 2, где сильно
влияние чистых речных масс. Индекс сапробности менялся здесь от 0,3 до 1,2, причем понижение его наблюдается у дна водохранилища. На створе № 1 индексы были несколько выше и колебались от 1,7 до 0,81 (табл. 2). Полученные значения индексов соответствуют в основном
олигосапробной зоне, II классу качества воды – практически чистые воды. Лишь в отдельных
точках наблюдались индексы 0,3 (ксеносапробная зона, I класс чистоты воды) или 1,7 (бетамезосапробная зона, III класс чистоты воды).
Таким образом, в настоящий момент Бурейское водохранилище находится на самом раннем этапе своего существования, а его водная экосистема – в самом начале формирования. Происходит процесс перестройки речных комплексов водорослей на группировки стоячих водоемов. Комплексы водорослей водохранилища еще не сложились окончательно. Только на створе
№ 1 (200 м выше плотины) в поверхностном слое воды наблюдается уже вполне сформировавшийся комплекс планктонных водорослей, хотя и очень бедный по составу. На створе № 2, расположенном в 8 км выше плотины, комплекс планктонных водорослей еще не сформировался,
так как здесь еще сильно влияет течение самой реки Бурея. На дне водохранилища наблюдается
некоторое увеличение числа видов водорослей за счет бентосных организмов и осевших створок планктонных диатомей.
Значения индекса сапробности изменялись в довольно значительных пределах, но это
происходит не вследствие изменения качества воды, а из-за обедненности комплексов водорослей. В целом более низкие индексы наблюдаются на створе № 2, где сильно влияние чистых
речных масс. Индекс сапробности изменялся соответствуя, по большей части, олигосапробной
зоне, II классу качества воды – практически чистые воды.
Для нормального функционирования водохранилища необходимо предусмотреть создание водоохранной зоны, охватывающей большую часть водосборного бассейна и ограничиваю-
91
щей хозяйственную деятельность. В границах водоохранной зоны должен осуществляться ряд
ограничений на использование земельных, лесных и минеральных ресурсов для предотвращения загрязнения водохранилища.
Таблица 2
Сапробные показатели акватории водохранилища
Створ
Точка отбора пробы
Левая
сторона
1 створ
(200 м выше плотины)
Центр
Правая
сторона
Левая
сторона
2 створ (8
км выше
плотины)
Центр
Правая
сторона
S
Поверхность 1.1.1
Середина 1.1.2
Дно 1.1.3
Поверхность 1.2.1
Середина 1.2.2
Дно 1.2.3
Поверхность 1.3.1
Середина 1.3.2
Дно 1.3.3
Поверхность 2.1.1
Середина 2.1.2
Дно 2.1.3
Поверхность 2.2.1
Середина 2.2.2
Дно 2.2.3.
Поверхность 2.3.1
Середина 2.3.2.
Дно 2.3.3
1.49
1.4
0.81
1.4
1.7
1.0
1.3
1.4
1.07
нет
нет
нет
нет
нет
1.2
0.6
0.3
1.15
Класс чистоты воды
II
II
II
II
III
II
II
II
II
–
–
–
–
–
II
II
I
II
Зона сапробности
Олиго-бетамезосапробная
Олиго-бетамезосапробная
Ксено-бетамезосапробная
Олиго-бетамезосапробная
Бета-олигосапробная
Олигосапробная
Олиго-бетамезосапробная
Олиго-бетамезосапробная
Олигосапробная
–
–
–
–
–
Олигосапробная
Олиго-ксеносапробная
Ксено-олигосапробная
Олигосапробная
Необходимо убрать полосу леса и почвы, планируемые под затопление водой. В настоящий момент убран лес только на участке, примыкающем непосредственно к плотине ГЭС. Затопление больших массивов леса и почвы приведет к попаданию большого количества биогенов
в воду, так как при полном зарегулировании водохранилища и замедлении течения существует
опасность явления "цветения" воды, которое может привести к ухудшению качества воды в водохранилище. Необходим постоянный контроль за состоянием качества воды в водотоках, питающих водохранилище, и самом водохранилище.
В настоящее время и в первые годы существования водохранилища низкая температура
воды даже в летний период и проточный режим скорее всего не позволят водорослям вегетировать в значительной степени; необходим постоянный контроль за состоянием этой вновь созданной, пока еще не совсем сформировавшейся и потому не вполне устойчивой экосистемы.
Литература
1. Баринова С.С., Медведева Л.А. Атлас водорослей – индикаторов сапробности:(российский Дальний Восток). – Владивосток: Дальнаука, 1996. – 364 с.
2. Водохранилища. – М.: Мысль, 1987. – 325 с.
3. Макрушин А.В. Биологический анализ качества вод. – Л.: Зоол. ин-т АН СССР, 1974. – 58 с.
4. Сладечек В. Общая биологическая схема качества воды // Санитарная и техническая гидробиология. М.: Наука, 1967. С. 26–31.
5. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч. 3. Методы биологического анализа вод.
– М.: СЭВ, 1977. – 91 с.
92
РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРВОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ФИТОПЛАНКТОНА
ЗЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Л.А. Медведева
Биолого-почвенный институт ДВО РАН, Владивосток
При изучении водохранилищ, относящихся к категории комплексных и используемых различными отраслями народного хозяйства, таких как энергетика, водный транспорт, промышленное и коммунальное водоснабжение, рыбное хозяйство, а также используемых в рекреационных
целях, особенно важно иметь представление о закономерностях развития водорослей и их количественных показателях. Прогноз санитарно-биологического состояния водохранилищ тесно связан с выявлением динамики видового состава и численности водорослей его населяющих, изучением биологии и экологии массовых видов [1, 2].
Зейское водохранилище образовано плотиной одноименной гидроэлектростанции и заполнено
в 1974–1980 гг. Площадь водохранилища 2 420 км2, объем – 68,4 км3, длина 225 км, наибольшая ширина – 24 км. Водохранилище осуществляет многолетнее регулирование стока, колебания уровня воды достигают 26 м. Водохранилище было создано для нужд энергетики и борьбы с наводнениями.
Исследования водорослей Зейского водохранилища ранее не проводились, поэтому перед
нами был поставлен ряд задач: выявить видовой состав фитопланктона водохранилища, оценить
количественные характеристики фитопланктона и провести санитарно-биологическую оценку
качества воды.
Альгологический материал был собран нами в июне–июле 2004 г. совместно с сотрудниками ИВЭП ДВО РАН и ФГУ "Управление эксплуатации Зейского водохранилища". Было собрано
23 количественные пробы фитопланктона на нескольких створах: у плотины Зейской ГЭС, в центральной части водохранилища, у пос. Бомнак, в приустьевых частях рек Инарогда, Уркан и
Мульмуга. Пробы брались батометром с глубин 1 м, 2 м, с середины в данной точке и со дна в
данной точке. Объем воды, взятый батометром (2 л), фильтровался через планктонную сеть. Пробы фиксировались 4% формалином. Подсчет количества водорослей производился в счетной камере, биомасса водорослей определялась счетно-объемным методом. При отборе проб измерялись
глубина взятия пробы, температура воды, рН и количество растворенного кислорода (табл. 1).
Был охарактеризован видовой состав водорослей в каждой обследованной точке отбора
проб и подсчитаны количественные характеристики фитопланктона, то есть численность и биомасса водорослей в каждой точке взятия проб (табл. 1).
На створе № 1, расположенном в одном километре от плотины водохранилища и характеризующемся максимальной глубиной, было взято пять проб: с поверхности, с глубин 2 м, 10 м, 40 м и
80 м. На поверхности воды вегетировали Dinobryon divergens и Asterionella formosa. На глубине
двух метров видовой состав водорослей увеличился, появились виды из отдела синезеленых водорослей – Merismopedia tenuissima, зеленых – Dictyosphaerium pulchellum и диатомовая водоросль
Aulacoseira sp. На глубине 10 м, также как и на поверхности, доминировали Asterionella formosa и
Dinobryon divergens. Такой же состав наблюдался и в середине водной толщи. На дне были найдены
только единичные клетки Asterionella. Наибольшая численность водорослей отмечена на глубина
двух метров – 158,0 тыс. кл/л. Значения численности постепенно снижаются до 7,0 тыс. кл/л на дне
данной точки. Биомасса водорослей невелика и также постепенно уменьшается от 0,044 до 0,004
мг/л от поверхности до дна (табл. 2). Значения индекса сапробности колебались от 1,4 до 1,96.
На створе № 2 при выходе из каньона напротив устья р. Инарогда в составе водорослей как
на поверхности, так и на двух метрах глубины доминировали вышеупомянутые Dinobryon
divergens и Asterionella formosa. С увеличением глубины на середине (35 м) и дне (69 м) данной
точки Dinobryon divergens исчезает и преобладающим видом остается только Asterionella formosa.
Значения численности водорослей на поверхности и глубине 2 м относительно велики – 140,2 и
183,8 тыс. кл/л соответственно, а максимальная биомасса отмечена на двух метрах: 0,118 мг/л
(табл. 2). Значения индекса сапробности изменялись от 1,23 до 1,58.
Створ № 3 (центральная часть водохранилища) характеризуется практически таким же составом водорослей и его распределением по глубинам. Только на дне данной точки Asterionella
formosa отсутствует, а в пробах отмечены единичные виды бентосных водорослей. Значения чис-
93
ленности и биомассы водорослей невелики и составляют соответственно от 56,5 тыс. кл/л на поверхности до 8,2 тыс. кл/л на дне и от 0,038 до 0,003 мг/л. Индекс сапробности достигал значений
от 0,85 до 1,51.
Таблица 1
Некоторые показатели Зейского водохранилища
Створ
Створ 1
(1 км выше плотины)
Створ 2
(напротив
р. Инарогда)
Створ 3
(центр)
Створ 4
(п. Бомнак,
бывшее устье р. Зея)
Створ 5
(устье р. Уркан)
Створ 6
(устье р. Мульмуга)
Глубина
Т, оС
-
Поверхность
2м
10 м
Середина, 40 м
Дно, 80 м
Поверхность
2м
Середина, 35 м
Дно, 69 м
Поверхность
2м
Середина, 15 м
Дно, 28 м
Поверхность
2м
Дно, 8.6 м
Поверхность
2м
Середина, 10 м
Дно, 21 м
Поверхность
2м
Середина
Дно
22.2
–
17.2
8.0
7.5
22.8
–
4.9
4.9
19.8
–
4.6
4.2
15.6
–
10.2
16.4
–
5.8
5.6
16.0
–
5.0
5.0
6.72
–
6.37
6.35
6.35
6.86
–
6.48
6.48
6.69
–
6.44
6.42
6.45
–
6.01
6.32
–
6.17
6.2
–
–
–
–
Электропроводность
31.3
–
30.9
26.4
25.6
32.5
–
25.8
22.8
29.7
–
24.7
22.9
27.5
–
25.5
26.3
–
24.9
26.1
–
–
–
–
S
1.74
1.96
1.44
1.58
1.4
1.58
1.39
1.5
1.23
1.39
1.37
1.51
0.85
1.4
0.6
1.12
–
0.88
0.68
1.8
1.68
1.12
1.4
1.51
Класс
Численность, Биомасса,
чистоты
тыс. кл/л
мг/л
воды
III
34.6
0.044
III
158.0
0.026
II
49.9
0.03
III
28.3
0.017
II
7.0
0.004
III
140.2
0.085
II
183.8
0.118
II–III
25.5
0.027
II
57.7
0.043
II
56.5
0.038
II
42.2
0.028
III
41.3
0.018
II
8.2
0.003
II
5.3
0.003
II
3.4
0.0014
II
24.0
0.049
–
48.1
0.0455
II
267.7
0.472
II
40.1
0.077
III
28.5
0.017
III
88.8
0.039
II
29.6
0.036
II
23.4
0.011
III
28.4
0.017
Створ № 4 (у пос. Бомнак, бывшее устье р. Зеи) характеризуется наименьшей глубиной и
самым бедным видовым составом водорослей, здесь отмечены только единичные клетки
Asterionella formosa (на поверхности), Tabellaria flocculosa (2 м) и некоторые другие диатомовые
водоросли (дно), видимо, поднятые течением со дна водоема. По-видимому, фитопланктонные
комплексы были разрушены сильным волнением водных масс и вследствие этого в этой точке
были отмечены минимальные значения численности водорослей – от 5,3 тыс. кл/л на поверхности
до 24,0 тыс. кл/л на дне. Значения биомассы также были минимальными по сравнению с другими
обследованными точками. Диапазон индекса сапробности от 0,6 до 1,4.
На створе № 5 в приустьевой части р. Уркан в качестве доминантов фигурировали диатомея
Tabellaria fenestrata и зеленая водоросль Dictyosphaerium pulchellum. Dinobryon divergens вообще
отсутствовал, а Asterionella formosa была отмечена как субдоминант. В этой точке, на глубине 2, м
за счет крупноклеточной Tabellaria fenestrata отмечены максимальные величины численности и
биомассы водорослей: 267,7 тыс. кл/л и 0,472 мг/л соответственно. Индекс сапробности изменялся
от 0,68 до 1,8. Значения индекса сапробности относительно стабильны: от 1,12 до 1,68.
На поверхности створа № 6 (приустьевая часть р. Мульмуга) в большом количестве была
обнаружена синезеленая водоросль Anabaena flos-aquae, являющаяся одним из возбудителей "цветения" воды в водоемах. На остальных глубинах доминировала вышеназванная Asterionella
formosa. Довольно высоки только значения численности водорослей на поверхности за счет плавающей Anabaena flos-aquae – 88,8 тыс. кл/л. Биомасса водорослей практически одинакова с биомассой на других обследованных точках.
94
К настоящему моменту в фитопланктоне Зейского водохранилища обнаружено 27 видов
водорослей двадцати родов из пяти отделов (табл. 2).
Таблица 2
Таксономический состав фитопланктона
Зейского водохранилища
№
1
2
3
4
5
Отдел
CYANOPROCARYOTA
DINOPHYTA
CHRYSOPHYTA
BACILLARIOPHYTA
CHLOROPHYTA
Всего
Род
2
1
2
11
4
20
Вид
3
1
4
15
4
27
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
Наиболее часто встречающимися видами фитопланктона Зейского водохранилища являются Dinobryon divergens (отдел золотистые) и Asterionella formosa (отдел диатомовые).
Численность и биомасса водорослей наиболее значительны на глубине 2 м, хотя в некоторых случаях их значения наиболее велики на поверхности воды. Такая динамика фитопланктона
зависит от степени освещенности водной толщи, так как при сильной освещенности водоросли
предпочитают скапливаться немного ниже поверхности воды, а в пасмурную погоду поднимаются к самой поверхности водоема. Такие флуктуации фитопланктона зависят от пигментного состава водорослей, их физиологии и ряда других причин [3].
Нами сделан также анализ качества воды обследованного водохранилища по сапробности
водорослей. Преобладают виды олиго- и олиго-бетамезосапробионты, то есть показатели практически чистых и слабо загрязненных вод. Величины индексов сапробности, подсчитанные на обследованных точках, показали значительный разброс значений как по глубинам, так и по акватории водохранилища: от 0,6 до 1,96. Какой-либо закономерности распределения показательных
видов не обнаружено.
Полученные значения индексов соответствуют практически в равной степени олигосапробной и бетамезосапробной зонам, II-III классам качества воды – практически чистые и слабо загрязненные воды.
В заключении отметим, что Зейское водохранилище построено несколько десятилетий
назад и его водная экосистема давно сформировалась. Комплексы планктонных водорослей водохранилища сложились окончательно и в них доминируют холодолюбивые озерные, широко распространенные, особенно в эвтрофных водоемах, виды. В целом фитопланктон водохранилища
характеризуется значительной бедностью видового состава. Численность и биомасса водорослей
были очень низки и изменялись в зависимости от глубины взятия проб.
Санитарно-биологический анализ качества воды водохранилища по сапробности водорослей
показал, что значения индекса изменяются в довольно широких пределах. Воды водохранилища можно охарактеризовать как практически чистые и слабо загрязненные воды, II-III классов чистоты.
Хотя среди водорослей водохранилища обнаружен вид, способный вызывать "цветение"
воды (Anabaena flos-aquae), однако достаточно низкие температуры воды даже в летний период,
скорее всего, не позволят водорослям достигнуть массового развития.
Сравнивая качество вод Зейского водохранилища с водами недавно образованного Бурейского, необходимо отметить, что качество воды Зейского водохранилища ниже. По-видимому,
ухудшение качества является результатом медленного – при сравнительно низких температурах –
разложения органического материала (стволы деревьев, почва), затопленного в свое время водами
р. Зея, поэтому необходим постоянный контроль состояния этой водной экосистемы.
Литература
1. Водохранилища. – М.: Мысль, 1987. – 325 с.
2. Лаврентьева Г.М. Фитопланктон водохранилищ Волжского каскада // Изв. ГосНИОРХ. Т. 114.
1977. – 157 с.
3. Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии. – М.: Мир, 1990. – 595 с.
95
ТРОФИЧЕСКИЙ СТАТУС ВОДОТОКОВ БАССЕЙНА РЕК БУРЕЯ, ЗЕЯ,
БУРЕЙСКОГО И ЗЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩ
С.Е. Сиротский
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
Роль автотрофных организмов в функционировании водных и наземных экосистем общеизвестна. К организмам, создающим первичную продукцию в водных объектах. относится фитопланктон, перифитон и высшая водная растительность. Синтез органических веществ хлорофиллсодержащими организмами является энергетической основой для всех последующих звеньев трофической цепи. Количественные характеристики первичной продукции отражают эффективность
продукционных процессов и уровень трофии водоемов, составляют основу их трофической и рыбохозяйственной классификации, входят в число показателей эколого-санитарной оценки качества вод [2,4]. Среди показателей продуктивности афтотрофных организмов важное место занимает хлорофилл "а". По хлорофиллу оценивают степень развития водорослей, их биомассу, ассимиляционную активность, косвенно первичную продукцию, судят об уровне нагрузки биогенными элементами водных объектов в целом.
Определение фотосинтетических пигментов входит в программы по мониторингу пресноводных и морских экосистем.
Количественные данные по первичной продукции лежат в основе трофической классификации водоемов, которая, в свою очередь, служит для рыбохозяйственной типологии водных ресурсов. Благодаря широкому кругу вопросов, решаемых с помощью исследований первичной продукции, эта тематика стала центральным звеном как лимнологии, так и океанологии, и к настоящему времени достигла уровня особой гидробиологической дисциплины [2].
Тема градации водоемов по величинам первичной продукции фитопланктона и содержанию
хлорофилла в сестоне широко обсуждается в литературе [1,2,4,5,8]. Впервые с полной определенностью первичная продукция как важнейший критерий трофности водоемов был обоснован и выделен Г.Г. Винбергом [4]. Развитие и современное состояние вопроса о трофической классификации лимнических экосистем по величине первичной продукции планктона и концентрации хлорофилла "а" подробно изложено в научных трудах В.В. Бульоном [1–3], для океанических вод – в
работе Г.Г. Кобленц-Мишке и В.И. ведерникова [5].
Наряду с определением трофического статуса лимнических экосистем, где основу первичной продукции составляют водоросли планктона, значительный научный и практический интерес
представляет типология речных экосистем [8].
По международным нормам оценки трофического статуса и классов качества вод по концентрации хлорофилла "а" для водной толщи, согласно "Единым критериям качества природных
вод", принятым странами СЭВ в 1982 г., принято выделять шесть классов качества вод в соответствии с трофическим статусом водных объектов (Сиренко, 1988). В соответствии с данными нормами шестибальная шкала разработана и предложена нами для оценки трофического статуса и
классов качества вод по величине первичной продукции для озерных и планктонных экосистем
бассейна Амура, а также и по содержанию хлорофилла "а" в сообществах водорослей перифитона, населяющих гравийно-галечный субстрат водотоков горного и предгорного типа (табл. 1)
[10,11]. Первичная продукция может быть выражена как в единицах кислорода, так и углерода.
Таким образом, представленная система классификации позволяет нам определить и отметить тенденцию изменения трофического состояния исследуемых водных экосистем.
Бассейн р. Бурея и Бурейское водохранилище. Материалы по определению фотосинтетических пигментов водотоков бассейна р. Бурея за летний период 2003 г. представлены в таблице
2. Обследование водотоков совпало с прохождением летнего паводка.
Необходимо отметить, что существенным фактором, определяющим степень развития водорослей в водотоках, является их гидрологический режим, обусловленный конкретными климатическими условиями на водосборной площади. Регулирующая роль паводка в развитии сообществ перифитона для горных рек Северной Америки, Канады, Японии, а также для Нижнего
Амура отмечается в ряде работ [8,12]. При частых паводках в водных объектах поддерживается
96
низкий уровень развития водорослей, а его максимум устанавливается в период межени. Влияние
гидрологического фактора отчетливо проявляется и по нашим данным. Так, например, после прохождения мощного паводка в июне 1993 г. концентрация хлорофилла "а" в реках Бурея, Ургал и
Чегдомын не превышала 1 мг/м2. Только после установления меженного режима началось формирование сообществ перифитона в вышеперечисленных реках. В сентябре на незагрязненных
участках водотоков она достигала 15–33 мг/м2.
Таблица 1
Трофический статус водных объектов и классы качества воды по содержанию
хлорофилла "а" в фитопланктоне и водорослях перифитона
Характеристика трофического статуса водного объекта
Мезотрофный
Слабо
Сильно
Политрофный
Гипертрофный
евтрофный
евтрофный
Класс качества вод
I
II
III
IV
V
VI
Очень чистые
Чистые
Умеренно
Загрязненные
Грязные
Очень грязные
загрязненные
Первичная продукция г О2/м2 сутки
до 1.22
1.23–2.22
2.23–3.47
3.48–5.20
5.21–6.40
>6.40
Концентрация хлорофилла "а" в водорослях фитопланктона, мг/м 3
до 3
4–8
9–15
16–30
31–60
> 60
Концентрация хлорофилла "а" в водорослях перифитона (водотоки), мг/м 2
до 15
16–30
31–45
46–65
66–80
> 80
Олиготрофный
Во время межени наиболее высокие концентрации хлорофилла "а" в перифитоне отмечаются на участках водотоков, которые подвержены антропогенному воздействию. Так, проведенные
нами ранее исследования в Республике Саха (Якутия) показали, что среди водотоков ЛеноИндигирской водной системы максимальная концентрация хлорофилла "а" (до 130 мг/м2) была
отмечена в р. Верхняя Нерюнгри, в которую сбрасывались шахтные воды угледобывающего комбината г. Нерюнгри. В р. Куранах, выше деятельности золотодобывающего прииска "Ленинский",
концентрация хлорофилла "а" составляла около 4 мг/м2, а после сброса в нее отработанных вод
этого предприятия хлорофилльная масса водорослей возросла до 63 мг/м2 [8]. В р. Левый Ул, после сброса хозяйственно-бытовых сточных вод со станции биологической очистки пос. Многовершинный, содержание хлорофилла "а" достигало 537 мг/м2 при фоновых концентрациях около
30 мг/м2. В р. Бирсалали, ее левобережном притоке, содержание хлорофилла "а" закономерно увеличивалось от верховьев к устью – от 24 до 62 мг/м2 – вследствие поступления дренажных, богатых органическим веществом вод из хвостохранилища горнообогатительного комбината "Многовершинный" [7]. Подобная ситуация отмечается и на водотоках Японии. На участках рек, испытывающих влияние хозяйственно-бытовых сточных вод населенных пунктов, вода имеет белесый
оттенок. В устьевой части р. Сагами, например, концентрация хлорофилла в перифитоне составляла 99–130 мг/м2. В водотоках окрестностей г. Осака на умеренно и сильно загрязняемых участках рек Нуи, Иши, Кино она составляла соответственно 58, 133, и 105 мг/м2. Значительное превышение биомассы водорослей перифитона на загрязняемых участках рек свидетельствует о стимулирующем влиянии техногенных вод на интенсивность биообрастания.
Результаты по мониторингу фотосинтетических пигментов в водотоках бассейна р. Бурея
представлены в таблице 2.
Как следует из табл. 2, минимальное содержание хлорофилла "а" 0,03–0,64 мг/м2 отмечается
в основном русле р. Бурея как выше, так и ниже плотины БГЭС. По данному показателю р. Бурея
характеризуется как олиготрофный водный объект. Класс качества вод – I. По концентрации хлорофилла "а" до 15 мг/м2 к олиготрофному типу относятся реки Ниман, Нимакан, Дубликан,
Ягдынья, Эльганджа, руч. Малый Ерик, верховье р. Чегдомын. К мезотрофным водным объектам
и II классу качества вод относятся р. Ургал, р. Туюн, в среднем течении – р. Чегдомын. Максимальное содержание хлорофилла "а" отмечено в устьевой части р. Чегдомын – 52,6 мг/м2, ниже
влияния хозяйственно-бытовых сточных вод пос. Чегдомын.
97
Наблюдения за динамикой фотосинтетических пигментов в Бурейском водохранилище ведутся с момента наполнения водохранилища на 5 постоянных створах. Первый створ расположен
в 200 м выше плотины. Расстояние от левого до правого берега 760 м. Отбор проб воды осуществлялся на 3-х вертикалях. Вертикаль № 1 расположена на удалении 0,25, вторая – на удалении 0,5, третья – на удалении 0,75 от левого берега. На каждой вертикали отбиралось по 3 пробы
– дно, середина, поверхность.
Таблица 2
Содержание хлорофилла "а" (С хл "а") в перифитоне водотоков бассейна р. Бурея
Дата
С хл. "а",
мг/м2
Р. Ниман, выше устья
15.07.2003
0.25
Р. Нимакан, устье
15.07.2003
2.11
Р. Нимакан, устье
15.07.2003
1.34
Р. Бурея, 1.5 км выше р.Ниман
Р. Бурея, пос.Усть-Ургал
16.07.2003
18.07.2003
0.03
0.05
Р. Бурея, ниже плотины
23.07.2003
0.64
13.07.2003
7.24
13.07.2003
13.54
16.07.2003
10.44
р. Дубликан. перекат
р. Ягдынья
13.07.2003
1.51
р. Ягдынья
10.07.2003
20.56
10.07.2003
53.60
18.07.2003
11.05
Водный объект
Р. Эльганджа, 200 м выше
устья, перекат
Р. Эльганджа, 200 м выше
устья, слив
Руч. Малый Ерик
р. Чегдомын, выше устья р.
Эльганджа
Р. Чегдомын, 3-я шахта, плес
Чегдомын, у моста ниже пос.
Чегдомын
Чегдомын, устъе перекат
Водный объект
р. Чегдомын.
устье. слив
р. Ургал. пос.
Средний Ургал
р. Ургал. пос.
Ср.Ургал.перекат
р.Ургал. устье
р. Ургал. устье
р. Ургал. 4 км
выше устья, слив
р.Солони
р. Туюн. выше
устья. плес
Туюн. выше
устья. перекат
Дата
С хл. "а",
мг/м2
18.07.2003
19.24
14.07.2003
26.56
14.07.2003
20.08
11.07.2003
18.07.2003
19.29
5.09
18.07.2003
3.07
13.07.2003
7.25
17.07.2003
0.02
17.07.2003
0.91
17.07.2003
2.61
17.07.2003
32.41
17.07.2003
14.72
Второй створ на водохранилище расположен выше плотины на удалении 8 км. Номера вертикалей и схема отбора проб аналогична 1-му створу. Третий створ расположен у м/п Сектагли.
Четвертый – в устье р. Тырма. Пятый – в 0,5 км выше устья р. Тырма. На 3–5 створах отбор проб
осуществляется у дна, с середины и с поверхности водного объекта.
При зарегулировании водного стока р. Бурея в 2003 г. в Бурейском водохранилище основными первичными продуцентами органического вещества, как и во всех внутренних водоемах,
явились водоросли фитопланктона. При достаточно высоком водообмене Бурейского водохранилища нами прогнозировались невысокие величины сырой биомассы фитопланктона (от 1,0 до 2,5
г/м3 при содержании хлорофилла "а" до 5 мг/м3). Прогнозные характеристики подтверждаются
данными мониторинга за 2003–2004 гг. Содержание хлорофилла "а" в водной толще водотоков
реки Бурея в современных условиях не превышает 0,7 мг/м3, обычно – 0,0–0,5 мг/м3.
В июне 2003 г. содержание хлорофилла "а" на обследованных створах в среднем составляло
0,7 ± 0,91 мг/м3 при максимальном значении 3,79 мг/м3 на первом створе в поверхностном горизонте. В июле 1,16 ± 1,17 мг/м3, при максимуме 3,82 мг/м3 на 1 створе у поверхности. В августе –
1,16 ± 0,61 мг/м3, при максимуме в поверхностном горизонте на створе 2. В октябре – 0,16 ± 0,18
мг/м3, при максимуме 0,7 мг/м3 у дна на 2 створе. В марте 2004 г., в период ледостава, среднее
значение содержания хлорофилла "а" составило 0,65 ± 0,60 мг/м3 при максимуме 2,6 мг/м3 на
станции 2 в придонном горизонте. В июле 0,97 ± 0,68 мг/м3, при максимуме 3,34 мг/м3 на створе 1
у поверхности. В августе – 0,14 ± 0,14 мг/м3, при максимальном значении 0,60 мг/м3. В сентябре –
0,53 ± 0,60 мг/м3, при максимальном значении 2,59 мг/м3 в заливе р. Талакан. В октябре при фор-
98
сированном наборе уровня воды до отметки 224 м содержание хлорофилла "а" составляло 0,16 ±
0,07 мг/м3 при максимальном значении 0,31 мг/м3.
Таким образом, на стадии формирования Бурейского водохранилища его водные массы по
содержанию хлорофилла "а" можно отнести к олиготрофному типу и I классу качества вод.
Бассейн р. Зея и Зейское водохранилище. В дальневосточном регионе в качестве аналога
Бурейскому водохранилищу принимается Зейское.
На предмет содержания фотосинтетических пигментов в перифитоне обследование водотоков в бассейне р. Зея проведены в июне 2004 г. (табл. 3).
Таблица 3
Содержание хлорофилла "а" (Схл "а") в перифитоне водотоков бассейна р.Зея
Место отбора
Дата
Схл "а",
мг/м2
р. Зея, 500 м ниже п. Красно13.06.2004
ярово
1.68
р. Зея, п. Зея,1,5 км ниже
плотины ГЭС, перекат
20.06.2004
44.06
20.06.2004
17.88
16.06.2004
2.60
16.06.2004
5.04
16.06.2004
2.37
16.06.2004
2.25
19.06.2004
4.63
19.06.2004
6.05
19.06.2004
9.15
19.06.2004
р. Зея, п. Зея,1,5 км ниже
плотины ГЭС, плес
р. Бурунда (приток р. Нора),
300 м выше устья, плес
р. Бурунда (приток р. Нора),300 м выше устья, перекат
р. Нора, 1км ниже устья Бурунда перекат
р. Нора, 1км ниже устья Бурунда, плес
р. Гилюй, 15 км выше п.
Золотая гора,перекат
р. Гилюй, 15 км выше п.
Золотая гора, плес
р. Малые Дамбуки (басс.
Зейского вод вод–ща), 2 км
выше п. Береговое, перекат
р. Малые Дамбуки (басс.
Зейского вод–ща), 2 км выше
п. Береговое, плес
Руч. Артемей (басс. Зейского
вод–ща), у моста по трассе,
перекат
Руч. Артемей (басс. Зейского
вод–ща), у моста по трассе,
плес
р. Малый Десс (басс. Зейского вод–ща) у моста по
трассе, перекат
Дата
Схл "а",
мг/м2
21.06.2004
2.24
21.06.2004
3.41
21.06.2004
1.69
21.06.2004
9.05
р. Сирик (басс. Зейского вод–ща),
21.06.2004
у моста по трассе, плес
11.14
Место отбора
р. Малый Десс (басс. Зейского
вод–ща) у моста по трассе, плес
р. Большой Десс (басс. Зейского
вод–ща), у моста по трассе, перекат
р. Большой Десс (басс. Зейского
вод-ща), у моста по трассе, плес
р. Сирик (басс. Зейского вод–ща),
у моста по трассе, перекат
Безымянный ключ (приток р. М.
Киряк), у моста по трассе, перекат
р. М. Киряк (басс. Зейского вод–
ща.), у моста по трассе, перекат
р. Ижак (басс. Зейского вод–ща.),
у моста по трассе, перекат
р. Нагнал (басс. Зейского вод–
ща), у моста по трассе, перекат
22.06.2004
3.69
22.06.2004
7.99
22.06.2004
2.61
22.06.2004
1.49
р.Пальпага (басс. Зейского вод–
ща), у моста по трассе, перекат
22.06.2004
6.78
6.22
р. Большой Гармакан (басс. Зейского вод–ща), устье, перекат
23.06.2004
1.62
21.06.2004
3.23
р. Большой Гармакан (басс. Зейского вод–ща.), устье, плес
23.06.2004
1.49
21.06.2004
1.28
р. Широковка (басс. Зейского
вод–ща.), устье, перекат
23.06.2004
4.33
21.06.2004
3.49
р. Широковка (басс. Зейского
вод–ща.), устье, плес
23.06.2004
1.79
Как следует из представленных данных, основные водотоки бассейна р. Зея по трофическому статусу относятся к категории олиготрофных. Исключение составляет р. Зея – ниже плотины Зейского водохранилища, где содержание хлорофилла "а" в перифитоне характеризует участок реки как слабо-евтрофный (III класс качества вод).
По нашим первичным данным, в летний период 1994 г. содержание хлорофилла "а" поверхностных слоях Зейского водохранилища выражалось максимальными величинами – от 3,50 до
4,64 мг/м3 . При обследовании водной акватории Зейского водохранилища в июле 2004 г. от пло-
99
тины до пос. Бомнак (верхний бьеф) среднее содержание хлорофилла "а" в водной толще составляло 1,16 ± 0,69 мг/м3, при максимальном значении у плотины на поверхности водоема 2,49 мг/м3.
Представленные выше материалы по содержанию хлорофилла "а" в планктоне Бурейского и
Зейского водохранилищ в целом характеризуют рассматриваемые водные экосистемы как олиготрофные. При имеющемся количестве первичных продуцентов потенциальная рыбопродуктивность водохранилищ может составлять от 0,5 до 2,0 кг/га [11], в то время как возможный вылов
рыбы в водных объектах составляет до 30 % от их рыбопродуктивности.
При низкой продуктивности формируемой водной экосистемы Бурейского водохранилища нецелесообразно строительство рыбозащитных сооружений на постоянных водоводах Бурейской ГЭС.
Литература
1. Бульон В.В. Первичная продукция планктона внутренних водоемов. – Л.: Наука, 1983. – 150 с.
2. Бульон В.В. Первичная продукция планктона и классификация озер // Продукционногидробиологические исследования водных экосистем. Л.: Наука, 1987. С. 45–51.
3. Бульон В.В. Закономерности первичной продукции в лимнических экосистемах. – СПб.: Наука,
1994. – 222 с.
4. Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов. – Минск: Изд-во АН БССР, 1960. – 329 с.
5. Кобленц-Мишке О.И., Ведерников В.И. Первичная продукция // Океанология. Биология океана.
Т. 2. Биологическая продуктивность океана. М.: Наука, 1977. С. 183–209.
6. Сиротский С.Е. Значение первичной продукции в оценке состояния водной экосистемы реки Амур
// Биогеохимическая экспертиза состояния окружающей среды. Владивосток: Дальнаука, 1993. С. 49–69.
7. Сиротский С.Е. Методические аспекты расчета первичной продукции фитопланктона на основе
светового фактора для условий бассейна р. Амур // Биогеохимические и экологические оценки техногенных
экосистем бассейна реки Амур. Владивосток: Дальнаука, 1994. С.82–97.
8. Сиротский С.Е., Медведева Л.А. Пигментные характеристики водорослей перифитона водотоков
Дальнего Востока // Биогеохимические и экологические исследования природных и техногенных экосистем
Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 1995. С. 86–96.
9. Сиротский С.Е. Причины критических ситиуаций в бассейне реки Амур в контексте евтрофирования водной экосистемы // Исследования водных и экологических проблем Приамурья . ВладивостокХабаровск: Дальнаука, 1999. С.162–164.
10. Сиротский С.Е. К вопросу о трофической классификации водоемов и водотоков на основании величин первичной продукции и концентрации хлорофилла "а" // Биогеохимические и гидроэкологические
исследования на Дальнем Востоке. Владивосток: Дальнаука, 1998. С. 77–83.
11. Сиротский С.Е., Богатов В. В. Методические рекомендации по оценке ущерба рыбному хозяйству
на основе данных о первичной продукции в водотоках и водоемах // Геохимические и биогеохимические
процессы в экосистемах Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 1999. Вып. 9. С. 129–152.
12. Tominaga H, Ichimura S. Ecological studies on the organic matter production in a mountain river ecosystem // Bot. Mag. Tokio, 1966. Vol. 73. P.815–829.
СТРУКТУРА СООБЩЕСТВ ДОННЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ
БАССЕЙНА РЕКИ БУРЕЯ
Т.М. Тиунова, В.А. Тесленко, Т.И. Арефина*, С.Е. Сиротский**
*Биолого-почвенный институт ДВО РАН, Владивосток
**Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
Буреинская горная область в пределах Амурско-Приморской страны занимает центральное положение и соответствует Буреинскому нагорью. Со всех сторон нагорье резко обособлено: на востоке граничит со Средне-Амурской низменностью и Эворон-Тугурской депрессией, на
западе к нему примыкает Зейско-Буреинская равнина, а на севере оно обрамляется Удской межгорной впадиной; южную границу нагорья образует долина Амура. Буреинская горная область
делится на пять провинций: Баджальскую, Дуссе-Алинскую, Селемджинскую, БуреинскоТуранскую и Малохинганскую [2].
Нами обследовались реки, протекающие по территории Буреинско-Туранской провинции,
которая занимает западную и среднюю части Буреинского нагорья. Главные хребты территории
100
– южная часть Буреинского и хребет Турана. Провинция обладает крупными залежами каменного угля, ныне разрабатываемого; многочисленны месторождения золота.
Целью предлагаемого исследования является изучение структурных характеристик сообществ водных беспозвоночных как основы мониторинга речных экосистем. Ранее было показано [5], что структура сообществ дальневосточных рек, несмотря на большое количество паводков, остается стабильной на протяжении многих лет. В связи с этим, полученные данные количественного состояния донных сообществ (групповой состав бентоса, основные показатели
структуры) в любое время могут использоваться как исходные для оценки степени изменения
состояния исследованных рек, а также для корректной оценки ущерба, наносимого речным экосистемам.
Исследования проводились в бассейне реки Бурея (рис. 1) в период с 8 по 19 июля и 16-17
августа 2003 г., и 22–25 августа 2004 г.; было отобрано 40 количественных проб бентоса (табл.
1). Надо отметить, что в 2003 г., в период отбора проб, отмечался подъем уровня воды во всех
обследованных нами водотоках.
Рис. 1. Карта-схема обследованных водотоков в бассейне р. Бурея
При определении структуры донного сообщества использовалась классификация А.М.
Чельцова–Бебутова в модификации В.Я. Леванидова, по которой доминанты от общей составляют 15% и более, субдоминанты – 5,0–14,9, второстепенные виды – 1–4,9%, третьестепенные –
менее 0,1%.
Показатели биомассы и группового состава бентоса свидетельствуют об их неравномерном распределении по водотокам (табл. 2). В р. Ниман отмечена самая низкая биомасса водных
беспозвоночных – 0,19 г/м2. По биомассе здесь доминируют поденки (42,1%), хирономиды
(21%) и другие двукрылые (15,8%). Веснянки и мошки представляют категорию субдоминантов
(табл. 2). Самая высокая биомасса бентоса зарегистрирована в р. Ягдынья – 10.46 г/м2. В реке
доминировали ручейники (64,7%), поденки и другие двукрылые – субдоминанты. Наиболее
близкие показатели биомассы бентоса отмечены для рек Нимакан, Туюн, Чегдомын, Ургал и
Бурея (табл. 2), которые варьировали в пределах 1,4–2,24 г/м2. При этом в р. Нимакан по био101
массе доминировали хирономиды (23,8%) и ручейники (37,2%). Поденки и веснянки представляли категорию субдоминантов. В р. Туюн доминировали сразу три группы: хирономиды
(28,7%), веснянки (26,3%) и поденки (15,6%). Другие двукрылые вошли в категорию субдоминантов. В р. Чегдомын, так же как и в р. Туюн, преобладали хирономиды (40,2%) и поденки
(37,9%). Веснянки утеряли лидирующее положение и представляли категорию субдоминантов.
Подобная картина отмечена и для р. Ургал. В р. Бурея по биомассе доминировали поденки
(35%) и веснянки (45%). Доминирование веснянок было обусловлено наличием в бентосе крупной веснянки Pteronarcys sachalina Klapalek. Категорию субдоминантов представляли хирономиды и олигохеты.
Таблица 1
Гидрологические показатели обследованных станций в водотоках бассейна р. Бурея
Название водотока
Дата
Т воды, 0С
pH
O2, %
Р. Чегдомын, верхн. течение
Р. Чегдомын, пос. Чегдомын
Р. Чердомын, 400м выше устья
Р. Ургал, мост выше пос.Чегдомын
Р. Ургал, пос. Средний Ургал
Р. Ургал, 4 км выше устья
Р. Солони, верховья
Кл. бассейна р. Чемчуко
Р. Эльганджа, 200 м выше устья
Р. Нимакан, 1 км выше устья
Р. Ниман, 3 км выше устья
Р.Бурея, 1.5 км в. уст. р. Ниман
Р. Бурея, пос. Усть-Ургал
Р. Бурея, пос. Гуликовка
Р. Бурея, пос. Куликовка
Р. Малый Ерик, 500 м в. устья
Р. Ягдынья, 200 м выше устья
Р. Туюн, 1.5 км выше устья
Р. Дубликан, 200 м выше устья
13.07.03
10.07.03
18.07.03
11.07.03
14.07.03
18.07.03
13.07.03
13.07.03
13.07.03
15.07.03
15.07.03
16.07.03
18.07.03
16.08.03
17.08.03
16.07.03
17.07.03
17.07.03
17.07.03
7.7
7.2
10.4
7.9
7.5
12.9
7.1
10.3
4.9
11.8
12.1
12.4
14.9
20.6
20.4
11.2
10.9
12.1
12.2
6.8
–
7.05
7.4
6.8
6.55
6.65
6.0
6.78
6.45
5.55
6.4
6.5
–
–
6.3
7.2
6.7
7.0
97
–
99
93
90
91
97
–
99
94
97
86
90
–
–
91
87
98
–
Скорость
теч., м/с
0.94-1.12
0.65-1.23
0.88-1.34
0.83-0.85
0.58-0.99
0.93-1.17
Яма, 0.19
0.63
0.64-1.05
0.81-0.91
0.57-0.70
0.74-1.34
1.07
0.60-0.61
0.41-1.06
0.52-0.82
0.50-0.73
0.64
1.17
Глубина,
см
48-59
35-50
22-33
49-50
39-59
40-50
47-58
20
41-45
41-63
53-59
70
67
37-48
32-50
18-33
54-58
54
41
Таблица 2
Группа
Ниман
Нимакан
Солони
Чегдомын
Эльганджа
Ургал
Малый Ерик
Ягдынья
Туюн
Дубликан
Бурея
Распределение биомассы бентоса (в %) по водотокам
в бассейне р. Бурея (июль–август 2003 г.)
Поденки
Веснянки
Ручейники
Хирономиды
Мошки
Другие двукрылые
Олигохеты
Прочие
Всего, г/м2
42.1
10.5
0.5
21.0
5.3
15.8
3.7
2.6
0.19
8.1
8.1
37.2
23.8
1.7
1.2
3.5
16.3
1.72
50.0
4.7
9.4
34.0
0.9
0.2
0.7
–
1.06
37.9
6.7
1.3
40.2
4.5
1.8
0.9
7.1
2.24
43.0
3.0
11.1
12.3
25.2
2.5
1.7
1.0
4.05
35.8
11.6
4.0
32.4
1.7
2.3
1.7
10.4
1.73
19.4
4.3
4.3
22.1
2.3
50.8
2.2
1.7
6.91
10.8
4.7
64.7
4.5
0.3
11.7
1.0
2.5
10.46
15.6
26.3
4.2
28.7
1.2
12.0
0.6
1.8
1.67
52.1
9.4
3.1
16.7
7.3
0.3
2.1
9.4
0.96
35.0
45.0
0.7
5.7
0.7
0.3
12.1
0.4
1.40
Во вторую группу можно объединить реки Солони и Дубликан. Показатели биомассы для
этих рек составляли 1,06 г/м 2 и 0,96 г/м2, соответственно. При этом в обоих реках доминировали
поденки (505 и 52,1%) и хирономиды (40,2% и 16,7%). Различия отмечены в категории субдо-
102
минантов. Так, в р. Солони эту категорию представляли ручейники, а в р. Дубликан – веснянки
и мошки.
В следующую группу вошли реки Эльганджа и Малый Ерик, для которых биомасса бентоса составляла 4,05 г/м2 и 6,91 г/м2 соответственно. Среди выявленных групп бентоса в р. Эльганджа доминировали поденки (43%) и мошки (25,2%). В категорию субдоминантов вошли ручейники и хирономиды. Несколько иная структура сообщества беспозвоночных выявлена для р.
Малый Ерик. Поденки (43%), хирономиды (22,1%) и другие двукрылые (50,8%) составляли
здесь основу всей биомассы. При этом субдоминанты отсутствовали. Подобная структура сообщества с преобладанием биомассы двукрылых отмечалась ранее для р. Единка [4] и для рек
бассейна Бикина: Сагды-Биасы и Ключевая [1,3].
Таким образом, поденки доминировали практически во всех обследованных реках бассейна р. Бурея. Исключение составили р. Нимакан и р. Ягдынья, где они представляли категорию
субдоминантов. Веснянки преобладали в реках Туюн и Бурея, а в остальных они либо субдоминанты, либо отнесены к категории второстепенных. Ручейники доминировали в реках Нимакан
и Ягдынья, в двух реках они занимали категорию субдоминантов. Хирономиды, как и поденки,
преобладали практически во всех водотоках. Исключение составили реки Ягдынья, Бурея и
Эльганджа, где они представляли либо категорию субдоминантов, либо – второстепенных.
Мошки доминировали только в р. Эльганджа, в других водотоках их доля была незначительной.
Другие двукрылые доминировали в Нимане и Малом Ерике. В реках Ягдынья и Туюн они вошли в категорию субдоминантов. Олигохеты везде малочисленны, за исключением р. Бурея, где
они достигали 12,1 % биомассы бентоса. Это дает основание полагать, что р. Бурея на этом
участке подвергается антропогенному воздействию, хотя характер загрязнения нам не ясен.
Подводя итог выполненным исследованиям, необходимо подчеркнуть, что полученные
результаты имеют большое значение как основа для мониторинга и дальнейшего изучения бассейна реки Бурея. Важно отметить, что изучение сообщества гидробионтов по видовому составу, групповому составу бентоса, основным показателям структуры (доминантам, субдоминантам, второстепенным видам) показало, что водотоки бассейна реки Бурея относятся к чистым
рекам. Исключение составил участок р. Бурея ниже пос. Средний Ургал, где индексы указывают на наличие антропогенного загрязнения. Настораживают также низкие показатели биомассы
бентоса в р. Ниман при очень низких значениях рН (5,5).
Выявленный комплекс водных беспозвоночных является характерным для ритрона горных и предгорных рек юга Дальнего Востока.
Работа выполнена при финансовой поддержке по договору №06–04 от 30.06.2004 (ИВЭП
ДВО РАН) и гранта ДВО РАН по программе комплексных исследований в бассейне р. Амур на
период 2004–2008 гг.
Литература
1.Кочарина С.Л., Тиунова Т.М. Структура сообществ донных беспозвоночных реки Бикин // Экосистемы бассейна реки Бикин. Человек, среда, управление. Владивосток: ДВО РАН, 1997. С.116-125.
2.Криволуцкий А.И. Амурско-Приморская страна // Физико-географическое районирование СССР.
М., 1968. С. 503-541.
3.Тиунова Т.М. Структура сообществ донных беспозвоночных бассейна реки Бикин (Приморье)//
Тез. междунар. конф. "Научные основы сохранения водосборных бассейнов: междисциплинарные подходы
к управлению природными ресурсами". Улан-Удэ, 2004. Т.1. С. 188-189.
4.Экологические исследования лососевых рек Дальнего Востока СССР // Леванидова И. М., Лукьянченко Т. И., Тесленко В. А., Макарченко М. А., Семенченко А. Ю. // Систематика и экология речных организмов. Владивосток: ДВО АН СССР, 1989. С. 74-111.
5.Tiunova T. M., Teslenko V. A., Kocharina S. L., Medvedeva L. A. Long-term research of the Small Salmon rivers of the Far East of Russia // Proceeding of the 2nd East Asia-Pacific regional conference on long-term ecological research, 3-5 March 1997, National institute for Environmental studies, Tsukuba, Japan, 1998. P. 39-46.
103
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ФАУНЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЮ ХИРОНОМИД
(DIPTERA, CHIRONOMIDAE) БАССЕЙНОВ РЕК БУРЕЯ И ЗЕЯ
Е. А. Макарченко, М. А. Макарченко, О. В. Зорина
Биолого-почвенный институт ДВО РАН, Владивосток
Сбор материала и его обработка финансированы из программы хоздоговорной работы Института водных и экологических проблем ДВО РАН № 06–04 от 30.06.2004 г. (рук. к.б.н. С.Е. Сиротский).
Общеизвестно, что любое экологическое исследование района, в том числе мониторинг рек
и водохранилищ, начинается с изучения биоразнообразия обитающих на данной территории организмов.
Хирономиды, или комары-звонцы, – одна из доминирующих групп беспозвоночных животных в донных сообществах водотоков и водоемов, но их фауна в реках бассейна р. Амур к настоящему времени изучена крайне слабо. Настоящее сообщение в какой-то степени восполняет этот
пробел.
Благодаря исследованиям, связанным с мониторингом Бурейского и Зейского водохранилищ, проведенным сотрудниками БПИ ДВО РАН д.б.н. Т.М. Тиуновой, к.б.н. В.А. Тесленко, Т.И.
Арефиной, Д.А. Сидоровым в 2002–2004 гг., а также обследованию водотоков Верхней Буреи
Е.А. Макарченко в 1993 г. [1], удалось составить предварительный список хирономид бассейнов
рек Бурея и Зея, который включает 182 вида и формы из 5 подсемейств и 87 родов (табл. 1).
Наиболее богато представлены подсемейства Orthocladiinae (92 вида) и Chironominae (74 вида).
Число видов из других подсемейств значительно ниже, из подсемейства Podonominae – 2 вида,
Tanypodinae – 7 и Diamesinae – 7 видов.
В результате таксономического анализа было выявлено 8 новых для науки видов хирономид, описания которых подготовлены к печати (Constempellina sp.n., Paracladopelma sp.n., Phaenopsectra sp.n., Polypedilum sp.n.) или находятся в печати (Hydrobaenus sp.n., Rheocricotopus sp.n.,
Vivacricotopus sp.n., Vivacricotopus sp.) [2, 3].
Таблица 1
Басс. Зейского
водохранилища
(юго-восточная часть)
Зейское
водохранилище
2
3
4
5
6
7
+
–
–
–
+
–
–
+
–
–
–
–
+
+
+
+
–
–
+
+
–
–
–
+
–
–
–
+
–
+
–
–
–
+
+
+
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
+
–
–
–
+
+
–
104
Басс. р. Зея
Басс. Зейского
водохранилища
(юго-западная часть)
1
Подсем. Podonominae
Lasiodiamesa sphagnicola (Kieff.)
Trichotanypus posticalis (Lund.)
Подсем. Tanypodinae
Ablabesmyia sp.
Conchapelopia sp
Derotanypus sp.
Nilotanypus ? dubius (Mg.)
Procladius ferrugineus (Kieff.)
Procladius gr. choreus
Thienemannimyia sp.
Подсем. Diamesinae
Басс. Бурейского
водохранилища
Таксон
Басс. р. Бурея
Распределение видов и форм хирономид по водотокам и водоемам
бассейнов рек Бурея и Зея
–
Diamesa gr. insignipes
1
Diamesa sp.
Pagastia orientalis (Tshern.)
Potthastia longimana (Kieff.)
Pseudokiefferiella parva (Edw.)
Sympotthastia fulva (Joh.)
Sympotthastia takatensis (Tok.)
Подсем. Orthocladiinae
Abiskomyia virgo Edw.
Acricotopus lucens (Zett.)
Brillia flavifrons Joh.
Bryophaenocladius akiensis (Sasa et al.)**
B. nitidicollis (Goetgh.)
Chaetocladius perennis Mg.
C. variabilis Makar. et Makar.
Corynoneura scutellata Winn.
Corynoneura sp.
C. yoshimurai Tok.
Cricotopus bicinctus (Mg.)
C. bimaculatus Tok.
C. ? pulchripes Verr.
C. reverses Hirv.
C. sylvestris (Fabr.)
C. tibialis (Mg.)
C. tokunagai Hirv.
C. tremulus (Linn.)
C. triannulatus (Macq.)
C. trifasciatus (Mg.)
C. tristis Hirv.
Diplocladius cultriger Kieff.
Diplosmittia shofukuundecima (Sasa)**
Eukiefferiella brevicalcar (Kieff.)
Eukiefferiella gr. brehmi
Eukiefferiella gr. claripennis
Eukiefferiella gr. cyanea
Eukiefferiella gr. devonica
Euryhapsis cilium Oliver
E. subviridis (Siebert)
Heleniella sp.
Heterotrissocladius gr. marcidus
Hydrobaenus gr. pilipes
Hydrobaenus sp.n.
Krenosmittia halvorseni (Cranston et Sæther)
Limnophyes asquamatus Andersen
L. edwardsi Sæther
L. eltoni (Edw.)
L. minimus (Mg.)
L. natalensis (Kieff.)
L. pumilio (Holmgr)
Limnophyes sp.
Metriocnemus picipes (Mg.)
Metriocnemus sp.
Nanocladius balticus (Palm.)**
N. minimus Sæther*
Nanocladius sp.
Oliveridia sp.
–
–
+
+
–
Продолжение таблицы 1
5
6
7
2
3
4
–
+
–
–
+
+
–
–
–
+
–
–
–
–
+
–
+
–
+
–
–
+
–
+
+
–
–
+
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
–
–
+
–
+
+
–
+
–
–
+
+
+
+
+
–
–
–
–
+
+
+
+
+
+
+
–
+
+
–
+
–
+
+
–
–
+
+
+
–
–
–
–
+
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
–
+
–
–
–
–
–
–
+
+
+
–
–
+
+
–
–
–
+
–
+
–
–
–
+
+
+
–
–
–
–
+
–
–
+
+
–
–
–
–
–
+
–
+
–
+
+
+
+
–
+
–
+
–
+
–
–
–
–
+
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
–
–
+
+
–
–
–
–
+
+
–
+
+
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
–
–
+
+
+
–
+
–
–
+
–
–
+
–
–
–
+
–
–
+
–
–
–
+
+
–
–
+
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
105
Orthocladius (Euorthocladius) sp.
1
Orthocladius (E.) gr. rivicola
O. (E.) rivulorum (Kieff.)
O. (E.) thienemanni (Kieff.)
O. (Eudactylocladius) gelidorum (Kieff.)
O. (Symposiocladius) schnelli Sæther**
O. (s.str.) frigidus (Zett.)
Orthocladius sp.
Parakiefferiella bathophila (Kieff.)
P. coronata (Edw.)
P. smolandica (Brundin)
Parakiefferiella sp.
P. triquetra Pankr.
Paracricotopus sp.
Parametriocnemus borealpinus Gowin
Parametriocnemus sp.
Paraphaenocladius impensus (Walker)
Parorthocladius nudipennis (Kieff.)
Psectrocladius bisetus Goetgh.
Psectrocladius gr. psilopterus
Psectrocladius sp.
Pseudosmittia forcipata (Goetgh.)
P. oxoniana (Edw.)
P. ruttneri Strenzke**
Pseudosmittia sp.
Rheocricotopus (s.str.) sp.n.
Rheosmittia arcuata Coldwell*
R. spinicornis (Brundin)**
Simbiocladius rhithrogenae (Zavr.)
Smittia aterrima (Mg.)
S. extrema (Mg.)
S. leucopogon Mg.
Stilocladius orientalis Makar. et Makar.
Stilocladius sp.
Synorthocladius semivirens (Kieff.)
Thienemanniella sp.
Tokunagaia paraexcellens Tuisk.
T. rectangularis (Goetgh.)
Trissocladius brevipalpis Kieff.
Tvetenia calvescens (Edw.)
T. vitracies (Sæther)*
Vivacricotopus sp.n.
Vivacricotopus sp. 1
Zalutschia sp.
Подсем. Chironominae
Chernovskiia orbicus Townes
Chironomus (s.str.) sp.
С. (Chaetolabis) macani Freeman
Chironomus (Lobochironomus) sp.
Cladopelma edwardsi (Krusemann)
Cladotanytarsus atridorsum Kieff.
C. ? gedanicus Gilka**
Cladotanytarsus sp.
Constempellina sp.n.
Cryptochironomus ? defectus (Kieff.)
Cryptotendipes casuarius (Townes)
–
–
–
+
–
–
Продолжение таблицы 1
5
6
7
2
3
4
+
+
–
–
–
–
–
+
+
–
+
+
+
+
+
+
–
–
–
+
+
+
–
+
+
–
+
+
+
+
–
+
–
+
+
+
–
–
+
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
+
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
+
–
+
–
+
+
+
–
+
+
–
–
+
+
–
–
–
+
–
–
–
+
+
–
–
–
+
+
+
–
–
+
–
+
–
–
+
–
–
–
+
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
+
–
+
+
–
+
+
–
–
+
+
–
+
+
–
–
+
–
+
+
–
–
–
–
–
+
+
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
+
–
+
–
+
+
+
–
+
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
+
–
–
+
+
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
+
–
+
–
+
–
–
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
+
–
+
–
–
–
+
+
–
+
–
+
–
–
–
+
–
+
–
+
–
106
Cyphomella cornea Sæther
1
Demicryptochironomus fastigatus Townes
Dicrotendipes modestus (Say)
?Endochironomus sp.
Glyptotendipes sp.
Harnischia curtilamellata Kieff.
Lipiniella moderata Kalugina
Micropsectra sp.
M. togacontralia Sasa et Okazawa**
M. viridiscutellata Goetgh.
Microtendipes britteni (Edw.)
Microtendipes gr. rydalensis
Neozavrelia bicoliocula Tok.
N. fengchengensis Wang**
Nilothauma sasai Adam et Sæther**
Parachironomus parilis (Walker)
P. monochromus (v. d. Wulp)
P. pseudovarus Zorina
P. vitiosus (Goetgh.)
Paracladopelma nereis (Townes)
Paracladopelma sp.n.
Paralauterborniella nigrohalteralis (Mall.)
Paratanytarsus gr. bituberculatus
Phaenopsectra flavipes (Mg.)
P. profusa (Townes)
Phaenopsectra sp.n.
Polypedilum (Сerobregma) sp.n.
Polypedilum (Pentapedilum) sp.
P. (s.str.) arudinetum Goetgh.
P. (s.str.) laetum (Mg.)
P. (s.str.) nubeculosum (Mg.)
P. (s.str.) parviacumen Kawai et Sasa
P. (s.str.) pedestre (Mg.)
P. (s.str.) tuberculum Mashwitz et Cook
P. (s.str.) tuberculum Mashwitz et Cook
P. (s.str.) tuberculum Mashwitz et Cook
P. (Tripodura) acifer Townes
P. (T.) pullum (Zett.)
P. (T.) scalaenum (Schrank)
P. (Uresipedilum) cultellatum Goetgh.
Rheotanytasus pentapoda (Kieff.)
R. simantopequeus (Sasa et al.)**
Rheotanytarsus sp.
Robackia pilicauda Saether
Saetheria reissi Jackson
Sergentia gr. coracina
S. prima Proviz et Proviz
Sergentia sp.
Stempellina sp.
Stempellinella sp.
Stenochironomus gibbus (Fabr.)
Stictochironomus multannulatus (Tok.)
S. pictulus (Mg.)
S. sticticus (Fabr.)
S. virgatus Townes*
Synendotendipes impar (Walker)
–
–
+
2
3
4
+
–
–
–
–
–
–
+
+
–
+
+
+
–
–
+
–
–
–
–
–
+
+
–
–
–
–
–
+
–
+
+
+
+
+
–
–
+
–
+
–
–
+
+
–
–
–
+
–
–
–
+
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
+
+
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
+
–
+
–
–
+
+
–
–
–
+
+
–
–
+
+
+
+
–
+
+
+
+
+
–
–
+
–
+
–
–
–
+
+
+
+
–
+
–
+
+
–
+
–
–
+
+
+
–
–
+
+
107
–
–
–
Продолжение таблицы 1
5
6
7
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
+
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
–
–
+
+
+
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
–
–
–
–
–
+
–
–
–
+
–
–
–
–
–
–
–
–
–
+
+
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
+
–
+
–
+
–
–
S. lepidus (Mg.)
1
2
+
3
–
–
4
Окончание таблицы 1
5
6
7
–
–
Tanytarsus brundini Lindeberg**
+
–
–
–
–
–
T. lestagei Goetgh.
–
–
+
–
–
+
T. oscillans Joh.**
–
–
+
–
–
–
T. volgensis Miseiko
+
+
+
–
–
–
Tanytarsus gr. usmaensis
–
–
+
–
–
–
Tanytarsus sp.
–
–
–
+
+
+
Xenochironomus xenolabis Kieff.
–
–
+
–
–
–
Zavrelia sp.
+
–
–
–
–
–
Всего: 182 вида и формы
88
25
86
45
48
30
Примечания. Полужирным шрифтом выделены новые для науки виды, описания которых подготовлены к
печати или находятся в печати. Значком * отмечены виды, указанные впервые для Палеарктики, ** – впервые
для фауны России. Бассейны рек и водохранилищ в столбцах 2–7 включают следующие обследованные водотоки, водоемы и пункты соответственно: 2 – реки Бурея, Талиджа, Эльганджа, Чегдомын, Ургал, Нимакан, Ниман,
М. Ерик, Солони, Дубликан, Ягдынья, Туюн; 3 – зал. р. Сектагли, р-н устья р. Тырма, 7–8 км выше плотины и
перед плотиной ГЭС; 4 – реки Нора, Селемджа с притоками, Уркан, Мокча, М. Грязнушка, Зея у с. Красноярово,
Зея ниже ГЭС; 5 – реки Гилюй, Б. Комарай, М. Дамбуки, Тукурингра, М. Эракингра, Б. Гармакан, Широковская;
6 – кл. Артемий, реки М. Десс, Б. Десс, Сирик, М. Кирик, Ижак, Нагнал, Пальпага; 7 – устья рек Уркан, Джигда,
Бомнак, створ у р. Инарогда, зал. Соломатинский, поселки Хвойный, Бомнак, Береговой, Снежногорский.
По типам распространения на исследованной территории обнаружено 48 голарктических
видов и столько же палеарктических, причем ареалы 9 палеарктических видов не выходят за пределы Восточной Палеарктики. Впервые для Палеарктики указаны 4 вида – Nanocladius minimus
Sæther, Rheosmittia arcuata Coldwell, Tvetenia vitracies (Sæther), Stictochironomus virgatus Townes;
для фауны России – 13, из которых 5 видов – Bryophaenocladius akiensis (Sasa et al.), Diplosmittia
shofukuundecima (Sasa), Micropsectra togacontralia Sasa et Okazawa, Nilothauma sasai Adam et Sæther, Rheotanytarsus simantopequeus (Sasa et al.) – ранее были известны только из Японии, 6 – Nanocladius balticus (Palm.), Orthocladius (Symposiocladius) schnelli Sæther, Pseudosmittia ruttneri
Strenzke, Rheosmittia spinicornis (Brundin), Cladotanytarsus ? gedanicus Gilka, Tanytarsus brundini
Lindeberg – из Европы, 1 – Neozavrelia fengchengensis Wang – из Китая. Наиболее интересна
находка Tanytarsus oscillans Johannsen, распространение которого было ограничено лишь Индией,
Индонезией и Японией [4].
К настоящему времени, по предварительным данным, в водотоках и водоемах (включая водохранилища) бассейна р. Бурея обнаружено 100, бассейна р. Зея – 130 видов и форм хирономид.
Из них непосредственно в речных бассейнах живет примерно одинаковое количество видов (в
Бурее – 88, Зее – 86), а в Зейском водохранилище их почти наполовину больше, чем в Бурейском
(табл. 1). Последнее, на наш взгляд, объясняется в первую очередь тем, что Бурейское водохранилище значительно моложе Зейского и его донные сообщества еще не сформировались. Хотя существуют и другие причины распространения и распределения комаров-звонцов, обусловленные
гидрологией водоемов и водотоков, спецификой климата и историческим прошлым районов. Выяснение этих причин станет возможным после продолжения комплексного мониторинга Бурейского и Зейского водохранилищ в будущем.
Авторы искренне благодарны всем коллегам, которые собрали ценный материал по хирономидам и сделали его доступным для нашего изучения.
Литература
1. Макарченко Е.А., Макарченко М.А., Сиротский С.Е. Зообентос верховьев бассейна р. Бурея // Тр.
Гос. природного заповедника "Буреинский". Владивосток; Хабаровск: Дальнаука, 1999. Вып. 1. С. 101–108.
2. Макарченко Е.А., Макарченко МА. К систематике некоторых Orthocladiinae (Diptera,
Chironomidae) российского Дальнего Востока // Евразиат. энтомол. журн. 2005. Т. 4, вып. 1. (В печати).
3. Макарченко Е.А., Макарченко М.А. Хирономиды рода Rheocricotopus Thienemann et Harnisch, 1932
(Diptera, Chironomidae, Orthocladiinae) российского Дальнего Востока // Евразиат. энтомол. журн. 2005. Т. 4,
вып. 1. В печати.
Ekrem T. A review of selected South- and East Asian Tanytarsus v. d. Wulp (Diptera, Chironomidae) // Hydrobiologia. 2002. V. 474. P. 1–39.
108
НАХОДКА ASELLUS MARTYNOVI BIRSTEIN, 1947
В ЗЕЙСКОМ ВОДОХРАНИЛИЩЕ
Д. А. Сидоров
Биолого-почвенный институт ДВО РАН, Владивосток
Работа выполнена при финансовой поддержке х/д № 06–04 от 30.06.2004 г. (ИВЭП ДВО
РАН) и гранта ДВО РАН "Программа комплексных исследований в бассейне реки Амур на период 2004–2008 гг.".
Впервые Asellus martynovi Birtein был указан в работе по пресноводным Amphipoda и Isopoda северной Якутии [4]. А.В. Мартынов, исследовавший эту форму, не обратил внимания на строение плеоподов и поэтому определил ее как Asellus aquaticus. Я. А. Бирштейн, не имея оригинальных экземпляров, приводит данные Мартынова [5]. В работе по водяным осликам Сибири
приводится первое описание данного вида в статусе подвида A. hilgendorfi, но автор дает изображения, не соответствующие диагнозу, а принадлежащие, скорее всего, типичной форме [1]. В издании по фауне СССР этот недостаток был исправлен [2]. В.Я. Леванидов, обсуждая в работе распространение водяных осликов северо-востока Азии, придает таксону статус вида [3].
Материал собран 23.06.2004 г. в Амурской области – Зейский заповедник, р. Большой Гармакан, в месте впадения в Зейское водохранилище, и в районе села Хвойное. Температура воды –
10,5 °С. Самки – или с кладками яиц в марсупиумах или без кладок, но с развитыми марсупиальными сумками.
Морфология обнаруженных экземпляров практически не отличается от типичной, за исключением строения II плепода ♂ (рис. 1.), выполняющего у водяных осликов роль копулятивных
органов. У зейской формы экзоподит II плеопода ♂ на дистальном крае внутренней группы щетинок дистального членика несет всегда 4 перистых щетинки, в отличие от 6 щетинок, указываемых для данного вида. Но, с другой стороны, в литературных данных для A. hilgendorfi приводится от 3 до 8 щетинок на экзоподите. По нашему мнению, это утверждение не совсем верно, так
как предыдущие авторы не всегда рассматривали детальное строение эндоподита II плепода ♂,
представляющего собой прекрасный инструмент для систематики данной группы. При использовании данного признака как руководящего на видовом уровне, формы распадаются на хорошо
различимые самостоятельные виды, зачастую в литературе приводящиеся под одним названием.
Учитывая все вышесказанное и то, что A. martynovi
был описан довольно поверхностно (из озер дельты Лены), можно считать находку данного вида в Зейском водохранилище или новым подвидом, или как изолированную популяцию некогда обширного ареала. Хотя может
быть и более прозаическое объяснение этой находке –
вследствие заноса данного вида в водохранилище человеком. Но данные утверждения могут быть проверены только дальнейшими исследованиями с использованием более
весомого материала, в том числе и из типового местообитания.
Тем не менее, находка A. martynovi в Зейском водохранилище указывает на то, что водохранилища играют в
настоящее время роль своеобразных убежищ или "антропорефугий" для некоторых редких или находящихся в
угнетаемом состоянии видов. На залитых участках создаются благоприятные условия для существования лимнофилов, приспособленных больше к жизни в стоячей или
Рис. 1. Плеопод II ♂.
слабопроточной воде, а в верховьях, где кончается
зона подпора и сохраняется проточность, эти виды отсутствуют. В реках и других водоемах, впадающих в водохранилище, как и в водоемах, довольно далеко от него расположенных, но, возможно, имевших связь с бассейном реки Зеи, A. martynovi не был нами обнаружен.
109
Литература
1. Бирштейн Я.А. О водяных осликах Сибири // Докл. АН СССР. 1947. Т. 57. № 4. С. 409–412.
2. Бирштейн Я.А. Пресноводные ослики (Asellota). Ракообразные // Фауна СССР, новая серия, № 47.
М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1951. Т. 7. Вып. 5.
3. Леванидов В.Я. Новые виды и распространение водяных осликов Asellus s. str. (Isopoda, Asellidae)
на северо-востоке Азии // Фауна пресных вод Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1980. С.
13–23.
4. Мартынов А.В. Заметка о пресноводных Amphipoda и Isopoda северной Якутии // Ежегодник Зоологического музея АН СССР. 1932. Т. 32. № 4. С. 523–540.
5. Birstein J.A. Die Land- und Susswasser-Isopoden des arktischen Gebietes // Fauna Arctika. 1933. Bd. 6.
Lief. 5. S. 473–476.
ПРОГНОЗ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ ДОННЫХ СООБЩЕСТВ
РЕКИ АМАЗАР В СВЯЗИ СО СТРОИТЕЛЬСТВОМ
АМАЗАРСКОГО ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ЗАВОДА
Д.В. Матафонов
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита
Экспедиционное обследование р. Амазар и водохранилища на р. Чичатка проводилось с 5
по 8 октября 2004 г. Исследования проведены в связи с планируемым созданием на р. Амазар
целлюлозного завода и водохранилища для него. В наши задачи входило получить первоначальные данные о структуре донных сообществ р. Амазар и на этой основе рассчитать величину потенциальной рыбопродуктивности. Для сравнения полученных данных и последующего прогноза
были собраны пробы на водохранилище р. Чичатка – притока р. Амазар.
Всего было обследовано 7 станций на р. Амазар и 2 станции на р. Чичатка. На р. Амазар
пробы были собраны на следующих участках: 1) в зоне будущего затопления (плес, устье руч.
Крестовая); 2) ниже зоны затопления – на перекате; 3) выше зоны затопления – под автомостом,
ниже пос. Амазар, а также выше этого поселка.
Отбор проб производился дночерпателем Петерсена (S = 0,025 м2) в двух повторностях. На
участках перекатов пробы собирали, смывая организмы бентоса с камней (в двух повторностях), с
последующим их пересчетом на 1 м2 дна. Продукцию сообщества зообентоса рассчитывали по
величинам удельной продукции организмов за период максимального роста донных беспозвоночных – период открытой воды р. Амазар, или 6 месяцев (середина апреля – середина октября). Расчет продукции для р. Амазар был произведен по основным группам зообентоса – личинкам хирономид, ручейников, стрекоз, а также олигохетам, двустворчатым и брюхоногим моллюскам. Для
водохранилища на р. Чичатка (по центральной станции) – таким же образом по личинкам хирономид и олигохетам.
В результате обработки проб получены следующие данные о структуре донных бентоценозов. Общее количество обнаруженных групп – 14 (табл.1). Наибольшее разнообразие было отмечено в устьевой части руч. Крестовая – 11 групп. Далее по общему числу групп следует участок
плеса – от 5 до 7, на участках перекатов отмечено наименьшее число групп. Численность организмов была наиболее высокой на перекате ниже плеса, а также в устье руч. Крестовая. Наибольшие величины биомассы бентоса также были отмечены в устье руч. Крестовая.
В целом, наибольшей встречаемостью отличались личинки хирономид, ручейников и брюхоногих моллюсков, которые дали для р. Амазар и наибольшие средние величины биомассы. На
участках замедленного течения и заиления, обычно вблизи берега на глубинах до 0,7 м, в бентосе
возрастало количество олигохет, мелких двустворок, а также личинок мокрецов и стрекоз. Можно
отметить, что замедленная скорость течения, накопление растительных остатков, заиление, а также зарастание водной растительностью, оказывают благоприятное действие на развитие бентоса в
устье руч. Крестовая и на участке плеса выше переката.
110
Таблица 1
Ручейники
Поденки
Водохранилище
на р. Чичатка,
центр
260
0.16
380
0.18
Двустворки
Р. Амазар выше
пос. Амазар
Гастроподы
Р. Амазар,
автомост
200
0.08
80
0.02
Олигохеты
3 460
1.46
680
0.54
40
0.02
1 480
1.4
60
0.04
Руч. Крестовая,
устье
80
0.56
1 480
0.16
20
0.02
60
0.74
Перекат ниже
плеса
1 840
0.2
Плес выше
переката
Плес у третьего
мыса
Хирономиды
Плес,
водонасосная
станция
Численность (N, экз./м2) и биомасса (B, г/м2) организмов зообентоса
на обследованных станциях
2 5189
1.761
8 363
0.472
4 837
0.362
2 380
8.06
1 480
0.5
57
0.9
8 160
4.22
2 580
0.92
1 880
4.16
196
0.952
400
4.94
46
0.023
49
0.024
60
3.58
1 020
0.2
Мокрецы
Вислокрылки
Пиявки
45
0.023
60
0.02
40
0.03
60
1.14
1 360
0.26
60
0.43
20
0.02
20
0.01
20
0.06
Веснянки
Стрекозы
49
0.049
40
0.12
Личинки жуков
Личинки diptera
60
0.02
2 240
2 260
6 800
25 441 14 600
8 506
Всего
0.980
1.280
7.240
3.613
16.190
0.567
Примечание. В числителе – численность, в знаменателе – биомасса.
Водные клещи
4 882
0.384
3 920
8.580
Величины продукции сообщества бентоса были нами рассчитаны, исходя из полученных
величин биомассы организмов. Объем продукции для р. Амазар составил 111,46 кг/га, а для водохранилища (по центральной станции) – 534,78 кг/га.
Продукция в водохранилище оказалась выше за счет освоения всей его зоны высокопродуктивными организмами – личинками хирономид. Этому способствовали благоприятные условия
обитания – низкие скорости течения воды, хорошая аэрация, песчаные грунты с обилием привносимой органики. Здесь же оказалась высокой величина биомассы олигохет, которая была сопоставима с участками р. Амазар выше переката (у берега) и устьем руч. Крестовая (табл. 2).
Полученные величины продукции сообщества зообентоса послужили основой для расчета
величины рыбопродукции, которая в р. Амазар составила 8,0 кг/га, а в водохранилище – 38,2 кг/га.
Прогнозируя возможное влияние создания водохранилища на сообщества донных беспозвоночных в первую очередь необходимо принимать во внимание ведущее значение уровня воды
и его зарегулированности. Считаем, что с созданием водохранилища произойдет повышение и
стабилизация уровня воды в реке на участке водохранилища, замедление скорости течения, в свя-
111
зи с чем будет происходить заиление грунтов. Эти условия будут определять смену настоящего, в
целом реофильного облика сообществ бентоса, на лимнофильный. Для большинства водохранилищ эти изменения являются закономерными [1–4]. Тем не менее, процесс достижения бентосом
относительно стационарного состояния, также как и в других водохранилищах, будет зависеть от
скорости образования устойчивого грунтового комплекса.
Таблица 2
Средняя численность (N, экз./м2) и биомасса (B, г/м2)
организмов зообентоса р. Амазар
Хирономиды
Олигохеты
Гастроподы
Двустворки
Ручейники
Поденки
Веснянки
Стрекозы
Мокрецы
Вислокрылки
Пиявки
Личинки жуков
Неопределенные личинки двукрылых
Водные клещи
Всего
N
7618
469
309
211
172
73
6
17
340
9
9
3
3
9
9247
B
1,233
0,211
0,918
0,200
0,888
0,032
0,004
0,674
0,066
0,061
0,020
0,001
0,009
0,003
4,322
В целом возможен вариант формирования бентофауны Амазарского водохранилища близкий сложившемуся в Вилюйском водохранилище, которое в общих чертах можно охарактеризовать как мало- или среднекормное [3]. В первые годы создания этого водохранилища большое
значение для расселения гидробионтов (в первую очередь личинок хирономид) имел затопленный
лес [3]. В дальнейшем, с выпадением лесов и заиливанием грунтов, бентос на открытых участках
обеднел. Несмотря на это, были выделены районы водохранилища повышенной кормности, которые сопутствовали прибрежным участкам и заливам затопленных устьев впадающих рек. Подобные процессы мы предполагаем и для Амазарского водохранилища. Кроме того, в нем возможно
формирование участков повышенной кормности, по продуктивности близких сформированным
на песчаных грунтах Чичатского водохранилища. В то же время уникальность этих процессов в
Амазарском водохранилище будет во многом определяться особенностями его гидрологического
режима, а также природно-климатическими особенностями местности. Очевидно, немалое значение для общего развития бентоса будут иметь и особенности формирования донных фитоценозов.
В целом можно ожидать увеличение рыбопродуктивности обследованного участка реки.
С другой стороны, выпадение ряда реофильных видов, а также длительность процесса перестройки и формирования новых донных сообществ организмов, может вызвать снижение продукции отдельных видов рыб. К таким значимым организмам можно отнести личинок некоторых
видов ручейников, которые, по данным настоящего обследования, являются одним из существенных компонентов в питании ленка. Кроме того, пока трудно оценить то влияние, которое окажет
на зооценозы загрязнение речных вод сточными водами завода.
В заключение следует отметить, что для более точного прогноза предстоящих изменений
в структуре донных сообществ в связи с созданием целлюлозного завода на р. Амазар, необходимы более тщательные исследования на современном этапе.
Литература
112
1. Биологические исследования Красноярского водохранилища/отв. ред. Т.Г. Попова. – Новосибирск: Наука, 1975.
2. Биологические ресурсы водохранилищ/отв. ред. Н.В. Буторин, А.Г. Поддубный. – М.: Наука, 1984.
3. Биология Вилюйского водохранилища/отв. ред. Ф.Н. Кириллов, Н.Г. Соломонов. – Новосибирск:
Наука, 1979.
4. Водохранилища и их воздействие на окружающую среду/отв. ред. Г.В. Воропаев, А.Б. Авакян. –
М.: Наука, 1986.
МОНИТОРИНГ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ТРЕБОВАНИЙ ГИДРОБИОНТОВ
В ЗОНАХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ,
ТЕПЛОВЫХ И АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
В.К. Голованов
Институт биологии внутренних вод РАН, пос. Борок, Ярославская обл.
От незарегулированных рек, количество которых постоянно сокращается, водохранилища
отличаются измененным температурным режимом и рядом гидрологических особенностей.
Огромное количество больших и малых плотин, тепловых и атомных электростанций, а также
крупных предприятий металлургического, химического и бумажного профиля, расположенных на
различных участках водохранилищ России, существенно влияют на сезонные изменения температуры водной среды, в которой обитают рыбы и беспозвоночные. Иногда такие изменения незначительны и не представляют особого интереса. Однако в ряде случаев разница сезонных или суточных температурных показателей между естественными водами и участками тепловых (или
охлажденных) сбросов достигает величин от 2–3 до 10 оС. Тепловые или холодовые шлейфы вод,
в зависимости от расположения гидротехнических объектов прослеживаются в водохранилищах
на расстоянии от нескольких километров до нескольких десятков километров.
В конце XX и начале XXI века как во всем мире, так и в различных регионах России отмечается тенденция потепления климата, что в ряде случаев приводит к существенным перестройкам экосистем водоемов, изменениям гидрологического, гидрохимического и термического режимов [4]. Изменяется животный и растительный мир водоемов, наблюдаются многочисленные
случаи инвазии южных видов в более северные участки бассейнов рек. Зоны измененных температурных условий, о которых упоминалось выше, находясь под влиянием глобального потепления, начинают играть роль своего рода модельных полигонов, на которых может быть прослежена "эволюция" как водных экосистем, так и отдельных видов гидробионтов. Именно на таких
участках водохранилищ становится возможным наблюдать изменение эколого-физиологических
и эколого-биохимических свойств рыб и беспозвоночных, а иногда и прогнозировать динамику
изменения таких свойств в ходе предстоящего повышения температур воздушной и водной среды
на земном шаре в XXI веке.
К сожалению, в силу ряда сложившихся объективных, политических и экономических причин в России в течение последних 15 лет, многолетние систематические исследования влияния
тепловых (и холодовых) сбросов на водохранилища в районах ГЭС, ГРЭС и АЭС оказались практически свернутыми. Не проводятся они и в странах ближнего зарубежья. Единственным положительным примером могут служить многолетние исследования литовских ученых на водоемахохладителях Литовской ГРЭС, а также Игналинской АЭС. В последнем случае изучена не только
динамика реакций экосистем водоемов на возрастание тепловых нагрузок, но и обратный процесс
(в ходе планируемого постепенного прекращения работы атомной станции).
Одним из основных элементов экологического мониторинга зон водохранилищ России с
измененными температурными условиями является изучение и сопоставление температурных
адаптаций водных организмов (в частности, рыб и беспозвоночных) в естественной среде (норма),
участках сбросных вод и в экспериментальных (лабораторных) условиях [3]. Исследование различных форм температурных адаптаций рыб и беспозвоночных, а также реакций водных животных на температурный фактор, в различное время успешно проводились в Институте биологии
внутренних вод РАН, Институте проблем экологии и эволюции РАН, Зоологическом институте
РАН, Институте биологии развития РАН, Институте биологии КНЦ РАН, Мурманском морском
113
биологическом институте КНЦ РАН, а также на биологических факультетах МГУ и ЛГУ, во
ВНИИПРХе, ГОСНИОРХе, ПИНРО, АтлантНИРО и других рыбохозяйственных организациях.
Это направление гидробиологии и ихтиологии имеет богатую историю и сильно развито в США,
Канаде, Англии, Франции, Норвегии, Швеции, Финляндии и ряде других европейских стран. Исследования в России продолжаются и в настоящее время, но только отдельными группами ученых. Ряд исследований выполнен учеными Сибири (Лимнологический институт СО РАН, Красноярский и Иркутский университеты) и Мордовского госуниверситета. Тем не менее, следует отметить, что изучению температурных требований пресноводных гидробионтов как в естественных условиях, так и в эксперименте, уделяется слишком малое внимание.
Вместе с тем, оценка температурных границ жизнедеятельности, оптимальных температур
роста, питания и поведения, термопреферендума рыб и беспозвоночных, особенностей температурной акклимации и оцепенения (или "зимней спячки") рыб имеет не только актуальное теоретическое значение, но и важную практическую значимость [3]. Полученные нормы температурной жизнедеятельности водных животных позволяют не только прогнозировать эффективность и
экологическую безопасность их обитания в естественных и измененных условиях водохранилищ,
но и разрабатывать научно обоснованные параметры сброса вод в зонах ГЭС, ГРЭС и АЭС [2].
Задача настоящей публикации – формулировка основных этапов, необходимых для полносистемного мониторинга температурных требований гидробионтов в зонах гидротехнических сооружений, тепловых и атомных электростанций. В качестве первоочередных этапов предлагаются
следующие.
1. Создание компьютерной базы данных, включающей температурные критерии жизнедеятельности рыб и водных беспозвоночных – верхние и нижние летальные температуры при
различных уровнях тепловой нагрузки, избегаемые температуры, оптимальные температуры питания, роста, поведения и жизнедеятельности, конечные и избираемые температуры (термопреферендум), нерестовые температуры, температурные пороги прекращения и начала питания, сигнальные температуры начала и окончания миграций, характеристики температурной акклимации,
температуры начала и завершения "зимней спячки" у рыб и диапаузы у беспозвоночных. Список
критериев может быть расширен или сокращен по мере накопления данных из российских и зарубежных литературных источников, а также в результате проведения экспериментальных исследований. В отечественной литературе, за редким исключением, такие материалы не систематизированы и представлены в сокращенном виде [3], или известны в виде переводных изданий [4].
Представляется целесообразным уже на стадии накопления данных размещение ее на интернет–
сайте Института биологии внутренних вод РАН для открытого пользования и взаимного обмена
информацией с исследователями из России, стран ближнего и дальнего зарубежья.
2. Выбор температурных критериев (норм или свойств) жизнедеятельности рыб и водных
беспозвоночных, которые в наибольшей степени могут отражать функционирование животных во
всем диапазоне жизни в меняющихся температурных условиях среды – от нижних летальных до
верхних летальных температур. Исходя из методологических подходов канадских и американских
физиологов Фрая (Fry, 1947, 1971), Бретта (Brett, 1952, 1970, 1971) и В.С. Ивлева (1958), все разнообразие эколого-физиологических и поведенческих параметров, отражающих температурные
требования гидробионтов, можно разделить на две основные группы. Одна из них характеризует
границы жизнедеятельности (пессимум), другая – оптимальные зоны функционирования особей,
популяций и видов (Лапкин и др., 1990). Ключевыми параметрами, на наш взгляд, являются, с
одной стороны, летальные температуры (верхние и нижние), а с другой – оптимальные температуры роста и питания, как правило, совпадающие с конечными избираемыми температурами рыб
[2,3]. Таким образом, из многочисленного списка критериев отбираются наиболее важные, на
анализе и оценке которых и следует сосредоточиться позднее. Именно эти критерии могут быть в
дальнейшем использованы для мониторинга температурных требований гидробионтов в зонах
гидротехнических сооружений, тепловых и атомных электростанций.
3. Оценка полевых и экспериментальных методов, которые позволяют получать объективные критерии, в полной мере отражающие температурные требования гидробионтов. Как показывает анализ собственных экспериментальных и полевых данных [2,3] и ряда литературных
материалов [5,6], необходимо в первую очередь учитывать сезон года, в течение которого получены данные, возраст животных, а также их эколого-физиологический, эколого-биохимический и
иммунологический статус. Достаточно часто перечисленные выше исходные пункты в публика-
114
циях или отсутствуют, или приводятся в сокращенном виде, что серьезно затрудняет анализ и систематизацию критериев. Экспериментальные данные по летальным температурам рыб, например, получают с использованием нескольких методов: метода начальных (пороговых) температур
(иначе – метода "температурного скачка") [3], метода критического термического максимума–
минимума и метода хронического летального максимума–минимума [5]. Соответственно, в зависимости от применяемого метода, могут быть получены в ряде случаев совершенно несопоставимые результаты, которые затем ошибочно интерпретируются применительно к условиям естественной среды и зоны сброса подогретых или охлажденных вод. Для каждой группы критериев,
характеризующих температурные границы жизнедеятельности и оптимальные зоны функционирования, должен быть проведен соответствующий анализ и выбор подходящей методики. Возможна разработка своего рода переводных коэффициентов, позволяющих сравнивать результаты,
полученные разными методами.
4. Анализ соотношения температурных требований гидробионтов в естественных условиях водохранилищ, в зонах гидротехнических сооружений (плотин ГЭС), тепловых (ГРЭС) и
атомных электростанций. До настоящего времени остается сравнительно слабо разработанным
вопрос о том, насколько различаются данные, полученные в полевых и экспериментальных условиях [1,2,3,6]. Неясно, возможна ли реализация экспериментально выявленных зон "оптимума" и
"пессимума" (границ термоустойчивости) у рыб и водных беспозвоночных в районах тепловых
или холодовых сбросов. Если ответ положителен (с учетом синергизма – влияния других факторов), то каким образом и в какой степени это происходит. Несомненно, что в лабораторных условиях становится возможной оценка воздействия температурного фактора "в чистом виде", в то
время как в полевых условиях влияние температуры, как правило, дополняется влиянием и других факторов, в первую очередь, трофического и токсического [3].
5. Проведение мониторинга температурных требований гидробионтов в зонах гидротехнических сооружений, тепловых и атомных электростанций (на примере выбранных модельных объектов). В бассейне Верхней Волги в качестве таких объектов выбраны Конаковская ГРЭС
(Иваньковское водохранилище), Костромская ГРЭС (Горьковское водохранилище) и плотина Рыбинской ГЭС, с перепадом уровня между Рыбинским и Горьковским водохранилищами 19 м [2].
На указанных объектах сотрудниками ИБВВ РАН и ИПЭЭ РАН проводились долговременные
наблюдения. Кроме того, в лабораториях ИБВВ разработаны методики определения летальных
температур и термопреферендума рыб и водных беспозвоночных.
В дополнение к термоадаптационным показателям, в экологическом мониторинге продуктивно использовать также и гидрологические характеристики водохранилищ – параметры ледостава, средние температуры воды за сезон, температуры водной массы, суммарный запас тепла за
период открытой воды, теплозапас за весь год и за каждый отдельный месяц и т.д. Такие гидрологические показатели суммарно дают ясную картину пространственной и временной структуры
температурных условий обитания гидробионтов. Кроме того, весьма полезна информация, характеризующая динамику уровенного режима водохранилища, кормовую базу рыб, влияние других
биотических и абиотических факторов и различных видов антропогенного воздействия на водоем.
В заключение следует отметить, что взаимодействие гидробионтов с температурными условиями среды возможно оценить аналогично их отношению к традиционным экологическим ресурсам, например, трофическим (Magnuson et al., 1979). Так, некоторый объем водных масс с
определенной температурой и термическим режимом (в пределах водохранилища или его части)
вполне может быть рассмотрен в качестве своеобразного термального ресурса [3], что, несомненно, указывает на необходимость и актуальность мониторинга температурных требований рыб и
беспозвоночных в водоемах.
Литература
1. Алабастер Дж., Ллойд Р. Критерии качества воды для пресноводных рыб. – М.: Легкая и пищевая
промышленность, 1984. – 384 с.
2. Голованов В.К., Смирнов А.К., Болдаков А.М. Воздействие термального загрязнения водохранилищ Верхней Волги на рыбное население: современное состояние и перспективы // Актуальные проблемы
рационального использования биологических ресурсов водохранилищ. Рыбинск: Изд – во ОАО "Рыбинский
Дом печати", 2005. С. 59–81.
115
3. Голованов В.К., Свирский А.М., Извеков Е.И. Температурные требования рыб Рыбинского водохранилища и их реализация в естественных условиях // Современное состояние рыбных запасов Рыбинского водохранилища. Ярославль, 1997. С. 92–123.
4. Изменения климата и их последствия: материалы специальной сессии Ученого совета Центра
междунар. сотрудничества по проблемам окружающей среды. – СПб: Наука, 2002. – 269 с.
5. Beitinger T.L., Bennet W.A., McCauley R.W. Temperature tolerances of North American freshwater fishes exposed to dynamic changes in temperature // Environ. Biol. Fishes. 2000. Vol. 58, № 3. P. 237–275.
6. Power plants. Effects on fish and shellfish behavior. [Ed. Hocutt Ch. H., Stauffer J.R., Edinger J.E., Hall
L.W., Morgan R.P.]. – New York–London–Toronto–Sydney–San Francisco: Academic Press, 1980. – 346 p.
КРАТКИЕ ВЫВОДЫ ПО НАБЛЮДЕНИЯМ ЗА КАЧЕСТВОМ ВОДЫ ПО
ЗООПЛАНКТОНУ ЗЕЙСКОГО И БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩ
Г.В. Бородицкая, Е.Г. Иванова
Дальневосточное межрегиональное территориальное управление
по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Хабаровск
На Зейском водохранилище гидробиологические наблюдения по зоопланктону проводятся
25 лет, с 1979 года. За отчетный период отобрано и обоработано2 490 проб. Всего выявлено 45
видов зоопланктонных организмов. Наибольшее количество видов было определено в 1979г. – 45,
наименьшее – 15 в 1982 и в 2001 гг. Максимальная численность – 147 500экз/м 3 определена в
1986 г., максимальная биомасса – 1 382,60мг/м3 –в 1990 г. Качество воды в основном соответствовало II-III классу чистоты вод по шестибалльной шкале, только в 1985 г. на втором створе и в
1999 г., на первом створе, в единичных пробах качество воды соответствовало I классу. В 1989 г.
разницы в качестве воды по створам не наблюдалось. В остальные годы наименее загрязнен был
первый створ, находящийся в устье р. Алгая, что, вероятно, является результатом активных процессов самоочищения. Самая чистая вода в течение года отмечена на первом створе в 1988 г.,
средний индекс сапробности – 1,33, наиболее грязная – на втором створе в 1986 г., средний индекс сапробности – 1,72. Средний индекс сапробности первого створа за весь период наблюдений
–1,43, на втором створе – 1,51. На втором створе чаще, чем на первом, отмечен III класс. Это указывает на тенденцию к загрязнению второго створа. Здесь наблюдается аллохтонное загрязнение.
На обоих створах на всех станциях наиболее грязная вода в основном наблюдалась в июне.
Это объясняется первичным наполнением водохранилища. В некоторые годы, в связи с тем, что
основная зона муссонных дождей располагалась южнее, приток в водохранилище был меньше
нормы. Так, в 1987 г., из-за холодной весны, наполнение началось в конце мая, ото льда оно очистилось в первой декаде июня. В 2000 г., в связи с увеличением площади зеркала водохранилища,
были затоплены новые территории, что, очевидно, обусловило ухудшение качества воды. Если в
1979 г. было обнаружено 45 видов зоопланктона, то в 2004 г. всего определено 18 видов. Таким
образом, наметилась тенденция к уменьшению количества видов зоопланктона.
Гидробиологические наблюдения по зоопланктону на Бурейском водохранилище были
начаты в 2003 г. и проводились до марта 2004 г. – на двух створах. С июня по октябрь 2004 г.
пробы воды с Бурейского водохранилища исследовались с 5 створов. Всего определен 41 вид зоопланктонных организмов. Из них 12 видов – коловратки, 19 видов – ветвистоусые и 10 видов –
веслоногие рачки. 33 вида являются индикаторами сапробности. Большинство обнаруженных видов относятся к олигосапробам.
В первый год наблюдений наибольшее число видов (30) определено на первом створе. Максимальная численность – 123 200экз/м3 – определена на втором створе, наибольшая биомасса – 9
813,92мг/м3 – на первом створе. Качество воды соответствует II-III классу чистоты вод по шестибалльной шкале. В 2004 г. наибольшее число видов определено на втором створе – 32, на первом
– 30, на третьем – 12, на четвертом – 9, на пятом – 8 видов (рис. 1).
116
Рис. 1. Видовой состав зоопланктона в 2004 г.
Максимальная численность – 38 000экз/м3 – определена на первом створе в июле. Максимальная биомасса – 5 856,20мг/м3 – определена в июне на втором створе.
Численность и биомасса зоопланктона в зимний период значительно меньше, чем в пробах летнего периода. В марте 2004 г. определено на первом створе всего 4 вида, на втором створе – 5 видов.
Сравнивая створы по качеству воды, можно отметить, что наиболее чистый – первый створ,
средний индекс сапробности за год – 1,27, наиболее грязный – пятый створ, средний индекс сапробности – 1,54. На этот створ, возможно, оказывает влияние бассейн реки Ургал. На втором
створе средний индекс сапробности – 1,33, на третьем – 1,52, на четвертом – 1,48. (Рис. 2).
В течение года наиболее грязная вода почти
на всех створах наблюдалась в августе, что обусловлено прохождением дождевых паводков в
конце июля – начале августа.
При сравнении зоопланктонного сообщества Бурейского водохранилища с зоопланктоном
Зейского водохранилища прослеживается разница
в видовом составе. Так, в Бурейском водохранилище не найдены виды коловраток, присутствие
которых говорит о загрязнении водоема (Brachionus calyciflorus, Brachionus quadridentatus).
Максимальный индекс сапробности Зейского водохранилища в 1985 г. был 2,43. На Бурейском водохранилище максимальный индекс сапробности такой величины не достигал (1,64).
В 2004 г. в качестве воды Бурейского и ЗейРис. 2. Качество воды
ского водохранилищ резких отличий нет,
по среднему индексу S
хотя вода в Бурейском водохранилище несколько чище. Имеется отличие в количестве видов: так, в
2004 г. в Бурейском водохранилище был определен 41 вид, в Зейском всего – 18. Наибольшее количество видов в единичной пробе Бурейского водохранилища – 16, в Зейском водохранилище – 4.
В июне сделана попытка проследить изменения видового состава зоопланктона на участке
верхнего бьефа, на Бурейском водохранилище, р. Амур, выше впадения р. Сунгари и р.Амур в 30
км ниже р.Сунгари. Анализ видового состава зоопланктона в пробах, отобранных в июне 2004 г.
показывает, что водная масса в районе приплотинного участка Бурейского водохранилища характеризуется преобладанием олигосапробных (О) организмов – 50 %. На долю наиболее чистых
ксено - олигосапробных организмов приходится 4,2 % (рис. 3).
117
Рис. 3. Видовая структура Бурейского водохранилища (июнь 2004 г.)
В створе р. Амур выше р. Сунгари происходит некоторое ухудшение качества воды – отсутствуют ксено – олигосапробные, уменьшается количество олигосапробов (всего 33 %), но увеличиваются виды, относящиеся к олиго-бетамезосапробам (50 %) (рис. 4А).
А
Б
Рис. 4. Видовая структура р. Амур (июнь 2004 г.)
4А – у с. Амурзет, 4Б – у с. Нижнеленское
Ниже по течению р. Амур в 30 км от впадения р. Сунгари, у с. Нижнеленинское, качество
воды ухудшается в большей степени. Количество олигосапробов уменьшается до 17 %, а более
грязных олигобетамезосапробов (О-В) – увеличивается до 66 % (рис. 4Б).
Таким образом, в настоящее время Бурейское водохранилище не оказывает влияние на качество воды в реках Бурея и Амур по гидробиологическим показателям.
ФИТО- И ЗООПЛАНКТОН РАКОВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
(ПРИМОРСКИЙ КРАЙ, РОССИЯ)
Т.В. Никулина*, Е.И. Барабанщиков**
*Биолого-почвенный институт ДВО РАН, Владивосток
**Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр
(ТИНРО-Центр), Владивосток
Раковское водохранилище (РГУ) обеспечивает питьевой водой один из крупнейших промышленных городов Приморского края – г. Уссурийск. Водохранилище расположено в долине
реки Раковки и ее притока – Лихачевки, имеет удлиненную конфигурацию, вытянуто с югозапада на северо-восток. Ширина водохранилища в самом широком месте – 2,11 км, средняя – 1,2
км. Согласно классификации водохранилищ по глубине, приведенной в монографии А.Б. Авакян
с соавторами [1], оно является водохранилищем средней глубины и имеет следующие параметры:
максимальная глубина – 22,0 м, минимальная – 5,5 м, средняя – 9,24 м. По характеру регулирования стока – это многолетнее водохранилище, имеющее 10-летний водообмен, по термическому
режиму является голомиктическим.
118
Материал и методы. Сборы зоопланктона, а также фитопланктона и водорослей перифитона на Раковском водохранилище осуществлялись с 1997 по 1999 годы. Всего отобрано около
200 качественных и количественных альгологических проб и 33 пробы зоопланктона. Пробы отбирали на 25 станциях, при расположении которых использовали стандартные гидрологические
профили водохранилища.
Качественные и количественные планктонные пробы отобраны с помощью сети Апштейна
с диаметром входного отверстия 0,05 м2, изготовленной из мельничного сита №76. Коэффициент
уловистости сети принят за 1. Обработку альгологического материала и идентификацию водорослей проводили по стандартным методикам [3, 13, 4, 15]. Пробы зоопланктона обрабатывались по
стандартной методике [6, 9]. Планктонные животные определялись с помощью работ Рылова [10],
Кутиковой [5], Смирнова [12] и др. [7, 8].
При определении качества воды использовался наиболее широко известный и применяемый
метод Пантле–Бука [14] в модификации Сладечека [11], который основан на выявлении показательных организмов (т. е. видов-индикаторов) для оценки степени органического загрязнения вод.
Видовой состав водорослей и зоопланктона. Альгофлора Раковского водохранилища и
его притоков представлена 138 видами (с разновидностями и формами – 143 таксонами), принадлежащими к 8 отделам: Cyanophyta – 19 видов, Euglenophyta – 2, Dinophyta – 3, Chrysophyta – 2,
Bacillariophyta – 74, Xanthophyta – 2, Rhodophyta – 1, Chlorophyta – 35 (табл. 1).
Таблица 1
Таксономический состав альгофлоры РГУ (Приморский край)
Класс
Порядок
Семейство
Род
Вид
Разновидность и
форма
Euglenophyta
3
1
4
1
9
1
11
2
19
2
19
2
Dinophyta
1
1
1
3
3
3
Chrysophyta
1
1
1
2
2
2
Bacillariophyta
2
4
12
29
74
79
Xanthophyta
1
2
2
2
2
2
Rhodophyta
1
1
1
1
1
1
Chlorophyta
2
5
14
22
35
35
12
19
41
72
138
143
Отдел
Cyanophyta
Всего
Массовыми видами, которые в различные периоды времени являлись по численности и
биомассе определяющими в Раковском водохранилище, можно считать только 10 видов: Aulacoseira granulata, A. ambigua, A. distans, Asterionella formosa, Fragilaria crotonensis (Bacillariophyta),
Aphanizomenon flos-aquae, Microcystis aeruginosa (Cyanophyta), Ceratium hirundinella, Peridinium
cinctum, Sphaerocystis planctonica (Chlorophyta). Основной вид-доминант Раковского водохранилища – Aulacoseira granulat – является обычным доминантом в фитопланктоне питьевых водохранилищ.За весь период исследований в планктонных сборах обнаружено 43 вида животных. Их
них коловратки составляли 18 видов, ветвистоусые ракообразные – 9, веслоногие ракообразные –
10 (из них на долю циклопов приходилось 8) и прочие – 6.
Из планктонных животных наиболее часто отмечались Asplanchna priodonta, Conochiloides
sp., Kellicottia longispina, Keratella cochlearis macracantha, Polyarthra dolichoptera, Bosmina longirostris, Bosminopsis deitersi, Daphnia longispina, Diacyclops bicuspidatus, Mesocyclops leuckarti,
Thermocyclops crassus, Neutrodiaptomus pachypoditus. Все эти виды широко распространены в
Приморском крае, наиболее часто отмечаются в водоемах и водотоках на юге Приморья и, особенно, в бассейне р. Раздольной [2; неопубликованные данные].
Количественные характеристики фито- и зоопланктона.
В Раковском водохранилище по показателям плотности фитопланктона определился диатомово-зелено-синезеленый комплекс; за весь период исследования варьирование численности составило 6,6–2 100 млн.кл/м3 и биомассы 3,6–1 760 мг/м3. Пики наиболее высоких величин числа
119
клеток и биомассы отмечены в РГУ дважды. Первый пик, отмеченный летом (июль) 1998 г., был
вызван обильным развитием вида Aphanizomenon flos-aquae – в этот период численность фитопланктона изменялась от 225 до 920 млн кл/м3, среднее значение биомассы составляло 401 мг/м3;
второй пик - осенью (сентябрь) 1999 г. – максимальное значение биомассы и плотности фитопланктона, на фоне массового развития Aulacoseira granulata составляли 2 100 млн кл/м3 и
1 760 мг/м3 соответственно.
Биомасса зоопланктона имела наиболее низкие значения во время ледового периода. К
июню она достигала своего максимума – 2.5–3.3 мг/м3. В течение остального времени безледного
периода биомасса зоопланктона снижалась в период с июля по сентябрь от 0,8 до 0,3 мг/м3. По
биомассе самые высокие значения в разные годы в летний период имели Asplanchna priodonta
(27,7–46,6%), Bosmina longirostris (10,8–29,7%), Daphnia longispina (15,1%), Thermocyclops crassus
(14,9%), Neutrodiaptomus pachypoditus (19,6–38,9%). Осенью снижается количество теплолюбивых
видов и возрастает доля холодолюбивых видов, а также веслоногих ракообразных. Среди них для
этого времени года наибольшее количество составляли Asplanchna priodonta (13,1–39,7%), Bosmina longirostris (10,3–12,4%), Ceriodaphnia quadrangula (8,4–12,5%), Daphnia longispina (6,5%),
Diaphanosoma dubium (12,7%), науплии веслоногих ракообразных (7,7–9,8%), Mesocyclops
leuckarti (8,8–11,4%), Neutrodiaptomus pachypoditus (8,8–25,6%). Во время ледового периода в
планктонных сборах по биомассе около 100% приходилось на долю веслоногих ракообразных.
Коловратки по численности преобладали в планктонных сборах, но, в связи с их маленькой
индивидуальной массой, имели гораздо низкие значения суммарной биомассы, чем другие группы животных. Летом по численности в разные годы доминировали Kellicottia longispina (до
72,3%) и Conochiloides sp. (до 60%). Весной, в апреле, с началом вегетационного периода, также
по численности доминируют коловратки. Наиболее массовой из них была Synchaeta sp. (до 60%).
Осенью в планктоне водохранилища не только по биомассе, но и по численности доминируют
веслоногие ракообразные, реже –ветвистоусые.
Скопления зоопланктона в течение всего безледного периода отмечаются в мелководной
части водохранилища в районе впадения в него рек Раковки и Лихачевки. В период максимума
планктонные животные распределены практически равномерно по всему водоему.
Таким образом, среди планктонных животных встречались виды характерные как для южной части Приморья, так и для всего бассейна р. Раздольной, особенно его верхней части. Максимум биомассы зоопланктона в водохранилище отмечался в июне и достигал 2,5–3,3 мг/м3.
Качество воды по показателям фитопланктона. За весь период исследования средние значения индекса сапробности для Раковского гидроузла изменялись от 1,30 до 1,75, таким образом,
вода водохранилища в различные периоды могла быть отнесена к ο-сапробной и β-мезосапробной
зонам, что соответствует II и III классам чистоты вод (табл. 2). Вода II класса – чистая питьевая вода, III класса – слабозагрязненная, пригодная для питья с особыми мерами предосторожности.
Таблица 2
Качество воды Раковского водохранилища
1997 г.
Показатель
VIII
Индекс сапробности (S)
Степень сапробности
Зона сапробности
Класс чистоты
IX
1998 г.
X
II
VI
1999 г.
VII
IV
VI
VII
1,75 1,61 1,49 1,38 1,75 1,67 1,57 1,30 1,49
β-ο β-ο ο-β
ο
β-ο β-ο ο-β
ο
ο-β
β-мезо
III
III
олиго
II
II
β-мезо
III
III
олиго
II
II
II
IX
XII
1,51
β-ο
1,40
ο-β
β-мезо
олиго
III
II
Литература
1. Авакян А.Б., Салтанкин В.П., Шарапов В.А. Водохранилища. –М.: Мысль, 1987. – 325 с.
2. Барабанщиков Е.И. Сезонные изменения качественного состава зоопланктона эстуарной зоны реки
Раздольной // Изв. ТИНРО. 1998. Т. 123. С. 356-361.
3. Голлербах М.М., Полянский В.И. Определитель пресноводных водорослей СССР. Общая часть.
Вып. 1. – М.: Сов. наука, 1951. – 200 с.
120
4. Водоросли: справ. – Киев: Наук. думка. 1989. – 608 с.
5. Кутикова Л.А. Коловратки фауны СССР. – Л.: Наука, 1970. – 744 с.
6. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция. – Л.: ГОСНИОРХ, 1984. – 33 с.
7. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 1. – СПб.:
Изд-во ЗИН РАН. 1994. – 396 с.
8. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 2. – СПб.:
Изд-во ЗИН РАН. 1995. – 629 с.
9. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / под ред. В.А. Абакумова. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. – 319 с.
10. Рылов В.М.. Cyclopoida пресных вод // Фауна СССР. Т. 3. Вып. 3. – М.;Л.: АН СССР, 1948. – 318 с.
11. Сладечек В. Общая биологическая схема качества воды // Санитарная и техническая гидробиология: материалы I съезда Всесоюз. гидробиол. о-ва. М.: Наука, 1967. С. 26–31.
12. Смирнов Н.Н. Chydoridae фауны мира: Фауна СССР. Т. 1. Вып. 2: Ракообразные. – Л.: Наука,
1971. – 531 с.
13. Топачевский А.В., Масюк Н.П. Пресноводные водоросли Украинской ССР. – Киев: Вища школа,
1984. – 336 с.
14. Pantle F., Buck H. Die biologische überwachung der Gewasser und die Darstellung der Ergebnisse //
Gas- und Wasserbach. 1955. Bd. 96, № 18. P. 604.
15. Swift E. Cleaning diatoms frustules with ultraviolet radiation and peroxide // Phycologia. 1967. V. 6, N 2–
3. P. 161–163.
МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ЗООПЛАНКТОНА
В ВОДОХРАНИЛИЩЕ-ОХЛАДИТЕЛЕ ГРЭС В УСЛОВИЯХ ЗАБАЙКАЛЬЯ
ПО МАТЕРИАЛАМ МОНИТОРИНГА
(НА ПРИМЕРЕ ХАРАНОРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА)
М.Ц. Итигилова, Е.Ю. Афонина
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита
Сообщества зоопланктона выполняют исключительно важную роль в трансформации вещества и потоках энергии в экосистеме, участвуют в формировании качества воды, служат естественной кормовой базой рыб, а также используются для индикации состояния и изменений в
экологической системе.
Литературные данные по водоемам-охладителям касаются в основном крупных водохранилищ, и мало известно о зоопланктоне малых наливных водохранилищ. Ранее нами проведены исследования зоопланктона водоема-охладителя Читинской ГРЭС – озера Кенон [3] – малого степного водохранилища для резервного сохранения воды Краснокаменского ГОКа [2]. В настоящей
работе впервые даны результаты исследований зоопланктона малого степного водоемаохладителя Харанорской ГРЭС. Это водохранилище пока является единственным водоемомохладителем ГРЭС в бассейне Верхнего Амура, и расположено оно на правом берегу реки Онон
на территории Оловяннинского района Читинской области. По физико-географическому районированию региона водохранилище находится в северо-монгольской пустынно-степной области с
засушливым и резко континентальным климатом. Водоем образован путем обвалования дамбами
участка поймы р. Онон в месте впадения в нее р.Турга; под затопление также ушли мелкие пойменные озера – Зеленое, Благодатное и Улан-Хада. По морфологическим характеристикам водохранилище-охладитель Харанорской ГРЭС относится к пойменным водоемам, при нормальном
подпорном уровне 574 м БС имеет площадь водного зеркала 4,1км2 и объем 15,6 млн м3, среднюю
глубину – 3,8 м. При горизонте сработки водохранилища, равном 572,5 м, средняя его глубина –
2,3 м, объем – 9,2 млн м3. Система технического водоснабжения ГРЭС смешанная (прямоточнооборотная) летом и полностью оборотная – зимой. Забор воды идет из р. Онон, также поступает
сток из р. Турга.
В развитии водохранилища условно выделяем два периода. Первый период – запуск первого энергоблока (1995–1999 гг.) – стадия сильного колебания уровня воды, который в отдельные
даты падал даже ниже уровня мертвого объема (УМО – 572,5 м); второй период – запуск второго
121
энергоблока (2000–2003 гг.) – в это время высшие значения уровней превышали форсированный
подпорный уровень (ФПУ – 574,3 м), а низшие – не опускались до величин УМО. Тепловое влияние ГРЭС на водоем выражается в повышенных температурах воды в сбросном канале по сравнению с самим водохранилищем. Так, по нашим данным, в весенне-осеннее время средние значения
температуры воды на сбросном канале превышали температуру водохранилища на 2–8 оС, в июне
– на 2–3 оС, а в июле – августе температура воды по всей акватории водоема была одинаковой
(19–24 оС). Максимальные температуры (до 26 оС) достигались в июне засушливых и жарких 2001
и 2002 гг., когда температура воздуха днем была выше 32-35 оС. Минерализация воды, по данным
Л.В.Заманы, в системе технического водоснабжения менялась от 95,6 до 359,8 мг/л. Кислородный
режим благоприятен, даже в период максимальных летних температур в придонном слое насыщение воды кислородом не падает ниже 54 %.
Основной полевой материал по зоопланктону собирали в водохранилище с августа 1995 г.
до августа 1997 гг. и с сентября 2000 г. до июня 2003 г. Отбор проб и камеральная обработка проведены по общепринятой методике. Всего собрано и обработано около 130 количественных проб.
Биофонд водохранилища складывался из гидробионтов рек Онон, Турга и пойменных затопленных озер. По материалам "Теплоэлектропроекта", биомассы зоопланктона в июне – августе
1974 г. в р. Онон колебались от 1,5 до 7,6 мг/м3, в озерах – от 14,8 до 473,5 мг/м3.
Общий список видов планктонных беспозвоночных водоема-охладителя Харанорской
ГРЭС и рек Турга и Онон содержит 105 таксонов. Наибольшее число видов отмечено среди
Rotifera – 43; представители из отряда Bdelloida, класс Branchiopoda включают 33 вида, класс
Сopepoda – 20 видов и представителей из подотряда Harpacticoida. Среди ракообразных постоянными составляющими зоопланктона во все сезоны года являются Bosmina longirostris, Daphnia
galeata, Eudiaptomus graciloides, Acantodiaptomus denticornis, Cyclops vicinus, Thermocyclops crassus, летом появляются Diaphanasoma brachyurum, Ceriodaphnia quadrangula. Из коловраток весной
всегда можно встретить Polyarthra dolychoptera, Keratella quadrata, иногда – Brachionus angularis,
Keratella cochlearis, Kellicottia longispina, летом и осенью - Asplanchna priodonta, Kellicottia
longispina, Keratella quadrata.
Развитие зоопланктона по годам рассматривалось в зависимости от колебания уровней в два
периода, а сравнительную межгодовую динамику зоопланктоценозов – по материалам за август.
В 1995 г., в первые дни работы ГРЭС, в планктоне водохранилища доминировали ракообразные D. galeata, D. pulex, A. denticornis, M. leuckarti, коловратки – A. priodonta, Testudinella patina. В августе основная роль в формировании численности (63 %) и биомассы (74 %) принадлежала ветвистоусым рачкам (табл.1).
Таблица 1
Процентное соотношение численности (N) и биомассы (В) основных групп
зоопланктона в августе в разные годы (среднее по водохранилищу)
Год
1995
1996
1997
2001
N
В
N
В
N
В
N
Коловратки
11
1
79
62
29
4
21
Копеподы
26
25
8
7
31
45
23
Кладоцеры
63
74
13
31
40
51
56
В
11
33
56
Тип зоопланктоценоза
Кладоцерный (D.galeata + D.pulex)
Ротаторный (A.priodonta)
Кладоцерно-копеподный (D.galeata
– E.graciloides – T.crassus)
Кладоцерно-копеподный
(B.longirostris + B.deitersi –
T.crassus)
Численность дафний в центре водохранилища достигала 167,97 тыс.экз./м3 , а биомасса –
8,15 г/м3. В популяции преобладали особи двух размерных групп: 0,5–0,7 мм (44 % численности
дафний) и 1,1–1,3 (41 %). Средний индивидуальный вес особи равнялся 48,5 мг. Таким образом,
зоопланктонное сообщество водохранилища, в первый год его заполнения, характеризовалось
вспышкой численности (155,32 тыс.экз./м3) и биомассы (7,30 г/м3) (табл.2), богатым видовым разнообразием.
122
Таблица 2
Численность (N) и биомасса (В) зоопланктона водохранилища в августе
Год
N, тыс.экз./м3
В, г/м3
47.18–337.12
0.60–14.31
1995
155.32
7.30
8.70–420.85
0.17–3.40
1996
167.03
1.88
10.24–54.2
0.13–0.97
1997
32.24
0.55
37.92–77.44
0.63–1.83
2001
57.68
1.23
Примечание. В числителе – минимальные и максимальные значения, в знаменателе – средние.
В августе 1996 г., во второй год начала работы ГРЭС, отмечена значительная перестройка
зоопланктонного сообщества. Ядро доминирующего комплекса составили A. priodonta, D. galeata,
D. pulex T. crassus. Основная роль в создании численности (80 %) и биомассы (62 %) принадлежала коловраткам, в частности, хищной A. priodonta. (табл.1). В планктоне появились теплолюбивые
виды – индикаторы α-β мезосапробных условий (брахионусы). Диаптомусы стали встречаться
единично. Среди циклопов в сообществе стал превалировать мелкий T. crassus, вместо M.
leuckarti. Заметно больше стало мелких рачков-фильтраторов (B. longirostris, Ch. sphaericus). Численность ранее господствующих дафний сократилась в 3 раза и составила 51,25 тыс.экз./м3, а
биомасса – почти в 5 раз (1,69 г/м3). Произошло уменьшение их средней индивидуальной массы
до 32,55 мг. Превалирующей размерной группой стали особи 0,7–0,9 мм (34 % от численности
дафний). Общие значения численности и биомассы зоопланктона составили в среднем соответственно 167,03 тыс.экз./м3 и 1,88 г/м3 (табл.2). Таким образом, с началом работы ГРЭС зоопланктонное сообщество водохранилища приобрело ротаторный характер. Сокращение количества
крупных ракообразных, видимо, связано с гибелью их при прохождении через охладительную
систему станции, с интенсивным потреблением их мальками рыб так как в это время наблюдалась
вспышка численности чебака, краснопера, жереха, коня-губаря.
По данным 1997 г., на третьем году эксплуатации станции ведущими видами в планктоне
были D. galeata, C. unicornis, E. graciloides, A. priodonta, E. dilatata, T. crassus. Как видно, в доминирующем комплексе среди ракообразных произошла смена одних видов на другие. Так, D. pulex
полностью утратила свое ведущее положение, вместо массового A. denticornis стал превалировать
E. graciloides, не играющий ранее сколько-нибудь значимой роли в сообществе. Среди зоопланктеров был впервые обнаружен редкий вид – веслоногий рачок Sinodiaptomus sarsi, который отмечен ранее Сарсом в 1903 г. в культурах ила, привезенного из Китая, В.М.Рыловым – в 1923 г., в р.
Амур ниже Хабаровска [1].
В зоопланктоценозе доминантами стали кладоцеры (40 % всей численности и 51 % – биомассы), копеподы (диаптомусы) стали занимать подчиненное положение (табл.1). Коловратка A.
priodonta, хотя и утратила свое ведущее место, однако в сообществе имела немаловажное значение. Несмотря на то, что дафнии вновь стали преобладать в зоопланктонном сообществе, их численность и биомасса были ниже, чем в предыдущем году. Следовательно, наблюдалось и уменьшение среднего индивидуального веса особи до 25,21 мг. Популяция дафний была представлена
молодью, размерные группы 0,3–0,5, 0,5–0,7, 0,7–0,9 составляли соответственно 33, 24, 28 %. Количественные показатели зоопланктона были невысокими и равнялись в среднем 32,24 тыс.экз./м3
и 0,55 г/м3 (табл.2). Отмеченные в третий год становления зоопланктонного сообщества изменения (дальнейшее сокращение общей численности и биомассы) могли стать следствием таких факторов, как "цветение" водоема, снижение в июле уровня воды ниже уровня "мертвого объема",
отсутствие подкачки свежей воды из р. Онон.
Второй период – это период максимальных уровней. В 2000 г. в планктоне водоемаохладителя среди ветвистоусых рачков произошла смена доминантов и ведущий комплекс стали
составлять B. longirostris и Bosminopsis deitersi, которые и определяли основу численности всего
зоопланктона (57 %). Сопутствующими видами были A. priodonta, C. vicinus. В формировании
биомассы участвовали ракообразные (76 %). Таким образом, на шестом году формирования водохранилища-охладителя (2000 г.), в зоопланктоценозе стали преобладать мелкие рачки – фильтраторы (босмины) и коловратки.
123
В августе 2001 г. наблюдалось наибольшее число доминантов: B.l ongirostris, A. priodonta, D.
brachyurum, E. graciloides, C. vicinus. В это время отмечены первые экземпляры коловратки Kellicottia
longispina. Доминирующий в первые годы образования водохранилища рачок D. galeata встречался в
единичных экземплярах, его численность не превышала 1,9 тыс.экз./м3. По сравнению с августом
1995 г.численность дафний сократилась в 84 раза, биомасса – в 260 раз, а средний индивидуальный
вес особи – в 3 раза. Несмотря на довольно высокое развитие планктонных животных общие значения численности и биомассы зоопланктона были невысокими и составляли в августе в среднем 57,68
тыс.экз./м3 и 1,23 г/м3 (табл.2). Летний зоопланктоценоз в 2001 г. характеризовался как кладоцернокопеподный с доминированием B. longirostris, B. deitersi, T. crassus (табл. 1).
В 2002 г. после сдачи второго энергоблока, летом, в планктоне водохранилища господствовала коловратка K. longispina, составляющая до 99 % общей численности. В сентябре–октябре основу
структурной организации зоопланктона составляли K. longispina (в большей мере – в сентябре), D.
galeata (в октябре) и B. longirostris. Каляноиды не достигали сколько-нибудь значительного развития. В осеннем планктоне наблюдалось увеличение количества дафний (52–54 % от общей численности зоопланктона). В целом по показателям численности (до 40–99 %) зоопланктонное сообщество было ротаторным, по биомассе (80–97 %) – кладоцерным. Очень высокие показатели численности (2 137,32 тыс.экз./м3 в июне) зоопланктона обусловлены развитием K. longispina, увеличение
биомассы (4,9 г/м3 в октябре) – D. galeata. В сообществе увеличилась роль дафний. В сентябре популяция в основном была представлена молодью (0,3–0,5 мм), составляющей до 60 % численности
дафний. В октябре превалировала размерная группа 0,9–1,1 (54 %). Численность дафний в сентябре
была 114,57 тыс.экз./м3, биомасса – 1,25 г/м3. Таким образом, в 2002 г., в восьмой год существования водохранилища, был отмечен подъем количественных показателей по сравнению с 1996–97 гг.
В зоопланктоценозе отмечалось увеличение уровня развития коловраток и кладоцер.
За период с марта по июнь 2003 г. в зоопланктоценозе господствующее положение сохраняла коловратка K. longispina, составляющая 83–91 % от общей численности. Другие виды значимой роли в формировании биомассы не имели. В июне превалирующее положение перешло ракообразным D. galeata, C. vicinus, второстепенное значение занимали K. longispina, B. longirostris, T.
crassus, E. graciloides. Весенний планктон водохранилища имел ротаторный характер. Интенсивное развитие коловраток обусловило высокие значения численности (1 662 тыс.экз./м3 в мае), а
развитие ракообразных вызвало повышение биомассы (3,9 г/м3 в мае).
Итак, зоопланктон в первые годы существования водохранилища был представлен озернопрудовыми видами и был дафниево-диаптомусовым, затем, в связи с эвтрофированием водохранилища, стали преобладать широко-толерантные, термофильные организмы с небольшими размерами тела и зоопланктоценоз стал в 2001 г. босминиево-термоциклоп-совым. Произошло уменьшение августовских биомасс от 14 до 1,5–2 г/м3 . В период минимального уровня отмечено
уменьшение количества и размеров основных фильтраторов – дафний, сократилась численность
грубых фильтраторов – диаптомусов. Как известно, исчезновение фильтраторов – потребителей
фитопланктона, является одной из причин "цветения" водоема. В 2002–2003 гг. наблюдалось интенсивное развитие коловраток с численностью более 2 млн./м3 в весенне-летнее время, и в осеннее время – ракообразных, что повлекло повышение количественных значений.
В результате проведенного корреляционного анализа выявлены взаимоотношения зоопланктона между некоторыми абиотическими и биотическими элементами экосистемы Харанорского водохранилища. Благоприятные условия для развития зоопланктона (R2=0,6) создаются при
повышении температуры. Снижение биомассы планктона может происходить при повышении
уровня (R2=–0,97). Выявлены отрицательные связи зоопланктона (–0,48) с прозрачностью. Из
биотических взаимоотношений выявлена отрицательная связь зоопланктона с бактериопланктоном (–0,5) и положительная – с фитопланктоном (0,55–0,59).
Литература
1. Боруцкий Е.В., Степанова Л.А., Кос М.С. Определитель Calanoida пресных вод СССР. Вып.157. –
Л.: Наука,1991. – 504 с.
2. Эвтрофирование малых водохранилищ / Локоть Л.И., Горлачев В.П., Горлачева Е.П. [и др.] – Новосибирск: Наука,1985. – 159 с.
3. Экология городского водоема / Итигилова М.Ц., Чечель А.П.,Замана Л.В. [и др.] – Новосибирск:
Изд-во СО РАН, 1998. – 260 с.
124
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗООПЛАНКТОНА
ХАНТАЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Н.Г. Шевелева
Лимнологический институт СО АН, Иркутск
Заполнение Хантайского водохранилища происходило в течение 1970–1977 гг. Оно явилось
первым в бассейне Енисея, находящимся за Полярным кругом. Изучение зоопланктона, в том
числе процесса формирования сообщества, видового состава, продуктивности (численность, биомасса, продукция), пространственного распределения, сезонной и межгодовой динамики проводилось с 1976 по 2000 гг. [1-5].
Фауна Хантайского водохранилища представлена 85 видами: коловратки – 41, ветвистоусые
– 27, веслоногие – 17. Наиболее массовыми были виды, имеющие широкое распространение:
Eudiaptomus gracilis, Eudiaptomus graciloides, Cyclopsscutifer, Heterocope appendiculata, Mesocyclops leuckarti, Holopedium gibberum, Bosminalongispina, Kellicottia longispina, Conochilus unicornis,
Asplanchna priodonta, Keratellacochlearis. Наряду с последними, в доминирующий комплекс входили виды-эдификаторы олиготрофных водоемов или водоемов высоких широт: Daphniamiddendorffiana, Daphnia longiremis, Limnocalanus macrurus, Heterocope borealis, Synchaeta grandis,
Synchaeta lakowitsiana. Зоопланктон водохранилища сформировался из обитателей мелких озерков зоны затопления и выходцев из глубоководного Хантайского озера: Mysida oculata, L. macrurus, H. borealis, D. longiremis, Daphnia cristata.
Но все-таки сообщество зоопланктона – на 30-м году существования водохранилищах – еще
не оформировалось. Это выражается в качественных (перестройка и замена массовых видов в доминирующем комплексе) и количественных изменениях, как открытой части, так и заливов искусственного водоема. Так, доминирующее ядро 80-х годах прошлого столетия составляли ракообразные, при относительно большей численности в открытой части С. scutifer, а в заливах – ветвистоусых – D. longiremis, В. longispina, H. gibberum (табл. 1, 2).
Таблица 1
Структура доминирующего комплекса зоопланктона (% от общей численности)
в августе 1980 и 2000 гг.
Таксон
Карские ворота
I
II
–
2
–
<1
–
11
–
1
–
10
–
<1
–
56
–
13
Створы
Пос. Снежногорск
Залив Моген
I
II
I
II
32
10
6
О
9
3
<1
4
5
4
1
4
2
<1
35
13
9
1
10
4
8
3
8
1
14
31
23
28
8
39
3
40
С. scutifer
L. macrurus
E. gracilis
D. longiremis
B. longispina
H. gibberum
C. unicornis
K. longispina
Общая
–
22.53
1.46
8.2
10.2
78.0
численность, тыс.экз/м3
3
Общая биомасса, мг/м
165.0
80.0
127.0
710.0
720.0
Примечание. I – данные 1980 г., II – данные 2000 г., "–" – отсутствие данных.
Залив Кулюмбе
I
II
59
12
–
–
<1
2
4
8
1
16
24
8
1
15
2
30
5.56
40.96
322.0
747.0
Доминирование веслоногих ракообразных (С. scutifer, E. gracilis, L. macrurus), а из ветвистоусых – только D. longiremis отмечали в 1982, 1983 гг. Коловратки, как и следовало ожидать,
были многочисленны только на створе Северном, подверженном влиянию реки Хантайки (рис. 1).
Исследования в августе и сентябре 2000 г. показали уменьшение численности диаптомид и циклопов, увеличение количества L. macrurus. Последний отмечен даже в заливах водохранилища
(табл. 1, 2). Увеличение общей численности зоопланктона связано с большим количеством коловраток, главным образом С. unicornis, К. longispina, A. priodonta (табл. 1, 2). Коловратки составляли от 75 до 85 % численности сообщества зоопланктона, тогда как в 1980 г. – не более 45 %
125
(рис. 1). Этим объясняются низкие значения биомассы зоопланктона на всех исследуемых точках
при относительно высоких показателях численности в августе и сентябре 2000 г., по сравнению с
1980 г. (табл. 1, 2).
Таблица 2
Структура доминирующего комплекса зоопланктона (% от общей численности)
в сентябре 1980 и 2000 гг.
Створы
Таксон
С. scutifer
E. gracilis
D. longiremis
В. longispina
С. unicornis
К. longispina
A. priodonta
Общая
численность, тыс.экз/м3
Общая биомасса, мг/м3
Северный
I
II
13
15
<1
<1
7
<1
35
<1
18
1
14
78
2
4
Карские ворота
I
II
33 v
2
2
8
8
1
5
10
<1
47
16
29
<1
1
Залив Моген
I
II
5
36
-1
5
16
1
51
5
8
7
7
26
4
13
Залив Могокта
I
II
26
3
1
3
15
12
28
3
<1
25
14
42
<1
2
14.0
2.3
11.6
22.1
73.2
54.63
1.4
1.72
229.0
8.0
505.0
165.0
1820.0
655.0
21.0
9.0
Коловратки
ветвистоусые
веслоногие
А – % от общей численности;
Б – % от общей биомассы
Створы:
I – Карские ворота;
II – Центральный;
III – Северный
Рис. 1. Динамика распределения коловраток, ветвистоусых и веслоногих ракообразных
(% от общей численности и биомассы зоопланктона) в Хантайском водохранилище
в 1980 и 2000 гг.
Наибольшие значения численности и биомассы зоопланктона в водохранилище во все сезоны года отмечали в заливах (табл. 1, 2). Заливы характеризуются ослабленным водообменом и
взмучиванием, высокими температурами воды, повышенным содержанием органического детрита. Здесь затоплены большие участки леса - в сухостое фауна зоопланктона была более разнообразна и обильна за счет ветвистоусых ракообразных.
Зоопланктон Хантайского водохранилища по всей акватории формируется неоднородно и
значительно дольше, по сравнению с водохранилищами Ангарского каскада и Енисея [1]. Лес затопленных территорий, а вместе с ним мощный слой торфяников, создали хорошие условия для
126
питания (детрит) всей биоты водохранилища. Процессы разложения древесных и растительных
остатков в Хантайском водохранилище, находящемся в условиях Крайнего Севера, растянуты на
более длительный период, по сравнению с искусственными водоемами Сибири и средней полосы
России. Судя по качественным и количественным изменениям, процесс формирования зоопланктоноценозов в Хантайском водохранилище все еще продолжается.
Литература
1. Башарова Н.И., Шевелева Н.Г. Основные особенности формирования зоопланктона АнгароЕнисейских водохранилищ // Гидробиол. жypн. l993. Т.29, № 1. С.9 –15.
2. Гидрохимические и гидробиологические исследовании Хантайского водохранилища. – Новосибирск: Наука, 1986. – 20 с.
3. Шевелева Н.Г. Зоопланктон Хантайской гидросистемы // Методы комплексных исследований
сложных гидросистем. Томск, 1980. С.59 – 71.
4. Шевелева Н.Г., Башарова Н.И. Видовой и доминантный состав зоопланктона водохранилищ АнгароЕнисейского бассейна // Новое в изучении флоры и фауны Байкала и его бассейна. Иркутск, 1988. С. 32 – 42.
5. Шевелева Н.Г., Башарова Н.И. Влияние гидроэлектростанций на формирование гидробиологического режима северных водохранилищ Ангаро-Енисейского бассейна {зоопланктон) // Экологические проблемы севера Европейской территории России: тез. докл. Апатиты, 1996. С. 131 – 132.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРВОГО ГОДА МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ
ИХТИОФАУНЫ ВОДОХРАНИЛИЩА БУРЕЙСКОЙ ГЭС
Г.В. Новомодный*, А.П. Шмигирилов*, В.В. Харитонов*, В.Н. Базаркин**
*Хабаровский филиал Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра
**Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, г. Хабаровск
Мониторинг состояния ихтиофауны водохранилища Бурейской ГЭС начат с февраля 2004
года сотрудниками Института водных и экологических проблем ДВО РАН и ХФ Тихоокеанского
научно-исследовательского рыбохозяйственного центра.
Целью работы по первому этапу ихтиологического мониторинга являлось определение современного видового состава водохранилища Бурейской ГЭС, выявление ухудшения или улучшения условий воспроизводства ценных видов рыб ГЭС и оценка эффективности его использования как рыбохозяйственного водоема.
Для сбора материала в 2004 г. была проведена ихтиологическая съемка и проведен анализ
имеющейся литературы, фондовых данных и материалов ХФ ТИНРО.
Экспедиционные работы в 2004 г. проводились в зимний, весенний, летний и осенний периоды. Точки мониторинга заложены непосредственно в приплотинной части водохранилища, в
ложе водохранилища на створе, в 8 км выше плотины, и в подпорах ключей правого и левого берега водохранилища, на участке от устья р. Талаканка до устья р. Мельгин, в подпорах рек Мельгин, Тырма, Талаканка, Чеугда и в заливе Чеугда.
Ихтиологическая съемка проводилась методом облова контрольных участков набором
ставных одностенных и трехстенных сетей, изготовленных из капрона и мононити, длиной по 20–
50 метров, с размером ячеи от 12х12 мм до 60х60 мм, и рыбных ловушек типа "мордуша" обтянутых делью с размером ячеи 5 мм, с приманкой. Кроме того, прибрежные доступные участки облавливались накидной круговой сетью с размером ячеи 10 мм и сачком, изготовленным из дели, с
размером ячеи 3 мм. Для сбора материала использовались и крючковые снасти (удочка). Применяемый набор орудий лова позволял эффективно облавливать все размерные группы видов рыб,
обитающих в районе исследований.
За период работ проведено 93 постановки сетей, 52 постановки "мордуш", 67 забросов накидной круговой сети. Общий вылов составил 1 392 экземпляра 22 видов жилых пресноводных рыб.
Бурейская ГЭС расположена в 174,2 км от устья р. Бурея в Амурской области. Водохранилище Бурейской ГЭС располагается на территории Амурской области и Хабаровского края. Водохранилище каньонного типа, берега лесистые, крутые, заливаемая пойма отсутствует. Полезная ем-
127
кость водохранилища – 10,7 км3, длина 234 км (при нормальном подпорном уровне – НПУ – 256 м),
максимальная ширина в озерной приплотинной части до 5 км, ширина в средней каньонной части
до 1 км, годовое колебание уровня до 20 м. Бурейская ГЭС будет вести годичное регулирование
стока с ежегодной сработкой водохранилища до уровня мертвого объема (УМО) – 236 м, достижение которого предполагается либо к концу второй (раннее половодье) или (позднее половодье) третьей декады апреля; кроме того, будет осуществляться также внутримесячное, недельное и суточное
регулирование стока. Наполнение водохранилища до НПУ происходит не ранее начала июля, в случае поздних паводков – к концу октября. Длительность стояния уровней на отметке НПУ – 2–3 месяца, продолжительность стояния уровня на отметке УМО — около 1 месяца.
Добыча рыбы в Бурее всегда носила потребительский характер и значительной доли в общем объеме промысла по Амуру не занимала по причине отсутствия достаточных промысловых
запасов. По данным отчета М.И. Задорожнева1 за период с 1957 по 1967 годы в бассейне р. Бурея
объем промысла частика составлял от 3,2 до 93,3 , в среднем 22 т в год, или от 0,001 % до 0,9 % от
общего объема промысла по Амуру. Отмечены годы с полным отсутствием промысла (или сведений по промыслу). Других сведений по состоянию промысла за период с 1967 года по настоящее
время нет. Сейчас по бассейну р. Бурея, как в водохранилище, так и в русле выше водохранилища, государственного промысла не существует по причине низкого запаса промысловых видов и
нерентабельности рыбохозяйственной деятельности.
В современный период зарегулирования р. Бурея, по данным исследований 2004 г. в верхнем бьефе Бурейской ГЭС состав ихтиофауны представлен 22 видами жилых пресноводных рыб,
относящихся к 10 семействам. Наиболее представительно семейство карповых – 10 видов. Нами
отмечено 7 промысловых и 14 непромысловых жилых видов пресноводных рыб и 1 промысловый
проходной вид круглоротых (личинка - пескоройка проходной тихоокеанской миноги).
Анализ соотношения видов по численности в уловах показывает, что в составе ихтиофауны
водохранилища на участке от плотины до впадения р. Чеугда (40 км вверх от плотины) преобладает гольян озерный, на участке выше впадения р. Чеугда практически отсутствует гольян озерный, а преобладающими видами становятся гольян Лаговского и гольян обыкновенный. Численность горчака обыкновенного, пескаря обыкновенного и гольяна китайского на всем исследуемом
участке водохранилища значительно ниже численности гольяна озерного, гольяна Лаговского и
гольяна обыкновенного; 7 остальных непромысловых видов в сумме составляют долю, равную
доли китайского гольяна (рис.1А).
А
В
Пескарь
обыкновенный
3.7%
Налим
1.9%
Чебак
2.7%
не промысловые 7
видов
3.3%
промысловые 6 видов
2.3%
Горчак обыкновенный
3.6%
Гольян китайский
3.3%
Гольян обыкновенный
8.1%
Гольян озерный
50.7%
Гольян Логовского
20.4%
Рис. 1. Соотношение видов по численности (А) и биомассе (В) в уловах в период
проведения работ на водохранилище Бурейской ГЭС в весенний, летний и осенний период 2004 г.
1
Материалы к рыбохозяйственной характеристике водоемов Амурской обл.: отчет № 565. 1968. Архив ХО ТИНРО
128
Из промысловых видов только численность налима и чебака находится на уровне 2 % от общей численности рыб в уловах, доля остальных 6 видов (включая проходную миногу) в сумме
составляет 2,3%.
Анализируя соотношение видов в уловах по биомассе (рис. 1 В), мы наблюдаем значительное преобладание промысловых видов (68,4% от общей биомассы улова) и только 31,6% составляют непромысловые виды. Основу уловов по биомассе составили чебак, налим и ленок.
Представители ихтиофауны водохранилища Бурейской ГЭС подразделяются на следующие группы по типу нереста: фитофилы (все виды гольянов, ротан, все щиповки и амурская щука), литофилы (чебак, таймень, ленок, хариус, амурская широколобка, амурский подкаменщик,
минога, владиславия, голец), псаммофилы (конь пестрый, обыкновенный пескарь), остракофилы
(горчак), полупелагофилы (налим).
Эффективность нереста литофилов, псаммофилов, остракофилов и полупелагофилов практически не зависит от резких изменений уровня водохранилища при планируемых и аварийных
сбросах, поскольку сами нерестилища расположены в основном в руслах впадающих в водохранилище горных речек и ключей, выше подпора.
Эффективность нереста фитофилов резко понижается при быстрых и значительных падениях и подъемах уровней, так как быстрые колебания уровня приводят к обсыханию или затоплению икры и личинок, не перешедших к активному движению. Мы ожидаем сохранения стабильной эффективности нереста только при условии стабильного уровня в нерестовый период.
В настоящий момент, по результатам работ 2004 г. мы можем прогнозировать увеличение
ихтиологической биомассы за счет резкого увеличения численности озерного гольяна и гольяна
Лаговского (при переходе последнего на питание планктоном), с последующим увеличением численности аборигенных хищников – чебака, щуки и налима, которым более всего подходят условия нагула непосредственно в ложе водохранилища. Примерно через 5 лет, после резкого увеличения численности хищников, должно установиться равновесие на более высоком уровне их численности, чем в настоящее время. Вероятно, возможно значительное повышение рыбохозяйственного значения водохранилища Бурейской ГЭС.
РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ИХТИОФАУНЫ Р.БУРЕЯ
В НИЖНЕМ БЬЕФЕ БУРЕЙСКОЙ ГЭС
В.Е. Селютина, А.П, Шмигирилов, Т.И. Шмигирилова, А.С. Дубовик, Г.Н. Атаманчук
ФГУ "Амуррыбвод", Хабаровский филиал
Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра
Мониторинг состояния ихтиофауны р. Бурея в нижнем бьефе Бурейской ГЭС начат с июня
2003 года сотрудниками ФГУ "Амуррыбвод" и ХФ ТИНРО.
Целью работ во второй год ихтиологического мониторинга р. Бурея в нижнем бьефе Бурейской ГЭС являлось уточнение современного видового состава и его изменений, оценка условий
естественного воспроизводства промысловых видов рыб, определение тенденции изменения рыбопродуктивности и оценка эффективности использования р. Бурея в нижнем бьефе Бурейской
ГЭС как рыбохозяйственного водоема.
Для сбора материала в 2003–2004 годах была проведена ихтиологическая съемка и проведен
анализ имеющейся литературы, фондовых данных и материалов ХФ ТИНРО.
Экспедиционные работы в 2003–2004 годах проводились в наиболее типичных участках
русла и проток р. Бурея, в районе от устья до пос. Малиновка (до 70 км от устья) и в устье р.
Асташиха, впадающей в Бурею на исследуемом участке.
Ихтиологическая съемка проводилась методом облова контрольных участков набором
ставных трехстенных сетей, изготовленных из капрона и мононити, длиной по 25–50 метров, с
размером ячеи от 20х20 мм до 75х75 мм. Применяемый набор орудий лова позволял эффективно
отлавливать все размерные группы всех видов рыб, обитающих в районе исследований. За период
работ проведено 165 постановок сетей. Общий вылов составил 305 экземпляров 13 видов жилых
пресноводных рыб.
129
Материал по масштабам любительского рыболовства собирался путем опроса местного
населения и участковых инспекторов рыбоохраны.
Река Бурея в нижнем течении, на участке до 70 км вверх от устья, протекает по равнинной
болотистой местности. Наибольшая глубина 6–8 м. Перепады уровня до зарегулирования стока
плотиной ГЭС составляли 6–10 метров в периоды открытой воды. Ложе реки каменистое, много
перекатов, пойма представлена фрагментарно. Ежегодный сток 39 км3, значительно колеблется по
сезонам. В наиболее многоводном месяце (август) средний расход составляет по посту с. Малиновка (70 км от устья) – 1250 м3/сек. Питание р. Бурея смешанное, но преобладает дождевое, на
долю которого приходится до 60 % годового стока. Расход взвешенных и влекомых веществ в
среднем за год составляет около 60 кг/сек; в связи с наполнением Бурейского водохранилища и
усиленным смыванием грунта максимальный за год средний расход взвешенных веществ зафиксирован в июле–августе и составил 600–650 кг/сек. Ледостав в первой декаде ноября, вскрытие –
в конце апреля–начале мая. Толщина льда до 1,5 м.
Река Асташиха, правый приток р. Буреи впадает в 14 км от устья. Длина водотока 26 км. Имеет
2 притока длиной менее 10 км, общая длина притоков 3 км. Характер течения равнинный, маревая
речка с хорошо развитой поймой. Наибольшая глубина 2,0 м. Перепады уровня составляют 1–2 метра
в период открытой воды. Ложе реки заиленное, пойма развита, заболочена. Ледостав в первой декаде
ноября, вскрытие – в конце апреля. Толщина льда до 2,0 м – река промерзает полностью.
По имеющимся в ХФ ТИНРО ретроспективным данным 30–60-х годов [1,3 и др.], в бассейне р. Бурея (до зарегулирования) отмечалось 36 видов рыб. Большинство из них встречались
единично, непосредственно в устье или в нижнем течении, куда эти виды рыб заходили из Амура
в период колебаний летних уровней.
Ихтиофауна р. Бурея в тот период насчитывала 12 семейств, из которых наиболее многочисленно было представлено семейство карповых – 17 видов. Из промысловых видов доминировали реофилы: обыкновенный таймень, ленок, верхнеамурский хариус; теплолюбивые рыбы –
амурский сом, косатка-скрипун, подуст-чернобрюшка и уссурийская востробрюшка встречались
лишь в летний период, промысловые озерно-речные виды рыб – амурская щука, серебряный карась, амурский сазан встречались только в пойменных водоемах в нижнем течении Буреи. Среди
проходных рыб отмечалась осенняя кета.
В современный период зарегулирования р. Бурея, по данным исследований 2003-2004 гг., в
нижнем бьефе Бурейской ГЭС и в приустьевой части реки ихтиофауна представлена 20 видами
жилых пресноводных рыб, относящихся к 7 семействам (табл. 1). Наиболее представительно семейство карповых – 12 видов.
Таблица 1
Видовой состав ихтиофауны в нижнем бьефе Бурейской ГЭС и в приустьевой части р. Бурея
(по обобщенным данным исследований 2003–2004 гг.)
№
п/п
Семейство –
подсемейство
Вид
№ п/п
1
Cyprinidae – Cyprininae
серебряный карась
11
3
4
5
Cyprinidae –
Acheilognathinae
Cyprinidae -enocyprininae
Cyprinidae – Leuciscinae
Cyprinidae – Leuciscinae
6
Cyprinidae – Cultrinae
7
Cyprinidae – Cultrinae
8
Cyprinidae – Leuciscinae
Горчак амурский
обыкновенный
Подуст-чернобрюшка
Гольян Лаговского
Гольян обыкновенный
Уссурийская
востробрюшка
Монгольский
краснопер
Чебак
9
Cyprinidae – Gobioninae
10
Cyprinidae – Gobioninae
2
13
14
15
Семейство –
подсемейство
Cyprinidae –
Gobioninae
Cyprinidae –
Gobioninae
Lotidae
Siluridae
Coregonidae
Пескарь
обыкновенный
Амурский
чебачок
Налим
Амурский сом
Сиг-хадары
16
Coregonidae
Амурский сиг
17
Salmonidae
Таймень
18
Salmonidae
Конь пестрый
19
Thymallidae
Конь-губарь
20
Esocidae
Ленок тупорылый
Верхнеамурский
хариус
Щука амурская
130
12
Вид
Соотношение промысловых видов в уловах по численности в период исследований представлено на рис. 1.
Анализ данных за весь период исследований показывает, что наибольшую долю в уловах
занимают такие виды, как чебак, карась, щука, ленок, таймень, амурский сиг, конь-губарь и
налим, значительно меньше в уловах коня пестрого, единично отмечены хариус, сиг-хадары,
амурский сом и монгольский краснопер.
Нерестилища фитофилов (до 60 % от всей площади) расположены по всей пойме, от устья
вверх на расстояние до 25 км. Эффективность нереста фитофилов и пелагофилов р. Бурея лимитируется только сроками паводка и температурами воды в весенний период. По нашим наблюдениям, эффективность нереста фитофилов в нижнем бьефе р. Бурея в 2004 году высокая.
Колебания уровня р. Бурея не приводят к изменениям площадей потенциальных нерестилищ литофилов и псаммофилов Буреи и ее притоков на удалении 25 км от устья до плотины ГЭС.
Щука амурская
11.6%
Верхнеамурский
хариус
0.7%
серебряный карась
12.6%
Монгольский
краснопер
0.7%
Ленок тупорылый
12.6%
Таймень
6.0%
Чебак
29.2%
Амурский сиг
7.0%
Сиг-хадары
0.7%
Амурский сом
0.3%
Налим
4.7%
Пескарь
обыкновенный
2.3%
Конь пестрый
4.3%
Конь-губарь
7.3%
Рис. 1. Видовой состав уловов (по численности) в нижнем бьефе Бурейской ГЭС
и в приустьевом участке р. Бурея, по данным 2003–2004 гг.
По ретроспективным данным, в р. Бурея за период с 1957 по 1967 годы [1] объем промысла
частика составлял от 3,2 т до 93,3 т, в среднем 22 т в год или от 0,001% до 9% от общего объема
промысла по Амуру.
В настоящее время эффективность использования р. Бурея как рыбохозяйственного водоема
остается очень низкой. Рыболовство по Бурее имело и имеет потребительское значение, общий
потребительский вылов в 2003 году оценен в 32,5 т. Основную долю в уловах любительского рыболовства занимают такие виды, как таймень, ленок, хариус (до 20 % от общего улова в весовом
выражении), щука (10 %), чебак (20 %), конь-губарь и конь пестрый (10 %), карась (10 %). Доля
других видов в уловах в сумме не превышает 30 %. Видовой состав уловов по годам не меняется.
По данным, полученным в период проведения мониторинговых работ, каких-либо тенденций изменения рыбопродуктивности исследуемого участка р. Бурея не отмечено.
Литература
1. Материалы к рыбохозяйственной характеристике водоемов Амурской области: отчет о НИР № 565
/ исполн. М.И. Задорожнев. – 1968. – (Архив ХО ТИНРО).
2. Правдин И.Ф. Руководство по изучению рыб – М.: Пищ. пром-ть, 1966.
3. Таранец А.Я. О рыбах и рыболовстве в Норо-Селемджинском районе // Изв. ТИНРО. Т. XII. 1937.
131
ВИДОВОЙ СОСТАВ ИХТИОФАУНЫ РЕКИ БУРЕЯ:
ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ
Г.В. Новомодный, А.П. Шмигирилов
Хабаровский филиал Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра
Естественно, что в последние годы, в связи с пуском Бурейской ГЭС интерес к биологическому разнообразию рыб реки повысился. Имея непосредственное отношение к предварительным оценкам влияния Бурейской ГЭС на ихтиофауну Амура с момента ее проектирования, наш институт лишь
в 2003 г. впервые провел экспедиционные исследования биологического разнообразия рыб на этой
реке. До этого использовались литературные данные по рекам-аналогам, а также данные КНС Амуррыбвода. В июле 2003 г. одним из авторов доклада во время короткой рекогносцировочной экскурсии
обследовано (частью) три притока Буреи ниже ГЭС (Домикан, Дикан и Синель), а также верховье р.
Тырма (выше ключа Глухариный). На протяжении 2004 года нами в составе различных экспедиций
ХФ ТИНРО и ИВЭП ДВО РАН осуществлено обследование Бурейского водохранилища (от ГЭС до
нижнего участка р. Тырма), а также самой Буреи ниже плотины.
Отлов рыб для исследований на чистых от коряг неглубоких (до 1,5 м) участках осуществлялся накидной 7,5-миллиметровой сетью японского производства. Для отлова хариусов в горных
реках на плесах с глубиной более 1,5 метров незаменима крючковая снасть. В залитой траве, под
обрывистым берегом, на неглубоких участках с мутной водой, под корягами применялся тюлевый
сачок. Мордуша с хлебной приманкой оказалась незаменимой для отлова гольянов и других карповых в заваленных спиленными деревьями заливах водохранилища. Здесь же применялись ставные сети с различным размером ячеи (от 10 мм и выше). Была попытка применения электролова
для работы на водохранилище, но он оказался эффективным лишь для отлова личинок миноги.
Опросные сведения о распространении рыб в Бурее до и после запуска ГЭС были получены от
В.П. Больсанова, капитана катера, многие годы работающего на Бурее.
Река Бурея имеет длину около 740 км и берет начало в горных хребтах Эзоп и ДуссеАлинь. Этот район характеризуется самым холодным летом в бассейне Амура. Суммарная температура воздуха здесь за период с температурами выше 10 оС не превышает 1 000 оС [1]. Для сравнения, такое лето характерно, например, для северной Сибири, Якутии, Чукотки. Большая часть
бассейна Буреи имеет горный характер. Лишь в приустьевой части Бурея протекает через равнину
протяженностью около 100 км. К тому же в низовье Буреи теплое по меркам российского Дальнего Востока России лето, с суммой летних температур воздуха от 2 000 оС до 3 000 оС [1].
На большей части бассейна доминируют реофильные виды, предпочитающие относительно низкую температуру воды (<15 оС) в летний период. В горных притоках Буреи обитает, вероятно, эндемичный для этой реки буреинский хариус [2] являющийся близким к сибирскому хариусу видом, или даже его подвидом [12]. Эндемичность этого вида, возможно, связана с необычными для бассейна Амура особо суровыми климатическими условиями верховьев Буреи. В самом
нижнем течении Буреи видовой состав ихтиофауны обогащается "теплолюбивыми" амурскими
видами (предпочитающими летнюю температуру >20 оС) и уже практически не отличается от состава ихтиофауны "тепловодной" части бассейна Амура. Однако численность "тепловодной" ихтиофауны даже в нижнем течении Буреи относительно мала – вследствие слабо разветвленной
озерно-пойменной системы – в сравнении, например, с участком Амура у Хабаровска.
Специальные фаунистические исследования в Бурее до последнего времени не проводились.
Впрочем, видовой состав Буреи по большей части адекватно отражает список ихтиофауны Среднего Амура, который был составлен А. Я. Таранцом [4] по данным его экспедиций по Селемдже (притоку р. Зея) в 1930 г. и по руслу Амура от Благовещенска до Хабаровска – в 1935 году. Этот список
(61 вид и подвид) соответствовал представлениям в области систематики того времени. В последующие годы, после нахождения в Амуре целого ряда видов "двойников" у ленков (Brachymystax),
хариусов (Thymallus), щиповок (Cobitis), вьюнов (Misgurnus), сомов (Siluridae), косаток (Bagridae),
колючих горчаков (Acanthorhodeus), ханкайских пескарей (Squalidus) [2–7, 10–12 и др.], даже без
дополнительных экспедиций на Средний Амур список А. Я. Таранца можно было увеличить, как
минимум, до 68–70 единиц. Также без дополнительных исследований в список можно внести часть
интродуцированных в Амур видов [8], которые (например, пестрый толстолобик, судак, горчак
Фанга), несомненно, хотя бы периодически заходят в устьевую часть р. Бурея. В конце текста при-
132
веден список латинских названий миног и рыб р. Бурея, который составлен на основе имеющихся у
нас данных, как литературных, так и собственных.
По опросным данным, строительство плотины уже привело к исчезновению выше нее девяти видов, поднимающихся в прошлом на нагул и нерест. Это такие виды, как проходная тихоокеанская минога (до строительства плотины ее в Бурее не замечали), уссурийский сиг (у местных жителей он называется "нижним" сигом; "верхний" сиг, вероятно, сиг-хадары сохранился
выше плотины ГЭС), конь-губарь, плоскоголовый жерех, косатка-скрипун и уссурийская косатка
(плеть), амурский сом. Уже в водохранилище был случай поимки длиннохвостого пескаря, который, несомненно, являлся здесь лишь случайным мигрантом, как, например, косатки и сом. Калуги весом до 50 (иногда до 100) кг подымались вверх по Бурее до р. Сектагли и даже до ключа
Чалбач (примерно 140 км выше пос.Талакан и 300–350 км от Амура). Осенняя кета имела относительно немного пригодных для нереста мест в бассейне Буреи выше пос. Талакан, они располагались лишь в двух притоках – Адникан и Дубликан.
Несомненно, плотина приведет к перестройке соотношения видов как выше, так и ниже по
течению. Уже в настоящее время в водохранилище наблюдается вспышка биомассы озерного гольяна. Вспышки численности и биомассы речной корюшки, как это было в Зейском водохранилище, мы пока не наблюдаем, и вообще не можем обнаружить в Бурейском водохранилище этот
вид. Его нет как в уловах, так и в желудках хищников. Впрочем, по личному сообщению С.В.
Шедько, в 2004 г. он обнаружил корюшку в Бурее у пос. Новобурейск (ниже плотины), поэтому
выше плотины она, вероятно, также в небольшом количестве обитает.
Вследствие работы временного глубинного водоприемника в июле 2004 г. температура
воды ниже плотины была всего лишь 14 оС, и здесь местным рыбакам начал попадаться верхнеамурский хариус (Thymallus grubii). Ранее в летнее время он рыбаками не отмечался; ловился
лишь более теплоустойчивый широкотелый с оранжевыми полосками нижнеамурский (обыкновенный амурский) хариус (Thymallus sp.1).
Водохранилище затопило не только саму Бурею, но и вторглось на десятки километров в
ее притоки, причем даже в те, где обитает, а частью – уже отсутствует, эндемик Буреи – буреинский или черный хариус. По опросным сведениям, ниже пос. Талакан он никогда не обитал. В относительно теплой и равнинной реке Кузнечихе (выше пос. Талакан) черный хариус также не
обитал, хотя ареал его распространения начинался ниже – с ключей Агали и Чукчан (примерно в
25 км выше пос. Талакан). Сейчас эти ключи затоплены водохранилищем.
Причинами изменения структуры ихтиофауны бассейна Буреи, несомненно, станут и другие антропогенные факторы. Например, браконьерство или чрезмерное рыболовство вследствие
развития судоходства и большей доступности акватории бассейна. Аквакультура также при определенных экономических условиях начнет бурно развиваться на водохранилище. И, конечно, интродукция, без которой будет невозможно повысить рыбохозяйственное значение Бурейского водохранилища, если таковая задача будет поставлена. Следует особо предупредить, что спешить с
интродукцией, особенно с интродукцией неамурских видов, не следует, необходимо понаблюдать
за видами, которые уже живут в водохранилище, и заполнять только не занятые или слабо используемые трофические ниши. Ранее мы планировали [8] рекомендовать использовать Бурейское водохранилище как резервацию для генетически чистых линий амурских популяций сазана и
карася, вследствие загрязнения их генами южнокитайских, японских и немецких сазанов, карпов
и карасей в самом Амуре. К сожалению, по сазану такие мероприятия, вероятно, уже невозможны, так как дирекция Бурейской ГЭС решила проявить инициативу и выпустила в Бурейское водохранилище в сентябре–октябре 2004 г. около 150 кг 5-сантиметровых зеркальных карпов, а,
кроме того, еще и около 200 штук 15-сантиметровых байкальских осетров. Вероятнее всего, они
погибнут или не дадут потомства, но непродуманную интродукцию следует прекратить.
Список 83 видов миног и рыб в алфавитном порядке, вероятнее всего, обитающих в бассейне реки Бурея или периодически обитающих в ее устьевой части в настоящее время, с примечаниями, где: "В" – вид обитает выше плотины ГЭС; "(В)" – вид, который уже не обитает выше
плотины, или, вероятно, вымрет в дальнейшем; "Г" – горный вид, который значительно сократит
ареал обитания за счет затопления водохранилищем горных биотопов; "О" – вид, который, вероятно, сможет создать относительно высокую биомассу в водохранилище; "В=?" – вид, судя по рекам-аналогам, обитающий в Бурее выше плотины. В списке мы постарались использовать часто
133
применяемые в современных российских публикациях синонимы латинских названий амурских
рыб, хотя это не значит, что мы считаем их самыми корректными.
Abbottina rivularis
Acanthorhodeus macropterus Acanthorhodeus gracilis
Acanthorhodeus chankaensis
Acipenser baerii–(В)
Aristichthys nobilis
Barbatula nudus–ВГ
Barbatula toni–ВГ
Brachymystax lenok–ВГ Brachymystax tumensis–ВГ
Carassius auratus–ВО
Channa argus
Chanodichthys erythropterus
Chanodichthys mongolicus
Cobitis choii
Cobitis lutheri–ВО
Cobitis melanoleuca–ВГ
Cobitis sinensis
Coregonus chadary–В
Coregonus ussuriensis–(В)
Cottus szanaga–ВГ
Ctenopharyngodon idella
Culter alburnus
Cyprinus carpio
Elopichthys bambusa
Esox reichertii–ВО
Gnathopogon strigatus
Gobio cynocephalus–В
Gobio soldatovi
Gobiobotia pappenheimi
Hemibarbus labeo
Hemibarbus maculatus
Hemiculter leucisculus
Hemiculter lucidus
Hucho taimen–ВГ
Huso dauricus–(В)
Hypomesus nipponensis
Hypomesus olidus–В=?О
Hypophthalmichthys molitrix
Ladislavia taczanowskii–В
Lefua costata–В=?
Lethenteron camtschaticum–(В)
Lethenteron reissneri–В
Lota lota–ВО
Megalobrama mantschuricus
Mesocottus haitej–ВГ
Microphysogobio tungtingensis
Misgurnus mohoity–В=?
Misgurnus buphoensis–В=?
Mylopharyngodon piceus
Oncorhynchus keta (В)
Opsariichthys uncirostris
Parabotia fasciata
Parabramis pekinensis
Pelteobagrus argentivittatus
Pelteobagrus fulvidraco–(В)
Perccottus glenii–ВО
Phoxinus czekanowskii–В
Phoxinus lagowskii–ВО
Phoxinus oxycephalus–В
Phoxinus perenurus–ВО
Phoxinus phoxinus–В
Pseudaspius leptocephalus–(В)
Pseudobagrus ussuriensis–(В)
Pseudorasbora parva
Pungitius sinensis
Rhinogobius cliffordpopei
Rhodeus lighti
Rhodeus sericeus–ВО
Romanogobio tenuicorpus
Sander lucioperca
Sarcocheilichthys nigripinnisi
Sarcocheilichthys sinensis
Saurogobio dabryi–(В)
Silurus asotus–(В)
Silurus soldatovi
Siniperca chuatsi
Squalidus argentatus
Squalidus chankaensis
Thymallus burejensis–ВГ
Thymallus grubii–ВГ
Thymallus sp.1-В
Xenocypris argentea
Литература
1. Агроклиматический атлас мира / под ред. И.А.Гольцберг. – М.; Л.: Гидрометеоиздат, 1972. – 144 с.
2. Антонов А.Л. Новый вид хариуса Thymallus burejensis sp.nova (Thymallidae) из бассейна Амура //
Вопр. ихтиол. 2004. Том 44, № 4. С.441–451.
3. Васильева Е.Д., Васильев В.П. Новый вид щиповки Cobitis lebedevi sp. n. (Osteichthyes, Cobitidae)
из бассейна Амура // Зоол. журн. 1985. Т. 64, № 3. С. 463–468.
4. Васильева Е.Д. Вьюны (род Misgurnus, Cobitidae) азиатской части России. I. Видовой состав рода в
водах России (с описанием нового вида) и некоторые номенклатурные и таксономические проблемы близких форм с территорий сопредельных стран // Вопр. ихтиол. 2001. Том 41, №5. 2001. С. 581–592.
5. Громов И.А. Новый вид косатки Mystus mica Gromov, sp.n. (Pisces, Bagridae) в бассейне Амура //
Вопр. ихтиологии. 1970. Т.10, вып. 3. 1970. С. 400–405.
6. Никольский Г.В. Рыбы бассейна Амура. – М.: Изд–во АН СССР. 1956. – 551 с.
7. Новомодный Г.В. Краткий обзор современных сведений о рыбах бассейна Амура // Четвертые
Гродек. чтения: материалы регион. науч.-практ. конф. "Приамурье в историко-культурном и естественнонаучном контексте России" / под ред. Н.И. Дубининой. – Хабаровск: ХККМ, 2004. Ч.2. 310–316.
134
8. Новомодный Г.В., Беляев В.А. Краткий обзор сведений о интродуцированных видах рыб в бассейне Амура // Методические и прикладные аспекты рыбохозяйственных исследований на Дальнем Востоке: сб. науч. трудов. Хабаровск: Кн. изд–во, 2004. С. 3–26.
9. Таранец А.Я. Краткий очерк ихтиофауны бассейна Среднего Амура.// Изв. ТИНРО. 1937. Т. XII. –
С.51–66.
10. Шедько С.В. Филогенетические связи ленков рода Brachymystax (Salmonidae, Salmoniformes) и особенности их видообразования: автореф. дис. …канд. биол. наук. – Владивосток: БПИ ДВО РАН, 2003. – 22 с.
11. Novomodnyi G.V. Seven species of bitterlings (Cyprinidae, Acheilognathinae) in the Amur River Basin
// Abstracts. First Intern. Symp. On Fish Biodiversity of the Amur River and adjacent rivers. Khabarovsk, Russia,
2002. Р. 31.
12. Novomodnyi G.V. The preliminary results of contemporary investigations of fish diversity in the Amur
basin: species structure on the boundary of XX–XXI centuries // Abstracts. First Intern. Symp. On Fish Biodiversity
of the Amur River and adjacent rivers. Khabarovsk, Russia, 2002. Р.27–30.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИИ ХАРИУСОВЫХ РЫБ
(THYMALLIDAE) В БАССЕЙНЕ БУРЕИ
А.Л. Антонов
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
Ихтиофауна р. Бурея до недавнего времени была практически не исследована. Фрагментарные сведения о некоторых видах, обитающих в Бурее, имеются в работах Л.С. Берга (1948–49) и
Г.В. Никольского (1956). Некоторые данные о рыболовстве в этом районе приведены в работе
М.Д Семенова-Тян-Шанского (1934). В настоящее время установлено – Антоновым (1993, 2001,
2004), Книжин и др., (2004), что бассейн Буреи является уникальной зоной симпатрии трех видов
хариусовых рыб.
Автором в период с 1993 по 2004 гг. был собран материал о хариусах на большей части бассейна этой реки. Рыб отлавливали спортивной снастью, ставной сетью (ячея 10–30 мм), сачком. В
данном сообщении представлен материал о распространении и некоторых особенностях экологии
хариусов бассейна Буреи на участке от истоков рек Левая и Правая Бурея до устья р. Обдерган.
Thymallus grubii Dybowski, 1869 – амурский хариус.
Обитает по всему обследованному району. Вверх проникает до высоты около 1 000 м над
у.м. (ключ Корбохон, август 1996). В озерах не обнаружен. Наиболее предпочитаемые места обитания летом в реках – боковые сливы на перекатах, в малых ручьях – ямы. Нерест во второй половине–конце мая. В первой половине лета совершает миграции в верховья рек и ключей. В июле–
августе в главном русле Буреи половозрелые особи отсутствуют. Осенний скат поздний – в октябре. Предположительно, протяженность сезонных миграций в зоне водохранилища не превышает для крупных рек 50–70 км; то есть рыбы, летом обитающие в крупных притоках (Тырма,
Нижний и Верхний Мельгин), зимуют в их низовьях. А рыбы, обитающие летом в малых притоках Буреи, зимуют в ее главном русле, совершая менее протяженные миграции. По-видимому, по
такой же схеме происходят перемещения у всех хариусов.
Питается личинками и имаго веснянок, ручейников, поденок, чешуекрылых, двукрылыми,
перепончатокрылыми (особенно часто муравьями), практически всеми мелкими насекомыми. В
период летней межени питается исключительно с поверхности воды.
В бассейне Буреи является обычным, местами многочисленным видом. Имеет важное значение как один из основных компонентов ихтиоценозов. Важный объект любительского рыболовства. В бассейнах рек Ургал, Чегдомын и в средней части бассейна р. Тырма нуждается в охране.
Здесь, в результате многолетнего влияния вылова размеры рыб уменьшились, а численность – сократилась.
Thymallus sp. – "нижнеамурский" хариус.
Распространен вверх до низовьев Левой Буреи, где очень редок. В Правой Бурее не обнаружен. Вверх проникает до высоты около 670 м. В озерах не встречается. Летние местообитания и
сроки нереста совпадают с таковыми у амурского хариуса; отмечен в одних местообитаниях с
амурским в рек Ургал, Дубликан, Тырма, Телемджан. В целом малочисленный вид в обследованной части бассейна. Лишь в реках Верхнебуреинской равнины и среднем течении р. Тырма доста-
135
точно обычен, где, вслед за амурским, является субдоминантом среди хариусов. По характеру питания и кормового поведения почти не отличается от амурского хариуса. Осенний скат начинается раньше, чем у амурского хариуса. Является объектом любительского рыболовства. Вследствие
перелова в реках Ургал и Чегдомын нуждается в охране.
Thymallus burejensis Antonov, 2004 – буреинский хариус.
Впервые обнаружен в Правой Бурее в июне 1993 г. (4 экземпляра). Всего отловлено более
70 экземпляров в реках Бурея близ устья ключа Правый Уссомах и устья р. Усмань, Левая Бурея,
Правая Бурея, Тырма, Умальта-Макит, Серегекта, Корбохон, Ушман, Янырь, ключ Семыкин,
Верхний Мельгин.
Кроме вышеназванных рек, обитает во многих притоках Буреи, но в пределах Верхнебуреинской равнины (реки Ургал, Дубликан, Солони) не найден, хотя, по опросным данным, он здесь редок. В озерах не обитает. Вверх по ключам проникает до высоты 1 000 м над у. м. (ключ Корбохон).
Нижняя граница распространения располагается несколько ниже устья р. Обдерган. Является, вероятно, узкоареальным эндемиком бассейна Буреи. Нерест в середине–конце мая. Осенний скат поздний, – в октябре. Каких-либо существенных различий в питании между всех трех хариусов – нет.
Крупные особи буреинского могут поедать и мелких млекопитающих. Является обычным, во многих притоках – многочисленным, видом. По численности не уступает амурскому хариусу. Важный
компонент ихтиоценозов и объект любительского рыболовства. Представляет большой интерес как
перспективный объект рыборазведения. Необходима охрана в бассейне р. Тырма.
В 2003 г. началось заполнение водохранилища Бурейской ГЭС. Распространение всех видов
хариусов в водохранилище будет, скорее всего, наблюдаться в зимний период, в районе зон подпора
крупных притоков, а в летний период все они в водохранилище не будут обитать. Весной и осенью
эти виды, возможно, будут встречаться по всему водохранилищу. В условиях слабого промывного
режима и ухудшения качества воды водохранилища, в зимний период сократятся зимовочные стации. Скатившись осенью в водохранилище, в начале зимы хариусы будут обитать вблизи устьев тех
водотоков, из которых они скатились, и будут находиться в достаточно благоприятных условиях.
Однако в дальнейшем, в связи с промерзанием этих водотоков – к концу зимы, высока вероятность
их гибели в связи с непригодностью воды водохранилища для их обитания. При этом, вероятно,
часть рыб сможет переместиться к устьям крупных непромерзающих притоков. В последующие
годы это будет повторяться (и может усилиться в маловодные годы), что приведет к снижению численности. В отдельных малых водотоках популяции хариусов могут исчезнуть.
Кроме этого, снижение численности этих видов произойдет из-за потерь большинства мест
нереста и нагула молоди, каковыми являются русло Буреи и нижние отрезки ее крупных притоков.
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО АМАЗАРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
НА ИХТИОФАУНУ ВЕРХНЕАМУРСКОГО БАССЕЙНА
Л.В. Замана, И.Е. Михеев
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита
Строительство целлюлозного завода проектной мощностью 400 тыс. т в год небеленной целлюлозы предполагается осуществить в районе пос. Амазар Могочинского района Читинской области.
Площадка под строительство выбрана на правом берегу р. Амазар в 4–5 км ниже поселка. Инвестирование строительства общим объемом около 600 млн долларов США будет осуществляться китайской
компанией "Чженьжун", международной холдинговой компанией по производству бумаги "Сыда" и
компанией по международному технико-экономическому сотрудничеству "Хуачен".
Для технического и хозяйственно-питьевого водоснабжения планируемого производства с
общей потребностью 20–30 тыс. м3 воды в сутки предусматривается сооружение на р. Амазар водохранилища сезонного регулирования стока емкостью около 23 млн м3, с бетонной плотиной
водосливного типа высотой 20 м. Протяженность зоны затопления составит почти 14 км, затапливаемая площадь – 350 га. Согласно проектным разработкам института "Сибгипробум", техническое водоснабжение будет замкнутого цикла; в р. Амазар ниже сооружаемой плотины произво-
136
дится выпуск только хозяйственно-бытовых сточных вод, очищенных до нормативов ПДК для
водных объектов рыбохозяйственного значения.
Река Амазар является одним из наиболее крупных левобережных притоков р. Амур в его
верхнем течении и относится к водоемам высшей рыбохозяйственной категории. По данным Забайкальского УГМС, площадь водосбора реки в створе плотины составляет 8 219 км2, средний
расход за многолетний период – 55,0 м3/с, минимальный 30-дневный расход 95 % обеспеченности
за период открытой воды – 4,0 м3/с. Зимой река стока не имеет. На верхних притоках ведется отработка россыпей золота, что существенно повлияло на видовой состав и рыбопродуктивность
как самих притоков, так и основной реки на ее верхнем отрезке. Другим важным фактором негативного воздействия на ихтиофауну в данном речном бассейне стало наличие водохранилища на
р. Бол. Чичатка (левый приток р. Амазар), с "глухой" плотиной высотой 2–2,5 м у пос. Амазар,
что практически исключило миграцию в нее рыб из нижнего бьефа. Кроме того, на отрезке около
100 км вдоль реки проходят Транссиб и федеральная автодорога "Амур", что обуславливает
транспортную доступность и, следовательно, значительный пресс любительского рыболовства.
Тем не менее р. Амазар на участке непосредственного воздействия проектируемого строительства, как показали выполненные исследования, имеет важное значение для воспроизводства рыбных ресурсов, обеспечивая миграцию, нерест, нагул и зимовку ценных пород рыб, прежде всего
тайменя, имеющего в Забайкалье статус охраняемого вида.
Ихтиофауна в районе проектируемого водохранилища изучалась в два срока – в июле и октябре 2004 г. В июле ихтиологическая съемка проводилась только на р. Амазар. Отлов рыбы осуществлялся ставными жаберными сетями с ячеей от 12 до 45 мм и закидной сетью "ay fish" площадью облова 6 м2. Съемка ставными сетями выполнялась преимущественно в ночное время, облов закидной сетью – как ночью, так и в светлое время суток. Ихтиологическими исследованиями
было охвачено два участка. Один из них находился на границе зоны затопления в 80–100 м ниже
мостового перехода федеральной автодороги и являл собой плес длиной 800 м, шириной 150 м и
глубиной до 2 м, с быстрым течением. В течение одних суток здесь было выставлено 5 сетей общей длиной 250 м; площадь облова, рассчитанная по Трещеву А.П. [4], составила 0,785 га. Второй
участок был расположен в 9–10 км ниже по течению, в месте впадения левого притока р. Крестовая. Участок представлял собой плес длиной около 1,5 км, шириной до 250 м и глубиной до 3,5 м,
с более медленным течением. По опросным данным местных жителей, в плесе находится зимовальная яма. В течение двух суток здесь было выставлено 12 сетей общей длиной 600 м, площадь
облова составила 1,37 га. Всего в этот срок было осуществлено 3 постановки и 12 забросов сетей.
В октябре ихтиологическая съемка проводилась на р. Амазар на втором участке и на водохранилище на р. Бол. Чичатка. На р. Амазар в течение трех суток было выставлено 25 сетей общей длиной 1 250 м с площадью облова 4,91 га.
При сборе и обработке материала использовались общепринятые методики. Часть отловленной рыбы подвергалась биологическому анализу. Установлены возрастные, размерные и весовые показатели рыб. В списке ихтиофауны (табл. 1) таксономическая принадлежность и названия
даны по Eschmeyer W. N. [5].
Кроме указанных в таблице общеизвестных сибирских видов было отловлено 2 экземпляра
пескаря, который был определен как представитель китайского фаунистического комплекса –
пескарь-губач Черского (Sarcocheilichthys czerskii). Позже, при осмотре фотографии известным
специалистом-ихтиологом А.М. Насекой (Зоологический институт РАН, г. Санкт-Петербург) им
было высказано предположение, что это может быть самостоятельный, пока не установленный
вид из рода Sarcocheilichthys. Для определения видовой принадлежности таких рыб требуются
специальные отловы и исследования, необходимость и научная значимость которых очевидна.
Дополнительно к выявленным видам при ихтиологических съемках в р. Амазар рыбакамилюбителями отлавливаются, по опросным данным, амурская щука (Esox reicherti Dybowski), коньгубарь (Hemibarbus labeо) и сазан (Cyprinus carpio haematopterus T. et Schlegel).
В водохранилище р. Бол. Чичатка отловлено всего 3 вида рыб: пескарь Солдатова (65,4 % в
общем улове), гольян Лаговского (30,8 %) и амурский хариус (3,8 %).
Таким образом, в период исследований в среднем течении р. Амазар достоверно установлено обитание 20 видов ихтиофауны – при 40 видах, отмеченных в реках Амурского бассейна в Забайкалье в 1980-е годы [1].
137
Таблица 1
Видовой состав ихтиофауны в среднем течении р. Амазар
по данным ихтиологических съемок в 2004 г.
№№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Семейство
Миноговые – Petromyzonidae
Лососевые – Sаlmonidae
Хариусовые – Thymallidae
Карповые – Cyprinidae
Балиторовые – Balitoridae
Вьюновые – Cobitidae
Керчаковые, рогатковые – Cottidae
Вид
Дальневосточная ручьевая минога – Lampetra reissneri
Таймень – Hucho taimen
Ленок – Brachymystax lenok
Амурский хариус – Thymallus arcticus grubei Dybowski
Амурский язь, чебак – Leuciscus waleckii
Озерный гольян – Phoxinus perenurus
Гольян Лаговского – Phoxinus lagowskii Dybowski
Обыкновенный гольян – Phoxinus phoxinus
Пескарь Солдатова – Gobio soldatovi soldatovi
Владиславия – Ladislavia taczanowskii Dybowski
Амурский горчак – Rhodeus sericeus sericeus
Серебряный карась - Carassius auratus gibelio
Сибирский голец – Barbatula toni
Сибирская щиповка – Cobitis melanoleuca
Амурская широколобка – Mesocottus haitej
Пестроногий подкаменщик – Cottus poecilopus Heckel
В структуре ихтиоценоза наиболее многочисленным является таймень, при этом в летних
уловах он был доминирующим видом (рис. 1). По результатам июльской съемки на втором участке р. Амазар характеризовалась исключительно высокой рыбопродуктивностью в сравнении с
другими реками региона – 50,7 кг/га, при этом таймень в основном был представлен особями возрастной группы 1+ с массой до 200 г и длиной до 20 см. По опросным данным, за летний сезон в
р. Амазар от поселка до следующего за плесом переката отлавливается несколько экземпляров
тайменя массой от 1,5–2 до 5 кг. За последнее десятилетие местные рыболовы не ловили тайменя
более 10 кг, хотя ранее встречались особи до 16 кг. Основным местообитанием, где еще сохранилась "жизнеспособная" популяция тайменя, местные жители считают среднее и нижнее течение р.
Амазар. Рыбопродуктивность по верхнему участку для того же времени оценена в 3,3 кг/га, при
этом таймень в уловах отсутствовал. При съемке в октябре, после ската основной массы рыбы в
низовье р. Амазар и в р. Амур, рыбопродуктивность на втором участке определена в 9,9 кг/га, что
также несколько выше, чем в сравнимых по водности реках Забайкалья.
Таймень 77,0%
Таймень 32,5%
Ленок 3,2%
Ленок 20,2%
Хариус 1,2%
Гольян 8,0%
Хариус 19,3%
Пескарь 6,4%
Гольян 21,9%
Горчак 3,6%
Прочие 6,1%
Прочие 0,6%
Рис. 1. Доля различных видов рыб р. Амазар в уловах ставных сетей
в июле (слева) и в октябре (справа) 2004 г.
Высокую рыбопродуктивность на втором участке можно объяснить следующим. Лето 2004 г.
характеризовалось как очень жаркое и засушливое, температура воды в р. Амазар в июле достигала
24 оС. При прогреве воды выше 10 оС оксибионтные и реофильные виды рыб (ленок, хариус, таймень) стараются найти укрытие в глубоких местах или в придаточной системе, то есть в более хо-
138
лодноводных притоках. Вероятно, поэтому рыба сконцентрировалась в данном глубоководном плесе. Большая частота попаданий рыбы в сети наблюдалась в месте впадения р. Крестовая, в которой
температура воды на момент исследований была ниже, чем в р. Амазар, и не превышала 18 оС.
По водохранилищу на р. Бол. Чичатка получена величина рыбопродуктивности в 10,6 кг/га.
Довольно высокое значение ее объясняется, вероятнее всего, скоплением рыбы в водохранилище
на зимовку.
Основное воздействие проектируемого строительства на ихтиофауну р. Амазар будет связано
с изменением гидрологического режима реки и, главное, с изменением естественных миграционных
путей рыб вследствие перекрытия ее плотиной. На текущей стадии проектирования не предусмотрены гидротехнические сооружения, обеспечивающие проход рыбы к местам постоянных нерестилищ и нагула, что само по себе противоречит требованиям природоохранного законодательства, в
частности, ст. 22 Федерального Закона "О животном мире" от 24.04.95 г. Реализация проекта в
предусмотренном варианте приведет к формированию выше плотины водохранилища ихтиоценоза,
аналогичного установившемуся в водохранилище на р. Бол. Чичатка, то есть не только к сокращению видового разнообразия, но и к выпадению из состава ихтиофауны ленка и тайменя.
Для тайменя в последние десятилетия характерно резкое сокращение численности, в том
числе в реках Забайкалья, что послужило основанием для включения его в региональные Красные
книги [2, 3]. В настоящее время во многих реках региона таймень исчез, а если и встречается, то
неполовозрелый или впервые созревающий, массой от 0,7 до 2,5 кг. Сохранение оставшихся локальных популяций его невозможно без принятия срочных мер охраны, которые должны соответствовать статусу "краснокнижного" вида. Многолетние наблюдения в Читинской области и анализ ихтиоценозов более 90 рек с уверенностью позволяет сказать, что некоторые участки р. Амазар еще могут использоваться как генетические резерваты для сохранения локальных популяций
тайменя. В данном случае таким резерватом мог бы быть второй изученный участок. Отчуждение
его под водохранилище, – если проект пройдет экологическую экспертизу, – должно сопровождаться определенными компенсационными мерами. В качестве одной из них нами предлагается
организация ихтиологического заказника на этой реке ниже проектируемого водохранилища.
Конкретное положение и границы его могут быть уточнены в результате специальных ихтиологических исследований.
Литература
1. Карасев Г.Л. Рыбы Забайкалья. – Новосибирск: Наука, 1987. – 296 с.
2. Красная книга Читинской области и Агинского Бурятского автономного округа (животные) / редкол.: А.М. Возмилов [и др.]. – Чита: Поиск, 2000. – 214 с.
3. Красная книга редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений Бурятской АССР. – Улан-Удэ: Бурят. кн. изд-во, 1988. – 416 с.
4. Трещев А.И. Научные основы селективного рыболовства. – М.: Высш. шк., 1960. – 130 с.
5. Eschmeyer W. N. Catalog of the general of recent fishes. – San Francisco: Calif. Acad. Sci., 1990. – 697 p.
ФОРМИРОВАНИЕ РЫБНОГО НАСЕЛЕНИЯ
В ВОДОХРАНИЛИЩАХ ВЕРХНЕГО АМУРА
Е.П. Горлачева, А.В. Афонин
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита
В структурно-функциональной организации биоценозов водных экосистем рыбное население играет важную роль, являясь конечным звеном в трофических цепях. Процесс становления и
развития ихтиоценозов во вновь создаваемых водоемах Верхнего Амура имеет огромный теоретический и практический интерес. За последние 30 лет в верхнеамурском бассейне было создано 2
искусственных водоема – Краснокаменское и Харанорское. Эти водохранилища выполняют следующие основные технические функции: создают резервный запас воды для нужд горнохимического комбината и отводят тепло от конденсаторов турбин Харанорской ГРЭС. Однако, несмотря
139
на определенные задачи, эти водохранилища используются комплексно, в том числе и для любительского рыболовства, рекреации, рыборазведения.
Оба водоема расположены в Онон-Аргунском степном районе Центрально-Азиатской физико-географической области. Эта территория характеризуется резко континентальным климатом,
дефицитом влаги даже в период ливневых дождей. Рельеф местности холмистый, высота около
700 м. Здесь часто дуют ветра, которые оказывают значительное влияние на перемешивание вод в
водоемах.
Краснокаменское водохранилище было создано в 1974 г., поддержание его водного баланса
связано с перекачкой вод р. Аргунь в естественную, отчлененную дамбой долину. Водоемохладитель Харанорской ГРЭС создан в 1994 г. путем отчленения дамбами участка поймы р.
Онон в месте впадения в нее р. Турга. Заполнение и подпитка осуществляется за счет подачи воды из р. Онон. В зону затопления попали и пойменные озера, расположенные в долине этой реки.
В отличие от Краснокаменского водохранилища, Харанорское представляет собой более сложное
гидротехническое сооружение с водопадающим, водозаборным и сбросным каналами. Из водоема
вода дренирует в дренажный канал глубиной 7–8 м и имеющий выход в р. Турга. Хотя водоемы и
расположены в пределах одной климатической зоны, они различны по морфометрическому облику, гидрохимическому и гидробиологическому режимам (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика водохранилищ и водотоков
Водные
объекты
Краснокаменское
водохр.
Река Аргунь
V,
млн
м3
15.8
S,
км2
L, км
В, м
Hmax,
м
Прозр.
м
Минер.
мг/л
Троф.
статус
2.2
–
–
16
0.4–3.0
250–
750
Эвтроф.
–
–
1 620
175–
300
3–6
–
Рыбопрод.
кг/га
8–12
Колич.
видов
рыб
12+2А
150–
18.2
38
470
Харанор15.6 4.1
5
0.6–1.8
160–
Эвтроф. 18–20
23+3А
ское водохр.
240
Река Онон
–
–
1 032
163
3.2
–
94–120
24.2
41
Примечание. V – объем, S – площадь, L – длина, B – ширина, Hmax – глубина максимальная, А – акклиматизанты.
В ходе долговременных наблюдений были изучены основные компоненты биоты водохранилищ: фитопланктон, зоопланктон, бентос, рыбное население, их структура и динамика1. Формирование рыбных сообществ в "новых" водных объектах имеет определенные общие закономерности, но в то же время в каждом из них свои особенности. Ихтиофауна искусственных водоемов формировалась из фондов естественных водотоков Аргуни и Онона, которые характеризуются сходным видовым составом и сложной структурой, представленной 6 фаунистическими
комплексами. Представители бореально-предгорного (ленок, таймень, хариус, гольян Лаговского,
обыкновенный гольян) и арктического комплексов (сиг-хадары, налим) встречаются в основном в
верхних участках рек. Рыбы древнего верхнетретичного (минога, амурский плоскоголовый жерех,
горчак, сазан, амурский вьюн, амурский сом) и бореально-равнинного комплексов (щука, чебак,
обыкновенный пескарь, карась серебряный, щиповка) предпочитают участки рек с замедленным
течением. Одной из многочисленных групп являются представители китайского фаунистического
комплекса (пескарь-губач Черского, амурский чебак, горчак, подуст-чернобрюшка, конь-губарь,
трегубка и др.).
Сходство видового состав исходных рек привело к тому, что основными составляющими
ядра ихтиоценозов водохранилищ являются 4 вида: чебак, карась, сазан, сом. Эти виды в новых
условиях нашли достаточно благоприятные условия для нагула и роста. Отсутствие щуки в составе ихтиофауны, очевидно, связано с недостаточным развитием прибрежной водной растительности. Последующие изменения в составе ихтиофауны водоемов вызваны акклиматизационными
1
Эвтрофирование малых водохранилищ. Новосибирск, 1985
140
работами и технической эксплуатацией водоемов, и, в первую очередь, резкими колебаниями
уровенного режима. Процесс пополнения ихтиофауны продолжается, на что указывает появление
ротана в Краснокаменском водохранилище и трегубки в Харанорском1. Эти виды рыб нашли оптимальные условия для существования и стали одними из доминантов.
Различия в формировании ихтиоценозов водохранилищ заключаются в следующем. В Харанорском основной комплекс рыб сформировался уже на первом этапе становления водоема, а в
Краснокаменском формирование рыбного сообщества носит длительный характер. Отличительной особенностью Краснокаменского водохранилища является большая численность интродуцированной пеляди, темп роста которой зависит от соблюдения плотности посадки. Снижение интенсивности рыбоводных работ привело к снижению численности пеляди (табл. 2).
Таблица 2
Соотношение отдельных видов рыб (%)
Краснокаменского водохранилища в разные годы
Виды рыб
Карась серебряный
Пелядь
Амурский чебачок
Амурский чебак
Вьюн
Амурский сом
Сазан
Ротан
1975–1980 гг.
30
50
15
Единично
5
Единично
Единично
Отсутствовал
2000–2003 гг.
20
15
5
20
5
5
10
15
Попытки же интродукции пеляди в Харанорское водохранилище не дали положительных
результатов, из-за его мелководности и высоких летних температур воды.
В первые годы существования Краснокаменского водохранилища наблюдалась резкая
вспышка амурского чебачка, высокие показатели роста и упитанности которого связаны с благоприятными кормовыми условиями и отсутствием конкурентов. Карась серебряный был завезен
рыбаками-любителями в 1974 г. и до настоящего времени является одним из доминирующих видов. Первые экземпляры амурского чебака были зарегистрированы в 1976 г., но основная его популяция сформировалась только в 1981–1985 гг. Такими же медленными темпами шло увеличение численности сазана и амурского сома. Следует подчеркнуть, что у некоторых видов рыб (пелядь, амурский чебачок) темпы роста к началу 1981 г. снизились, что указывает на незаконченность процесса становления Краснокаменского водохранилища.
Таким образом, становление последнего сопровождается формированием ихтиофауны преимущественно за счет карповых рыб. Богатые кормовые ресурсы зообентоса и зоопланктона потребляются рыбами, не имеющими рыбохозяйственного значения.
В Харанорском водохранилище на начальном этапе формирования сложился карасевочебаково-жереховый ихтиоценоз, многочисленным был также конь-губарь (табл. 3). В настоящее
время одним из основных структурных элементов рыбного населения стала трегубка, и ихтиоценоз уже характеризуется как чебаково-трегубово-карасевый.
Несмотря на то, что водоем-охладитель Харанорской ГРЭС существует с 1994 г., в структуре ихтиоценоза произошли значительные изменения. Крайне редко в уловах стал встречаться
амурский плоскоголовый жерех, малочисленен также конь-губарь. В 1998 г. проводились работы
по выращиванию карпа в садках на искусственных кормах, который затем был выпущен в водохранилище. В настоящее время он редок и, скорее всего, выпадет из состава ихтиофауны. Вселение растительноядных рыб (белый амур, толстолобик) оказалось перспективным в плане улучшения качества воды и повышения рыбопродуктивности. Попытка вселения толстолобика в Краснокаменское водохранилище не дала положительного результата. Аномальное вертикальное распределение температуры воды в подледный период, связанное с зимней подпиткой холодными
1
О нахождении амурской трегубки… / Горлачева Е.П. и др. // Вопр. ихтиологии. 1999. Т. 39, № 2
141
водами р. Аргунь (0,1 0С), поступающими в нижние слои, не позволили молоди теплолюбивого
тостолобика выжить.
Таблица 3
Соотношение отдельных видов рыб (%)
в водоеме-охладителе Харанорской ГРЭС в разные годы
Виды рыб
Чебак
Конь-губарь
Сиг-хадары
Амурский сом
Налим
Амурский плоскоголовый жерех
Карась
Сазан
Трегубка
Косатка
Ленок
Растительноядные
Мелкие сорные рыбы (гольян, пескарь и др.)
1995–1997 гг.
50–60
9.5
2.4
0.5
1.8
9.1
2.0
10
Единично
–
–
–
10.2
2000–2003 гг.
28
0.5
–
0.5
0.5
Единично
20.5
9.5
20–25
Единично
Единично
2–3
15–20
Термические условия оказывают существенное влияние на жизнедеятельность рыб. В Харанорском водохранилище произошло увеличение темпов роста чебака, сазана в 1,5–2 раза по
сравнению с первоначальным этапом. Это связано с увеличением продолжительности вегетационного периода, улучшением кормовой базы в результате поступления дополнительного тепла.
Сброс теплой воды и подкачка свежей из р. Онон оказывают значительное влияние на распределение ихтифауны в водохранилище.
Таким образом, в верхнеамурских водохранилищах наливного типа, небольших по площади, формируется ихтиоценоз, представленный амурской ихтиофауной и интродуцированнми видами. В формировании рыбного населения имеются общие закономерности, связанные с морфологией водоемов и различиями гидрохимического и гидробиологического режимов. Для воспроизводства рыб необходимо поддерживать в водохранилищах в весенний период постоянный уровень воды. Во вновь созданных водоемах необходимо продолжение мониторинга формирования и
изменений структуры ихтиоценозов.
РЫБОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ
ИХТИОФАУНЫ БАЙКАЛО-АНГАРСКИХ ВОДОХРАНИЛИЩ
А.М. Мамонтов
Лимнологический институт СО РАН, Иркутск
Зарегулирование р. Ангары началось в период наиболее активного гидростроительства. К
началу 60-х годов прошлого века были изучены процессы, сопровождающие формирование ихтиофауны в новых условиях, разработана классификация водохранилищ, методика определения
их рыбопродуктивности и даны рыбоводно-биологические обоснования по формированию ихтиофауны проектируемых водохранилищ, в том числе и ангарских, которые бы обеспечивали получение оптимально высоких объемов рыбопродукции желаемого качества в условиях комплексного использования водоемов [2]. Но вопросы рыбного хозяйства всегда ставились второстепенными после главных целей гидроэнергетики. Это вызывало затруднения в выборе состава рыбного населения и вело или к стихийному пути его развития за счет местных видов, или к созданию
хозяйства, требующего постоянного сохранения желаемых видов рыб методами искусственного
воспроизводства. В этом плане не стали исключением и ангарские водохранилища – Иркутское,
Братское, Усть-Илимское и озеро Байкал. Среди них Байкал является головным, определяющим
142
внутригодовое накопление и распределение водных ресурсов по всей водной системе. В данном
случае оз. Байкал (общая площадь 31,5 тыс. км2, глубина 1 638 м, объем 23 тыс. км3) рассматривается как водохранилище применительно к той части его экосистемы, которая оказалась под влиянием зарегулирования стока и подъема уровня.
Зарегулирование стока р. Ангары началось в 1956 г., с образования Иркутского водохранилища. В августе 1959 г. его уровень достиг Байкала, затем их уже общий уровень в августе 1962 г.
достиг проектной отметки – поднят еще на 0,8 м. Так возникло Иркутское водохранилище площадью 154 км2, объемом 2,1 км3, полезным объемом, используемым для регулирования мощности
ГЭС, – 0,45 км3, с водообменом 25 раз в год и с многолетними колебаниями уровня 3,47 м [1,3,4].
Площадь затопления по оз. Байкал составила 1 230 км2 , полезный объем 46 км3. Средняя
амплитуда внутригодовых колебаний уровня воды составляет 94 см.
Заполнение Братского водохранилища происходило с 10 сентября 1961 г. по 15 сентября
1967 г. Водоем имеет площадь 5 470 км2 , объем 169,3 км3 , полезный объем – 48,2 км3, многолетняя сработка уровня до 10 м, водообмен 0,5 в год.
Усть-Илимское водохранилище создавалось с октября 1974 г. по май 1977 г. Площадь 1 893
2
км , объем 59,4 км3 , полезный – 27,7 км3 и водообмен 1,7, сработка уровня 1,5–2,8 м [1].
Каскадное расположение водохранилищ определило у них последовательное все большее
увеличение трофности водоемов от олиго- к мезо- и эвтрофии. Разнообразие размеров, водообмена, биологических характеристик, состава рыбного населения вызвали ряд индивидуальых ответов исходной ихтиофауны на изменения объемов водной массы, уровенного режима, разрушения
и переформирования берегов.
До зарегулирования стока р. Ангара характеризовалась повышенной рыбопродуктивностью. По своеобразию термики и увеличению водности по мере приема крупных притоков она
подразделялась на участки с преобладанием в них хариуса и ленка, хариуса и ельца, осетровых,
главным образом, местных форм крупной тупорылой стерляди. На всех участках значительную
долю рыб составляли сиг, таймень, налим и у устьев притоков – щука, окунь, плотва и другие виды. Такой же или близкий этому состав рыб преобладал в уловах в р. Ангаре в последние два столетия и у рыбаков–охотников мезолита 5-8 тыс. лет назад (наши данные).
При зарегулировании стока первоначально речных водоемов проявлялись закономерности,
свойственные для многих водохранилищ [2]: смена состава реофильных видов на лимнофильные
или уменьшение их доминирования, вспышка численности рыб в новых поколениях, их ускоренный рост, раннее созревание и нарушения в ритмах физиологического развития особенно у рыб
первых новых поколений [5]. В конечном счете, на основной акватории сформировалось преобладание плотвично-окуневого комплекса со значительной долей ерша, налима, щуки и акклиматизируемых видов (омуль, пелядь, лещ, сазан, амурский сом, осетр), среди которых численность омуля,
пеляди и осетра определяется в процессе рыбоводных мероприятий. На участках с повышенным
течением реофильные виды (хариус, ленок, елец) сохраняют свое доминирование, но численность
их снижена до уровня, когда промысловое использование их становится невозможным.
Иркутское водохранилище превращено практически в залив Байкала. Верхние речные его
участки населены преимущественно хариусом, средние и нижние – ельцом, плотвой, окунем, щукой. Увеличили численность ранее редкие или случайные омуль, каменная, песчаная и желтокрылая широколобки, белый хариус. Сохранился и сток пелагической молоди рыб из Байкала. С 1968
по 1975 гг. в водохранилище было выпущено 450 млн личинок омуля. Но в водоеме отлавливаются лишь особи омуля, заходящие из Байкала, что хорошо определяется по 3–5- кратному увеличению приростов годовых колец на чешуе. Выпуски личинок озерного сига (10 млн шт – пелагическая личинка), а также подрощенной молоди омуля (около 1 млн шт.) и озерного сига (около 300
тыс. шт.) не дали положительных результатов. Однако особи пыжьяна – из числа 20 тыс. экз.
подрощенной в 1985 г. на Бурдугузском рыбоводном заводе молоди – обнаруживались в уловах в
течение последующих 5 лет. Акклиматизируемые сазан, лещ, амурский сом встречаются чаще на
средних и нижних участках водохранилища. Существенной доли в уловах они пока не составляют. В водоем проник и ротан. По рыбоводно-биологическому обоснованию предусматривался
вылов в 500 т. До 1964 г. он не превысил 400 т, а в последующие годы снизился до 100 т. Более
половины уловов составляет хариус. Промысловая ихтиофауна развивалась на основе местных
видов – хариуса, ельца, ленка, щуки, плотвы, окуня. С 1965 г. водоем был передан обществу рыбаков-любителей.
143
Для рыбохозяйственного использования Братского водохранилища были разработаны мероприятия по формированию водоема сигово-лещевого типа. Основу промысла должны были составлять сиговые – 35–38 %, или около 1,7–1,9 тыс. т при общем годовом улове в 3,8–5,0 тыс. т
(при рыбопродуктивности в 7–9 кг/га) [2]. Завершение формирования промысловых запасов сиговых рыб и леща планировалось уже за 8–10 лет, осетра – через 16–18 лет. Учитывалось, что акклиматизируемые рыбы сформируют нерестовые стада, которые смогут внести существенный
вклад в общий процесс формирования устойчивых запасов рыбы. Однако планируемые рыбоводно-акклиматизационные мероприятия были проведены со значительными задержками и в полном
объеме начали проводиться лишь с введением в строй выростных прудов в 1974 г. За 10-летний
период промысловая ихтиофауна исходного водоема из хариусово-ельцово-стерляжьей , пройдя
ряд этапов, стала плотвично-окуневой, с небольшой долей ценных видов. К началу 70-х годов
уловы составляли 4 кг/га или 2,2 тыс. т [5].
Для акклиматизации омуля в 1962–1971 гг. было выпущено 5,8 тыс. разновозрастных особей, в 1969–1993 гг. – 1,1 млрд личинок и подрощенных в прудах 45,7 млн шт. и в озерах – 21,150
млн шт. сеголеток. Учтенный вылов омуля от вселения составил 253 т или, общий, около 2 529 т.
Выпуск личинок пеляди был начат в 1968 г. и к 1993 г. составил 116,7 млн шт. и подрощенной
молоди – в 1974-1993 гг. 21,2 млн шт. В 80-е годы численность омуля и пеляди стала возрастать.
Начали формироваться и нерестовые стада. Это позволяло в 1988–1989 гг. заготовлять икру омуля и
пеляди для инкубации на рыбоводных заводах. За последующие 10 лет (до 2002 г.) было выпущено
личинок омуля 400 млн шт, подрощенных в прудах сеголеток – 54,3 млн шт. и в озерах – 125,85 млн
шт. Учтенный вылов от их вселения составил 70 т или, вместе с неучтенным уловом, 709 т.
Для акклиматизации пеляди с 1994 г. до 2002 г. было выпущено личинок 14 млн шт.,
подрощенной молоди – 7,3 млн шт.; для акклиматизации леща выпущено 38,5 млн разновозрастных особей. Учтенный суммарный вылов пеляди к 2002 г. составил 15,85 т, леща – 670 т. Но в
последние 10 лет интенсивность рыборазведения снизилась более чем в 5 раз, а выход продукции
от подращивания в озерах – более чем в 10 раз. Столь же быстро сократилась и численность сиговых рыб. Начавшийся лимитированный промысел их был прекращен.
В 90-е годы учтенные уловы основных промысловых рыб также начали снижаться: вылов
плотвы изменялся в пределах 51–327 т, окуня 92–395 т, леща 9–95 т, всех рыб – 171-813 т при допустимом общем вылове около 1 000 т.
Анализ рыбопромысловой ситуации позволил выявить, что из общего улова учитывается
лишь10 % ценных видов, прочих – 30–50 %. Разводимые рыбы изымались неорганизованным
промыслом и уже не достигали рыбоводных пунктов. Но выявлено и общее сокращение запасов
рыбы, вызванное промыслом, загрязнениями, неустойчивым уровенным режимом и особенно его
снижением в зимний период, вызывающем гибель отложенной икры осенне- и зимненерестующихся пеляди и сига. В таких условиях наиболее рациональной формой рыбного хозяйства является пастбищная, – за счет постоянного вселения разводимых рыб. Требуются и новая оценка видового состава разводимых рыб и включение в их число сига-пыжьяна, сохраняющегося в условиях жесткого промысла, и щуку. Для повышения гарантии сохранения исчезающих видов необходимо увеличить численность ангарской стерляди, тайменя, ленка. Полная загрузка инкубационных цехов Бельского и Бурдугузского рыбоводных заводов рассчитана на 180 млн икринок
омуля. Поэтому оптимально можно планировать получение около 150 млн личинок и 20 млн шт.
подрощенных сеголеток, в соответствии с размерами выростных прудов. Они обеспечат вылов
около 550 т. Но с 1994 г. деятельность Бурдугузского рыбоводного завода прекращена.
Вылов рыбы в Усть-Илимском водохранилище, при допустимом улове в 700 т, составлял:
плотвы 24–95 т, окуня 39–49, всех рыб 67–154 т. Для целей акклиматизации до 2002 г. включительно выпущено 380 млн личинок омуля, 10,95 млн личинок пеляди, 11,42 тыс. разновозрастного
леща и 2,5 млн личинок хариуса. Результатом проведенных работ можно считать появление в
уловах разводимых рыб.
В оз. Байкал изменение уровня коснулось лишь незначительной доли его пространства – прибрежной зоны открытых районов и “соровой” мелководной системы, важность роли которой для
центральных звеньев экосистемы все еще не ясна. Подъем уровня сопровождался вспышкой численности омуля и рыб "соровой" группы (плотвы, окуня, щуки и др.), молодь которых обитает на
мелководных участках. Он совпал с началом периода повышенной водности притоков. В результате
в 1959 – 1972 гг. и в последующие 80-е и 90-е годы отмечались самые высокие за последние 200 лет
144
уровни Байкала, превысившие НПГ. Это вызвало катастрофические размывы и переформирование
берегов. Но каменистое прибрежье открытого Байкала на всем его протяжении является нерестилищем массовых видов подкаменщиковых рыб, главным образом, желтокрылой широколобки, молодью которой питаются многие виды рыб озера. Нарушение нерестилищ и увеличение числа потребителей молоди вызвало резкое падение численности этого вида и потребление его рыбами многократно сократилось. Последнее привело к замедлению роста, снижению упитанности и плодовитости омуля. Восстановление и/или переформирование новых нерестилищ растянулось на многие
годы. В 1980 г. пригодными были лишь половина нерестилищ, но и они были не полностью использованы для нереста. Возможно, что прежняя их продуктивность потеряна навсегда.
Размыв и затопление кос, отделяющих "соровую" зону и мелководные участки от Байкала,
привели к их раскрытию и охлаждению воды. Интенсивность размножения "соровых" рыб
уменьшилась, сократилось и потребление ими молоди омуля, скатывающейся с рек и рыбоводных
заводов. Численность омуля, несмотря на падение плодовитости, сохранялась на высоком уровне.
Внезапно возникший недостаток рыбного корма вызывал временное перемещение его в прибрежные районы. Подходы омуля к берегам создавали столь высокие его концентрации, что на крючковую снасть, часто с неквалифицированной начинкой добывалось до 500–1 000 рыб за неполные
сутки. Столь невероятные явления, в дальнейшем усложненные массовой гибелью омуля в 1968,
1973, 1975 гг., окончательно завуалировали причинно-следственные связи развивающихся событий. Увеличение автотранспорта и подведение дорог к Байкалу привело к подключению промысла напрямую рынки городов. Возникло значительное увеличение неучтенного вылова. В результате данные рыбопромысловой статистики, свидетельствовавшие о десятикратном снижении
официального вылова, окончательно дезорганизовали промысел. В 1969–1975 гг. вылов омуля и
сига на Байкале был закрыт.
Укоренившиеся представления о высокой устойчивости гидробиологических характеристик
водоема были решающими в вопросах влияния уровенного режима Байкала на продуктивность
его ихтиофауны. До 70-х годов оставались незамеченными и/или необъяснимыми резкое сокращение численности желтокрылой широколобки, причины снижения биологических показателей и
темпа роста у омуля. В связи с этим идентичность последовательности этапов развития событий,
вызванных образованием Иркутского и Братского водохранилищ и подъемом уровня в Байкале,
различающихся по некоторым показателям, представляется нам вполне обоснованной.
Литература
1. Биология Усть-Илимского водохранилища / А.Г. Скрябин, С.С. Воробьева, Бакина [и др.]. – Новосибирск: Наука, 1987. – 262 с.
2. Водохранилища СССР и их рыбохозяйственное значение: Изв. ГосНИОРХ. Т. 50. – Л.,1961. – 456 с.
3. Гидроэнергетика и состояние экосистемы озера Байкал / А.А. Атутов, Н.М. Пронин, А.К. Тулохонов [и др.]. – Новосибирск: Изд–во СО РАН, 1999. – 280 с.
4. Исаев А.И., Карпова Е.И. Рыбное хозяйство водохранилищ. – М.: ВО Агропромиздат, 1989. – 255 с.
5. Мамонтов А.М. Рыбы Братского водохранилища. – Новосибирск: Наука, 1977. – 247 с.
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПОПУЛЯЦИЙ ПЛОТВЫ
В УСЛОВИЯХ ЗАРЕГУЛИРОВАННОГО РУСЛА ВЕРХНЕЙ ОБИ
Е.А. Интересова, Е.Н. Ядренкина
Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск
ХХ век ознаменовался масштабными изменениями качества окружающей среды под прессингом антропогенной нагрузки, что неизбежно повлекло за собой трансформацию природных
комплексов. Водохранилища являются примером искусственно созданных экологических систем,
функционирующих на основе преобразования естественных биогеоценозов.
Из 54 водохранилищ Сибири Новосибирское – единственное крупное равнинное водохранилище. В настоящее время подпор воды распространяется на 203 км от плотины до г. Камень-наОби, и вверх по реке Бердь – на 50 км, площадь водосбора составляет 228 тыс. км2, бассейн рас-
145
пространяется по территории Новосибирской области и Алтайского края, имеет 19 боковых притоков. Гидрологические, гидрохимические и гидробиологические показатели водохранилища существенно отличаются от таковых незарегулированного русла Оби в этом районе. В частности,
это касается зависимости уровенного режима от порядка эксплуатации гидроузла, уменьшения
скорости течений, образования обширных мелководий на месте бывших пойменных террас. Через
10 лет эксплуатации водохранилища (1958–1968 гг.) принципиально изменилась видовая структура гидробионтов, включая ихтиоценоз – верхнее трофическое звено. Так, например, в доминирующий комплекс рыб вошли акклиматизанты – лещ и судак, а с 90-х годов их доля в промысловых
уловах достигает 98 %. В этой связи особую актуальность приобретает вопрос о судьбе аборигенной фауны в условиях зарегулированного русла Верхней Оби.
Целевая направленность проведенного исследования связана с изучением влияния Новосибирского водохранилища на пространственно-временную организацию популяций плотвы – вида,
широко распространенного по Обскому бассейну.
Известно, что плотва Rutilus rutilus (L.) является морфологически пластичным видом, быстро и гибко реагирующим на изменения параметров внешней среды [1–4]. В качестве модельного
вида плотва традиционно используется отечественными и зарубежными специалистами при изучении изменчивости и популяционной структуры рыб, которые обеспечивают им устойчивость
существования в условиях разнотипных водоемов. До последнего времени плотва входила в
структуру доминирующего комплекса рыб Западной Сибири.
Плотва избегает участков водоемов с сильным течением, в реках держится преимущественно в заливах, протоках, курьях и старицах [4]. Однако в условиях крупных водоемов плотва способна образовывать различные морфы, биологические характеристики которых существенно различаются [1, 2].
Материалом для данной работы послужили шесть выборок половозрелых рыб, места их отлова: 1 – незарегулированный участок р. Обь в 100 км ниже плотины Новосибирской ГЭС (58
экз.); 2 – р. Обь, приплотинный участок (134 экз.); 3 – устье р. Каракан, притока средней зоны водохранилища (42 экз.); 4 – прибрежная зона Пичуговских островов, расположенных в средней
зоне водохранилища (42 экз.); 5 – русловой участок средней зоны водохранилища (63 экз.); 6 – р.
Бердь, приток нижней зоны водохранилища (19 экз.). Сборы проводились в 1999–2000 гг.
Измерения рыб и математический анализ выполнены в соответствии со стандартными методиками. В частности, достоверность различий оценивали по критерию Стьюдента. Сравнение
выборок по совокупности пластических признаков проведено с использованием показателя дивергенции Кульбака.
Выявлено, что плотва Новосибирского водохранилища и прилегающего участка р. Обь характеризуется высокой степенью изменчивости пластических признаков (табл. 1): в процессе анализа выявлены достоверные различия выборок из биотопически разнотипных участков по большинству рассматриваемых показателей (табл. 2). Так, например, плотва из незарегулированного
участка Оби и прибрежной зоны Пичуговских островов характеризуется более высокими показателями максимальной и минимальной высоты тела по сравнению с плотвой из притоков Новосибирского водохранилища. Плотва из глубоководной русловой зоны водохранилища является
наиболее высокотелой. Степень разобщенности выборок по комплексу изученных пластических
признаков оценивалась суммарной величиной дивергенции Кульбака (табл. 3), имеющей
наибольшие значения при сравнении плотвы из русловой зоны водохранилища с прочими выборками и принимающей максимальное значение при сравнении ее с плотвой из устья р. Каракан
(47,68).
В ходе настоящей работы в пределах акватории Новосибирского водохранилища выявлены
несколько групп плотвы – русловая глубоководная, прибрежная и группы, локализованные в притоках водохранилища (на примере рек Каракан и Бердь). Они достоверно различаются между собой
по показателям изменчивости некоторых морфологических признаков. Это доказывает то, что в
условиях зарегулированного стока Верхней Оби плотва проявила себя как высокопластичный вид.
Полученные данные свидетельствуют, что изменения сложившейся пространственной
структуры популяции плотвы Верхней Оби можно рассматривать как результат адаптивной стабилизации в условиях трансформации среды.
146
Таблица 1
Пластические признаки плотвы Новосибирского водохранилища
и незарегулированного русла Верхней Оби
Признак
Выборки
1
2
3
4
5
6
Lim
Lim
Lim
Lim
Lim
Lim
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
L,
13.9–21.0
14.0–22.6
15.5–19.6
15.6–27.9
20.3–28.1
15.8–21.6
см
15.8±0.1
18.4±0.1
17.6±0.1
19.8±0.5
23.4±0.1
17.7±0.3
16.8–19.8
15.9–21.1
16.5–18.9
16.5–19.4
16.0–19.4
16.8–20.5
c
18.1±0.1
17.7±0.06
17.9±0.1
17.7±0.1
17.7±0.1
17.8±0.1
40.6–54.5
41.3–58.9
40.9–49.6
42.1–52.6
49.8–56.4
41.1–56.7
ic
47.7±0.4
48.8±0.2
46.7±0.3
48.2±0.3
53.5±0.2
51.4±0.9
26.6–47.9
27.7–47.5
30.2–41.5
33.3–50.9
34.1–40.9
24.5–44.3
io
33.1±0.4
37.2 ±0.3
35.8±0.3
38.4±0.5
37.6±0.2
35.9±0.9
40.4–51.7
39.4–54.9
42.5–50.6
37.5–51.9
47.9–52.7
40.0–51.4
po
45.5±0.3
48.1±0.2
47.9±0.2
47.6±0.5
50.0±0.1
48.46±0.60
21.4–32.0
19.1–29.2
20.5–29.0
20.5–28.8
22.3–27.0
22.7–28.3
np
26.7±0.2
24.1±0.1
24.2±0.2
25.5±0.2
24.5±0.1
25.0±0.3
20.6–27.6
20.2–32.8
18.3–24.0
20.7–28.1
25.5–31.5
18.6–25.5
H
23.5±0.1
23.9±0.1
21.9±0.2
24.1±0.3
28.2±0.1
22.4±0.4
6.3–9.8
6.8–9.9
6.4–8.6
7.3–10.2
7.3–9.3
6.83–8.99
h
8.4±0.0
8.4±0.1
7.6±0.1
8.2±0.0
8.2±0.0
7.7±0.1
38.6–47.2
38.1–48.9
40.1–44.6
39.5–46.1
40.0–45.4
40.4–44.3
aD
41.9±0.2
42.2±0.1
42.7±0.1
42.8±0.2
42.9±0.1
42.2±0.2
49.3–64.7
42.7–62.2
54.6–59.6
55.0–63.6
54.8–72.0
54.6–60.9
aA
57.0±0.3
57.3±0.2
57.1±0.1
59.2±0.3
59.5±0.2
57.4±0.3
33.0–45.5
30.9–48.3
38.1–42.5
37.5–44.4
38.4–44.3
35.2–42.0
aV
40.3±0.2
39.4±0.1
40.1±0.1
40.9±0.2
41.7±0.1
39.7±0.3
Примечание. Нумерацию выборок см. в тексте; L – длина тела (см); с – длина головы в % от длины
тела; ic – ширина головы в % от длины головы; io – ширина лба в % от длины головы; po – заглазничное
расстояние в % от длины головы; np – диаметр глаза в % от длины головы; H – наибольшая высота тела в %
от длины тела; h – наименьшая высота тела в % от длины тела; aD – антедорсальное расстояние в % от длины тела; aA – антеанальное расстояние в % от длины тела; aV – антевентральное расстояние в % от длины
тела; Lim – пределы варьирования; M – среднее; m – ошибка средней.
Таблица 2
Уровень различий между выборками по критерию Стьюдента
Сравниваемые выборки
1–2
c
***
ic
*
1–3
1–4
1–5
***
1–6
***
***
***
**
***
***
***
***
**
***
***
***
***
***
np
***
***
**
***
h
***
aD
**
aA
aV
**
***
**
***
***
***
***
2–5
*
io
***
2–4
*
po
H
2–3
2–6
3–4
3–5
3–6
4–5
4–6
5–6
*
**
***
***
***
**
*
***
***
***
***
***
*
**
***
**
***
***
***
***
***
***
***
***
*
*
*
*
***
***
***
***
***
***
***
***
***
147
*
**
*
**
*
***
***
**
***
**
***
*
**
***
***
**
***
Примечание. * – p < 0,05;,** – p < 0,01, *** – p < 0,001 (уровень значимости различий); нумерацию
выборок см. в тексте; обозначения признаков приведены в примечании к табл.1.
Таблица 3
Суммарный показатель дивергенции Кульбака
Сравниваемые
выборки
2
5.21
3
13.66
10.33
4
6.88
3.36
11.55
5
43.87
24.12
47.68
1
2
3
6
8.34
4.64
7.37
Примечание. Нумерацию выборок см. в тексте.
4
5
22.51
6.83
29.10
Литература
1. Изюмов Ю.Г. Экологические морфы плотвы Rutilus rutilus в Рыбинском водохранилище // Биология внутренних вод. 1981. № 50.
2. Интересова Е.А. Морфологическая изменчивость сибирской плотвы Rutilus rutilus lacustris (Pall.)
водоемов Западной Сибири: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. – Новосибирск, 2002. – 19 с.
3. Касьянов А.Н. Симпатрическая дивергенция экологических рас плотвы в бассейне реки
Волги // Фенетика популяций: материалы 3 Всесоюз. совещ..–М., 1985. – С. 154 –155.
4. Куликова А.А. Плотва Западной Сибири: морфол.-экол. исслед. автореф. дис. ... канд. биол. наук. –
Томск, 1962. – 21с.
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ЭКСПЛУАТАЦИИ НОВОСИБИРСКОГО
ВОДОХРАНИЛИЩА НА СОСТОЯНИЕ РЫБНЫХ ЗАПАСОВ
М.В. Селезнева, О.В. Трифонова
Новосибирский филиал ФГУП Госрыбцентр Западно-Сибирский
научно-исследовательский институт водных биоресурсов и аквакультуры, Новосибирск
В результате строительства Новосибирского гидроузла в 1957 г. река Обь была перегорожена плотиной. Образовавшееся Новосибирское водохранилище является крупнейшим в Западной Сибири (площадь зеркала при НПУ 1 070 км2) и имеет большое рыбохозяйственное значение
в масштабах области.
Формирование структуры рыбного населения водоема прошло ряд этапов и в настоящее
время находится в относительно стационарном состоянии, для которого характерны достаточно
высокий уровень разнообразия (24 вида рыб) и высокая степень доминирования ценных видовакклиматизантов – леща и судака. Рыбопромысловая эксплуатация водоема осуществляется в
пределах ежегодно выделяемых лимитов вылова. Согласно официальной статистике за последние
десять лет (1992–2002 гг.) годовые уловы леща составили в среднем 814,5 т или 89,9% от общего
улова, соответственно уловы судака – 63,6 т или 6,9%. Кроме того, анализ промысловой статистики, с учетом колебаний уловов по годам, свидетельствует об их устойчивом снижении за рассматриваемый период.
Рыбное хозяйство является одной из составляющих целого комплекса отраслей, которые заинтересованы в эксплуатации водохранилища. При этом, как показывает практика, интересы различных
отраслей обычно не совпадают. Такое положение создает значительные трудности в работе, прежде
всего, рыбного хозяйства, которое стоит в конце списка основных водопользователей.
Важнейшим фактором, влияющим на состояние запасов рыб, как в верхнем, так и нижнем
бьефе Новосибирского гидроузла, является уровенный режим. В водохранилище осуществляется
сезонное регулирование уровня с глубиной сработки в осенне-зимний период до 5 м. В связи с
148
малой полезной емкостью водоема в отдельные годы уровень срабатывается ниже отметки УМО
(108,5 м БС). Площадь мелководий, подвергаемых осушению в зимний период в связи с осеннезимней сработкой уровня до УМО, составляет в Новосибирском водохранилище не менее трети
от общей площади водоема. Глубокая сработка уровня в конце зимнего периода приводит к массовой гибели рыб на осушаемых и отчленяемых участках мелководной зоны, площадь которой за
время существования водохранилища расширилась за счет отложения наносов, разрушения берегов и островов. Условия обитания ихтиофауны ухудшились в результате заиления водоема, повышения однородности рельефа дна, снижения качества воды, приводящего к нарушению кислородного режима в водоеме.
Заморы рыб на водохранилищах обусловлены комплексом факторов, важнейшим из которых является уровенный режим, в частности, скорость и глубина сработки в относительно короткие сроки [2]. Особенно опасны форсированные сбросы воды в краткие сроки во второй половине
зимы [4].
Как показал опыт наблюдений 2003–2004 гг. и анализ материалов прошлых лет, массовая
гибель рыб в водохранилище происходит не ежегодно, а может случиться при сочетании ряда
условий. Проведенные наблюдения за условиями зимовки и воспроизводством рыб показали, что
два смежных года могут значительно отличаться по гидрометеорологическому режиму, обусловленному как объективными условиями (водность, термика и т. д.), так и условиями технической
эксплуатации водных ресурсов водохранилища.
Так, накопленный в водохранилище к сентябрю 2002 г. большой запас воды и теплая продолжительная осень способствовали рассредоточению рыбы по залитым площадям поймы. В течение почти всего зимнего периода 2002–2003 гг. в водохранилище поддерживался высокий уровень, так что условия зимовки были вполне благоприятными. Однако в марте, в результате интенсивной сработки уровня перед приемом паводка, предпринятой Верхне-Обским водным бассейновым управлением без учета интересов рыбного хозяйства, произошла массовая гибель рыб от
замора в отчлененных углублениях поймы и под осевшим льдом. Уровень воды в течение марта
снизился на 2,7 м (наибольший показатель за последние 10 лет). Средняя скорость снижения
уровня составила 8,63 см/сутки, достигая в отдельные дни 12–13 см.
На пойменных участках, как в верхней, так и в нижней зонах водоема, в районах г. Каменьна-Оби, с. Крутиха и с. Береговое были обнаружены скопления погибшей рыбы, видовой состав
которой был представлен щукой, окунем, плотвой, судаком, сазаном. Плотность погибшей рыбы
составляла в среднем 50–100 экз./м2. Ущерб рыбным запасам Новосибирского водохранилища в
связи с гибелью рыб в подледный период 2003 г., рассчитанный специалистами ФГУ "Верхнеобьрыбвод" по наблюденным данным составил более 70 млн руб. Общая исследованная площадь, по которой рассчитывался ущерб от гибели рыб, составила чуть более 660 м2. Реальная
площадь акватории водохранилища, на которой произошла гибель рыб, по всей вероятности, значительно превышает эту величину.
С осени 2003 г. в водохранилище был накоплен гораздо меньший объем воды по сравнению с
прошлым годом. К моменту становления ледового покрова (начало ноября) уровень воды был более
чем на 1 м ниже аналогичной даты предыдущего года. В период зимовки содержание кислорода в воде на контрольных участках колебалось от 6 до 10 мг/л. Заморных явлений не было отмечено.
В течение марта снижение уровня составило 1,80 м, что меньше среднемноголетнего значения (1,98 м). Уровень срабатывался со средней скоростью 6 см/сутки. Фактов гибели рыб в водохранилище не отмечено. В отличие от 2003 г., когда в водохранилище произошла массовая гибель
рыб, в течение 2004 г. эксплуатация водохранилища в целом проходила с учетом интересов рыбного хозяйства.
Однако в осенний период 2004 г. в водохранилище из-за продолжительной теплой погоды,
сравнительно высокого уровня воды, а также отсутствия сильных штормов, значительная часть
рыб могла остаться на зимовку на пойменной территории. Аналогичные условия осени 2002 г.
привели к массовой гибели рыб в марте–апреле 2003 г. Таким образом, в период зимней сработки
уровня, и особенно в конце зимы (март) 2005 г., необходимо обеспечить эксплуатацию водных
запасов водохранилища без нарушения условий, предъявляемых рыбным хозяйством, а именно:
– зимнюю сработку уровня осуществлять постепенно на протяжении всего подледного периода для того, чтобы рыбы успели своевременно отреагировать на падение уровня воды и уйти с
мелководных участков до начала их изоляции от основной акватории водоема;
149
– в период минимальных уровней воды в марте не допускать снижения уровня ниже УМО;
сработка уровня не должна превышать 10 см в сутки (с общим падением уровня за этот период не
более 1,5–2,0 м) для обеспечения ухода максимального количества рыбы с осушаемых отчленяющихся мелководий и сокращения объемов возможной гибели ее от замора и под оседающим
льдом.
Другим фактором, влияющим на рыбные запасы и рыбопродукционные процессы в водохранилищах, является гибель рыб при скате их через сооружения гидроузлов [1, 3].
Многими исследователями отмечалось существование покатной миграции рыб, а также вынос молоди рыб и кормовых организмов из Новосибирского водохранилища в нижний бьеф гидроузла, однако подробного изучения и количественной оценки этих явлений не проводилось.
В 2003 г. проводилось изучение ската рыб через плотину Новосибирской ГЭС. Сбор материала осуществлялся на водоприемных окнах ГЭС и в зоне растекаемого потока перед плотиной,
где были определены два створа. Для учета личинок и молоди рыб использовалась конусная ловушка. Взрослые рыбы учитывались в колодцах ГЭС с помощью рыбоподъемника, ниже плотины
– в результате регулярных визуальных осмотров и ставных сетей. В расчетах использованы объемные единицы измерения количества рыб – экз./1 000 м3 воды.
Для оценки потерь рыб при их скате из водохранилищ существуют различные показатели:
экономический (выражающий стоимость рыбной продукции, потерянной в результате ската рыб
из водохранилища), рыбохозяйственный (определяет долю погибших рыб промысловых размеров
от объема их вылова в водоеме) и экологический (определяет долю скатившихся рыб от их численности в водоеме) [3]. Основой для расчета этих показателей является абсолютное количество
покатников, которое характеризует масштабы ската рыб.
По данным наблюдений за сутки при работе всех агрегатов через плотину ГЭС скатывалось
от 0,2 до 6,8 млн экз. ранней молоди судака и от 0,8 до 2,9 млн ранней молоди леща. В период с
27 мая по 18 июня из водохранилища, с учетом расходов воды в створе плотины ГЭС (1900 –2500
м3/с), скатилось 45,8 млн. личинок судака и 23,0 млн. личинок леща. В результате ската ранней
молоди рыбное хозяйство водохранилища понесло ущерб, экономический показатель которого
составил 1,44 млн. руб.
Согласно ориентировочным расчетам, в июне-сентябре 2003 г. из водохранилища в нижний
бьеф скатилось 1,5 тыс. разновозрастных особей леща, 36,6 тыс. судака, 15,4 тыс. налима, 1,3 тыс.
окуня, 0,2 тыс. язя, что с учетом средней навески этих видов составило соответственно 0,8, 29,3,
12,4, 0,3 и 0,1 т рыбной продукции. Экономический показатель потерь рыб при их скате из водохранилища составил 176,7 млн. руб.
При расчете рыбохозяйственного показателя ущерба использовали данные по уловам рыб в
водохранилище за 2003 г. Улов судака составил 29,56 т, улов леща – 679,9 т. Следовательно, из
водохранилища было вынесено 99,1% от объема промысловых уловов судака и 0,12% – от уловов
леща. Наблюдения показали, что особенно интенсивно в июне 2003 г. скатывался из водохранилища налим. Его промысловый годовой улов составил 10,6 т. Таким образом, из водохранилища
было вынесено 116,6% от объема промыслового улова этого вида.
Используя данные по учету абсолютной численности судака и леща в Новосибирском водохранилище в 2003 г. (542 тыс. экз. судака и 5 759 тыс. экз. леща в возрасте 2+ и старше), можно
определить, какая часть промыслового стада рыб скатилась из водохранилища в нижний бьеф. За
июнь–сентябрь 2003 г. скатилось 0,03 % леща и 6,75 % судака от учтенной численности промысловой части этих видов. Полученные величины являются экологическим показателем ущерба от
ската рыб, так как позволяют получить представление о том, какое влияние оказывает масштаб
этого явления на процесс воспроизводства популяций рыб. Биологические особенности судака и
его распределение по глубинам и акватории водохранилища способствуют большей интенсивности ската именно этого вида.
Таким образом, наблюдения за скатом рыб из Новосибирского водохранилища через плотину
ГЭС свидетельствуют о значительных масштабах этого явления, как для ранних стадий развития
рыб, так и для взрослых особей. Наиболее велика доля скатившихся рыб от объема промысловых
уловов у судака и налима. Наименее подвержены скату взрослые особи леща. Общий ущерб, в стоимостном выражении, от ската рыб из Новосибирского водохранилища в нижний бьеф в 2003 г. составил более 180 млн руб. Следует отметить, что количественная оценка ущерба рыбным запасам от
ската рыб из водохранилища носит ориентировочный характер. В дальнейшем необходимо прове-
150
дение более углубленных исследований этого явления с учетом расширения наблюдений во временном масштабе (круглогодично) и усовершенствования методики сбора первичных материалов.
Исследования показывают, что современный режим эксплуатации водных ресурсов Новосибирского водохранилища по ряду аспектов является неблагоприятным для рыбного хозяйства,
вызывает значительные потери сырьевых ресурсов водоема. Часть этих потерь можно компенсировать за счет упорядочения режима эксплуатации Новосибирской ГЭС, но возмещение большей
части ущерба невозможно без осуществления специальных мер. В целях сохранения биопродукционного потенциала Новосибирского водохранилища должна быть разработана и реализована
комплексная программа, включающая следующие природоохранные и рыбоводные мероприятия:
– обязательное соблюдение правил эксплуатации водохранилища с учетом интересов рыбного хозяйства: весеннее наполнение водохранилища в сроки, наиболее оптимальные для нереста
основных промысловых видов рыб; равномерная осенне-зимняя сработка уровня с целью исключения больших масштабов гибели рыб;
– в целях частичной компенсации ущерба, наносимого ихтиофауне водохранилища за счет
большого ската ее молоди и особей старших возрастов в нижний бьеф Новосибирской ГЭС, рекомендуется регулярное его зарыбление ценными видами рыб (пелядью, растительноядными) с
учетом недоиспользуемой кормовой базы.
Литература
1. Конобеева В. К., Изюмов Ю. Г. Эколого-функциональный подход к методике оценки влияния гидротехнических сооружений на численность популяции рыб в водохранилищах // Энергет. стр-во. 1993. № 4.
С. 21–29.
2. Кудерский Л. А. Разработка стратегии оптимизации функционирования экосистем зарегулированных рек с целью сохранения и восстановления их биоресурсов: // сводный отчет по проекту № 6.2.16 ГНТП
"Экология России". СПб, 1992. 142 с.
3. Павлов Д. С., Лупандин А. И., Костин В. В. Покатная миграция рыб через плотины ГЭС. – М.:
Наука, 1999. - 256 с.
4. Тюрин П. В. Влияние уровенного режима в водохранилищах на формирование рыбных запасов //
Водохранилища СССР и их рыбохозяйственное значение // Изв. ГосНИОРХ. Л., 1961. Т. L. С. 395–410.
К ПРОГНОЗНОЙ ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ АЛТАЙСКОЙ ГЭС
НА РЫБ КАТУНИ
П.А. Попов
Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН
Прогнозная оценка влияния Алтайской ГЭС на рыб Катуни при зарегулировании этой реки
осуществлена нами на основе проектных данных (табл. 1), предоставленных филиалом ОАО
"Инженерный центр ЕЭС" "Институт Гидропроект" (Москва), а также фондовых материалов по
результатам исследований, выполненных ИВЭП СО РАН по программам: 1) Прогнозирование
поведения ртути и других токсичных элементов в бассейне р. Катунь и водохранилищах Катунской ГЭС. Гидролого-экологические аспекты проблемы, 1989; 2) Экологические исследования и
разработка системы мониторинга состояния природной среды в зоне влияния Катунских водохранилищ. Том 1. Водно-экологические исследования, 1991; 3) Малая Катунская ГЭС. Оценка воздействия на окружающую среду, 1994. Кроме того, была использована имеющаяся информация
по биологии рыб Катуни.
Условия существования гидробионтов, включая рыб, в Катуни, особенно на ее верхнем и
среднем участках, в том числе на отрезке проектируемого Алтайского водохранилища, неблагоприятны, что связано с высокими скоростями течения водного потока и его интенсивным перемешиванием, особенно в периоды половодья и дождевых паводков, большим содержанием в воде
взвешенных веществ, низкими температурами и минерализацией воды при невысоких концентрациях в ней элементов-биогенов, слабой степенью формирования или полным отсутствием иловых
наносов на галечных и галечно-каменистых грунтах дна, отсутствием системы пойменных водое-
151
мов. В таких условиях уровень разнообразия (число видов и экологических форм) и степень развития (численность, биомасса) населяющих реку организмов автотрофного (фитопланктон, фитобентос) и гетеротрофного (зоопланктон, зообентос, рыбы) комплексов чрезвычайно низки. Преобладание в составе населения реки гидробионтов-реофилов и невысокий уровень биоразнообразия и биологической продуктивности биоценозов характеризует ее как типично олиготрофный, на
отдельных участках – ультраолиготрофный водоток Алтая.
Таблица 1
Некоторые проектные параметры водохранилища Алтайской ГЭС
Расположение подпорных сооружений  на р. Катунь в 1,5 км выше д. Еланда
Нормальный подпорный уровень (НПУ) – 490 м
Уровень мертвого объема (УМО) – 475 м
Статический объем – 0,2 км3
Протяженность при НПУ – 25 км
Площадь водного зеркала при НПУ – 12,1 км2
Средняя ширина – 500–700 м
Глубины: средняя – 17,4 м, максимальная – 50 м, на приплотинном участке – 35–40 м
Характер донных грунтов – галечники с включением валунов с гравийно-песчаным заполнителем 20–30
%
Характер регулирования стока – в рабочем режиме ГЭС сток не регулируется (при этом уровень воды
близок к НПУ)
Средние сроки ледостава – с середины ноября до конца декабря
Толщина ледового покрова к концу зимы – в сред. 0,9–1,0 м, макс. – 1,2–1,3 м
Очищение водохранилища ото льда – в среднем в середине мая
В общей сложности в водоемах бассейна Катуни обитает 26 видов рыб, а именно: сибирский осетр, стерлядь, ленок, таймень, нельма, сибирский хариус, щука, лещ, карась серебряный,
карась золотой, пескарь, верховка, язь, елец, гольян Чекановского, речной гольян, озерный гольян, плотва, сибирский голец, сибирская щиповка, налим, окунь, ерш, судак, пестроногий подкаменщик, сибирский подкаменщик. Лещ, карась серебряный (амурская форма), верховка и судак
являются видами-акклиматизантами. В пределах верхнего и среднего участков реки, включая
участок будущего водохранилища, достоверно обитает 11 видов рыб: ленок, таймень, хариус,
елец, речной гольян, сибирский голец, налим, окунь, ерш, пестроногий и сибирский подкаменщики. Из них только хариуса, ельца, налима и бычков можно отнести к сравнительно часто встречающимся (обычным) здесь рыбам. Но и их абсолютная численность невелика. На нижнем участке
реки – от с. Майма до устья, обитают все 26 указанных видов рыб, из которых к сравнительно
многочисленным можно отнести только сибирского ельца. Обычны здесь налим, окунь, ерш и
подкаменщики, а также амурский серебряный карась. Золотой карась обитает в придаточных водоемах низовьев Катуни. Менее многочисленны, но обычны в уловах рыбаков-любителей лещ,
судак и плотва. В районе многоостровья и на устьевом участке обычна (но немногочисленна) щука. Суммарная ихтиопродуктивность (годовой прирост ихтиомассы) сравнительно невелика даже
на нижнем, наиболее развитом в гидробиологическом отношении, участке Катуни и составляет
около 5–15 кг/км протяженности реки, или 0,1–0,3 кг/га площади водного зеркала при ширине
реки 0,5 км. Для сравнения: в Телецком озере ихтиопродуктивность составляет 0,5–1кг/га, в Новосибирском водохранилище – 2,0–2,5 кг/га [3].
Все виды рыб Катуни, кроме хищных ленка, тайменя, нельмы и щуки, бентофаги – и питаются организмами зообентоса. Размножаются рыбы этой реки, кроме нельмы и налима, весной и в
начале лета, то есть в период паводка и половодья. Нельма нерестится в октябре, налим – в январе.
Больших по протяженности нерестовых миграций рыбы в реке не совершают. Нерестилища осетра,
стерляди и нельмы расположены преимущественно в районе многоостровья в низовьях Катуни, где
эти рыбы откладывают икру на галечный субстрат. На участке Катуни в зоне проектируемого водохранилища нерестилища ценных видов рыб не отмечены. Развитие оплодотворенных икринок у
большинства рыб Катуни продолжается 10–14 сут, у тайменя – около 30, у нельмы – 160–180, у
налима 100–120 сут. Важными факторами, обеспечивающими успех нормального развития икры и
роста личинок рыб Катуни, являются уровенный и температурный режимы реки. В среднемного152
летнем аспекте процесс размножения рыб весной в низовьях Катуни происходит при высоких уровнях и сравнительно невысокой температуре воды (в створе у с. Сростки 8–14 0С).
Промысловый лов рыб в Катуни на всем ее протяжении не ведется в силу нерентабельности
из-за малочисленности рыбного стада. Лов рыбы рыбаками-любителями осуществляется удочковой и спиннинговой снастью в течение всего года.
Важное место в свете рассматриваемого прогноза занимает проблема накопления в гидробионтах Катуни ртути. Исследования, проведенные в конце 1980-х и в начале 1990-х гг., главным образом ИВЭП СО РАН, выявили сравнительно небольшие концентрации этого металла как в растениях, так и у животных реки. Так, в 1989 г. на участке будущего водохранилища концентрация ртути в
макрофитах составила 0,07–0,53 (в среднем 0,19) мкг/г, в фитопланктоне 0,09–0,65 (0,14), в перифитоне  0,21–3,06 (0,35), в фитобентосе  0,11–0,98 (0,27), в зоопланктоне – 0,07–1,34 (0,13), в зообентосе  0,09–3,56 (0,12) мкг/г сухой массы проб; в пересчете на сырую массу проб указанные
значения концентраций в 35 раз меньше. В мышечной ткани хариуса из устьевых участков притоков Катуни на отрезке водохранилища содержание ртути составило 0,070,72 (в среднем
0,25) мкг/г, тайменя  0,120,80 (0,21), окуня – 0,090,76 (0,13) мкг/г сырой массы [1, 5]. Принятая в
России допустимая остаточная концентрация (ДОК) ртути в мышечной ткани свежих рыбопродуктов (согласно СанПиН 2.3.2.560-96 и ГН 2.1.5.690-98) составляет 0,5 мкг/г сырой массы.
Низкая концентрация металла (0,040,13 мкг/г сыр. массы) в мышечной ткани рыб Катуни в
ее среднем течении обнаружена в начале 1990-х гг. С.С. Эйрих и Т.С. Папиной [5]. При этом в
исследованных пробах отмечена сравнительно невысокая доля (1635 %) метилртути, что связано, по мнению авторов, с низким содержаним в реке как органических соединений, выступающих
в роли лигандов ртути, так и метилирующих этот элемент бактерий, а также со сравнительно высокими значения рН и повышенной концентрацией в воде ионов кальция. В отобранных нами в
сентябре 2002 г. пробах мышечной ткани хариуса и ленка, выловленных в реке в 15 км выше
створа ГЭС, концентрация ртути равнялась в среднем 0,14 и 0,38 мкг/г сырой массы [2].
Исходя из параметров водохранилища Алтайской ГЭС, особенностей структуры и функционирования экосистем Катуни, основных черт биологии рыб этой реки и верховьев Оби в целом, с
большой долей вероятности, можно предположить, что ихтиоценоз Алтайского водохранилища
сформируется из тех видов рыб, которые обитают в пределах верхнего и среднего участков Катуни и в настоящее время – ленка, тайменя, хариуса, ельца, речного гольяна, сибирского гольца,
налима, окуня, ерша, пестроногого и сибирского подкаменщиков. Из них ленок, таймень и хариус
будут обитать преимущественно в верхней части водохранилища и в его притоках. Гольян и голец
предпочтут участки выклинивания водохранилища по притокам, с наибольшими для водохранилища температурами воды и большей массой водной растительности – основы для размножения и
развития кормовой базы для этих рыб. Елец, налим, окунь, ерш и подкаменщики расселятся по
всей акватории водоема, но питаться и размножаться будут преимущественно в прибрежной зоне.
Литораль водохранилища, включая участки выклинивания по главным притокам, будет основной
зоной для нагула всех рыб водохранилища.
Нерест рыб водохранилища, кроме ленка, тайменя и хариуса, будет происходить преимущественно в его, а указанные виды рыб, кроме того, могут подниматься на нерест в верховья Катуни
и притоки. Нерест всех весенненерестящихся рыб будет проходить в той же очередности, в какой
он проходит в настоящее время, но в более поздние сроки – в соответствии с характером прогрева
воды. Практически полное отсутствие мелководной зоны, ее слабый прогрев и высокие скорости
течения воды в период размножения рыб (май–июнь) отрицательно повлияют на репродуктивный
потенциал рыб в водохранилище. Основу питания мирных рыб водохранилища будут составлять
организмы перифитона и бентоса, в гораздо меньшей степени (главным образом молоди) – зоопланктона. Будут использоваться в пищу, особенно хариусом и ельцом, падающие на воду имаго
воздушных насекомых. Хищные рыбы будут питаться рыбами, а также крупными формами зообентоса. Условия для зимовки всех рыб водохранилища будут благоприятными по условиям газового состава воды (высокому содержанию О2) и неблагоприятными – в связи с большой степенью зашугованности русла реки под ледяным покровом.
Общая численность рыб в Алтайском водохранилище будет сравнительно низкой, но не менее чем в два раза большей на единицу площади водного зеркала, чем в настоящее время в Катуни,
на участке будущего водохранилища. Рыбопродуктивность водохранилища вряд ли превысит
153
1 кг/га, в связи с чем промысловый лов в этом водоеме нецелесообразен, а контролируемый органами рыбоохраны и санэпиднадзора (по содержанию в рыбе ртути) любительский – вполне возможен.
По мере формирования ихтиоценоза водохранилища будет происходить как пассивное (в
результате выноса со стоком воды через плотину), так и активное (в силу миграционных свойств)
попадание рыб всех видов (в том числе половозрелых особей) в нижний бьеф. В целом это явление можно оценить как положительное, поскольку оно будет способствовать увеличению численности рыб в небогатой Катуни, по крайней мере на участке, до пос. Майма.
Вероятность высокого (в среднем выше ДОК) содержания в рыбах (прежде всего, в мышечной ткани) Алтайского водохранилища ртути, на наш взгляд, небольшая. По опыту США, Канады
и стран Европы в рыбе водохранилищ фиксируется временное увеличение содержания этого металла, по сравнению с речными условиями, в 25 раз в первые 515 лет эксплуатации, после чего
содержание ртути снижается до первоначального. Это связано с выщелачиванием соединений
ртути из затапливаемых почв и зависит, при прочих равных условиях, от площади затапливаемых
земель и от величины зеркала водохранилища. Для водохранилищ с площадью зеркала менее 100
км2 увеличение содержания ртути в рыбе происходит в 22,5 раза. При среднем содержании ртути в рыбе Катуни 0,2 мкг/г, в Алтайском водохранилище, с площадью зеркала 12 км2, можно ожидать временного увеличения содержания металла в рыбе до 0,40,5 мкг/г сырой массы. Но нельзя
полностью исключать возможность небольшого превышения ДОК ртути в рыбе. Поэтому при
строительстве и эксплуатации Алтайского гидроузла должен быть организован мониторинг ртути
в воде, гидробионтах и рыбе. Отметим, что из всех водохранилищ Сибири превышение ДОК ртути в мышечной ткани рыб выявлено только в верхней части Братского водохранилища, в воды
которого этот элемент поступает со сточными водами предприятий по производству каустической
соды, расположенных в городах Усолье-Сибирское и Саянск. Сравнительно небольшие (в среднем не превышающие ДОК) количества ртути регистрируются нами с 1991 г. в мышечной ткани
рыб Новосибирского водохранилища [4].
Литература
1. Грошева Е.И. Ртуть в природных объектах бассейна р. Катунь // География и природные ресурсы.
1992. Т. 2. С. 5357.
2. Попов П.А. Оценка экологического состояния водоемов методами ихтиоиндикации. – Новосибирск, 2002. 270 с.
3. Попов П.А. Рыбы Горного Алтая  состояние численности, стратегия охраны // Изучение и охрана
природы Алтай-Саянской горной страны. Горно-Алтайск, 2002. С. 115116.
4. Попов П.А., Андросова Н.В., Аношин Г.Н. Накопление и распределение тяжелых и переходных
металлов в рыбах Новосибирского водохранилища // Вопр. ихтиол. 2002. Т. 42, № 2. С. 264270.
5. Эйрих С.С., Папина Т.С. Особенности определения ртути в водных экосистемах бассейнов рек Катунь и Томь. Оценка биодоступности // Проблемы ртутного загрязнения природных и искусственных водоемов, способы его предотвращения и ликвидации. Иркутск, 2000. С. 10.
ЛАНДШАФТЫ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ВОДОХРАНИЛИЩА БУРЕЙСКОЙ ГЭС
И.Г. Борисова
Амурский комплексный научно-исследовательский институт АмурНЦ ДВО РАН, Благовещенск
Водохранилище Бурейской ГЭС и прилегающая к нему территория до водоразделов в пределах Амурской области относятся к двум ландшафтам (категория, вид) – притуранскому и буреинскому [1], которые относятся к Буреинско-Туранской и Малохинганской провинциям, соответственно, Буреинской горной области [2, 4]. Ландшафт по Н.А.Солнцеву – это …генетически однородный природный территориальный комплекс, имеющий одинаковый геологический фундамент, один тип рельефа, одинаковый климат и состоящий из свойственных только данному ландшафту набора динамически сопряженных и закономерно повторяющихся в пространстве основных и второстепенных урочищ [3].
154
Притуранский ландшафт образовался на месте сочленения хр. Турана с Амуро-Зейской
равниной, поэтому в литолого-геоморфологической составляющей ландшафта присутствуют чередующиеся равнинные и горные поверхности с соответствующим литогенным основанием. Буреинский ландшафт находится в южной части хр. Турана (сложная система хребтов и массивов,
не имеющих определенной ориентировки) и представлен плосковершинным холмогорьем на коренном основании из магматических (граниты, гранодиориты, базальты, андезито-базальты) пород. Притуранский ландшафт также сложен магматическими (гранитоиды) породами, местами
перекрытыми рыхлыми отложениями (пески, глины, суглинки), и представляет собой массивносопочное плато.
Почвенно-растительные комплексы двух ландшафтов различаются по преобладающим растительным формациям. В буреинском ландшафте преобладают хвойно-широколиственные леса
на буро-таежных почвах; в притуранском ландшафте – широколиственные леса на бурых лесных
почвах и южно-таежные, в сочетании со средне-таежными – на буро-таежных и горных буротаежных почвах.
Внешние условия существования ландшафтов определяются климатическими и тектоническими факторами. Согласно ранее проводившимся работам по районированию ландшафтов
Амурской области по потенциальной устойчивости [1], рассматриваемые ландшафты имеют благоприятные климатические условия (табл. 1) и сейсмичность высокой интенсивности (6–7 баллов
по шкале МSК-64).
Таблица 1
Региональные климатические характеристики ландшафтов
в зоне влияния Бурейского водохранилища [1]
Общая
характеристика климата
Сумма
температур
выше
10о
Абсолютный минимум
температур
Умереннопрохладный, избыточно
влажный
1 800–
2 000
-40…
-48оС
Средняя
годовая
температура
Годовое
количество
осадков,
мм
Количество
осадков за
вегетационный период, мм
Относительная
влажность
воздуха, %
Гидротермический
коэф-т Селянинова
(отношение суммы
осадков к сумме
температур,
уменьшенное в 10
раз)
-2,0…
-4,0оС
700–850
450–500
74–78
>2,0
По климатическим условиям буреинский и притуранский ландшафты различаются по мезои микроклиматическим характеристикам, что обусловлено рельефом территории. Притуранский
ландшафт более контрастный по литологии и геоморфологии, чем буреинский, поэтому он попадает в переходную зону, где сочетаются широколиственные и таежные почвенно-геоботанические
комплексы.
Внутренние условия, определяющие состояние ландшафта, ранжированные по 5-балльной
шкале для территории Амурской области, имеют следующие показатели: тип рельефа, интенсивность экзогенных процессов, мерзлотные условия, скорость формирования почвенноаккумулятивного слоя, самоочищающая способность и биопродуктив-ность почвеннорастительных формаций. Тип рельефа отражает возраст, стадию развития ландшафта, степень соответствия эндогенных и экзогенных процессов. Оба ландшафта по принятой оценочной шкале
устойчивости для территории Амурской области относятся к слабо устойчивым. Интенсивность
экзогенных процессов – средняя. По мерзлотным условиям ландшафты относятся к недостаточно
благоприятным (зона эпизодического и спорадического распространения многолетнемерзлых пород). Скорость формирования почвенно-аккумулятивного слоя – средняя. Самоочищающая способность ландшафтов от техногенного загрязнения – высокая. Биопродуктивность почвеннорастительных формаций в ландшафтах неодинаковая: в буреинском – очень высокая, в притуранском – средняя.
155
В морфологической структуре выделенных ландшафтов представлено 27 урочищ и групп
урочищ. Основные (занимающие наибольшие площади) урочища это – 1) лесные террасоувалы, 2)
маревые террасоувалы, 3) лесные надпойменные террасы, 4) лесные склоны, 5) болотные днища
долин притоков р. Бурея. Второстепенные урочища: 1) долинные широколиственные леса в днище долины р. Бурея и фрагментарные комплексы степоидов в бортах, 2) маревые натечные террасы, 3) болотные (верховые) террасоувалы, 4) маревые склоны, 5) лесные вершинные поверхности.
Урочища делятся на 2 группы: водораздельные и низинные. В основе такого разделения
лежит литолого-геоморфологическое расчленение территории. Зональные черты природы – господство дальневосточных хвойно-широколиственных, южно- и среднетаежных лесов на бурых
лесных и буро-таежных почвах – выражены, прежде всего, в водораздельных урочищах.
Водораздельные и низинные урочища по своей структуре антагонисты, но они объединены
в одно целое в соответствующих ландшафтах. Их связь коренится в генетической общности территории: водораздельные урочища занимают относительно приподнятые поверхности, низинные
– относительно опущенные. Это результат расчленения древней поверхности водотоками разного
порядка.
Природные процессы в водораздельных и низинных урочищах имеют различную интенсивность и направленность. Первая группа урочищ, вследствие, больших уклонов поверхности и
мерзлотно-климатических условий, обладает интенсивными склоновыми движениями грунтов. Во
второй группе урочищ отмечаются многолетнемерзлые грунты, повышенная концентрация избыточной влаги, аккумуляция и интенсивный транзитный перенос рыхлых отложений, частые туманы. Жидкий и твердый сток интенсивно поступает в низинные урочища с водораздельных.
Резкие различия двух групп урочищ находят свое продолжение при сравнении их по биокомпонентам. Низинные урочища – царство болотной растительности. Здесь господствуют почвы гидроморфного мерзлотного ряда. В водораздельных урочищах преобладает лесная растительность на
бурых лесных и буро-таежных почвах. Дадим общую характеристику доминантных урочищ.
Лесные надпойменные террасы. Надпойменные террасы рассматриваемой территории
представлены 5 уровнями: I – отн.выс. 12–25 м в пределах долины р. Бурея и 6–10 м в пределах
долин притоков р. Бурея; II – отн.выс. 30–45 м в пределах долины р. Бурея и 10–15 м в приделах
долин притоков р. Бурея; III – отн.выс. 50–70 м в пределах долины р. Бурея и 15–25 м в пределах
долин притоков р. Бурея; IV – отн.выс. 80–140 м в пределах долины р. Бурея и 25–40 м в пределах
долин притоков р. Бурея; V – отн. выс. 150–200 м в пределах долины р. Бурея. Надпойменные
террасы сложены рыхлыми отложениями четвертичного и неоген-четвертичного возрастов, покрыты смешанно-широколиственными, светло- и темнохвойными лесами на бурых лесных и буро-таежных почвах.
Лесные склоны (от пологих до крутых) занимают наибольшие площади на рассматриваемой территории. Сочетание природных компонентов имеет здесь следующее выражение: рыхлый
чехол из среднеобломочного материала с песчано-суглинистым наполнителем (мощность 2–3 м)–
выпуклые (крут. 2–15о) склоновые поверхности–интенсивные склоновые процессы–микроклимат
складывается под действием экранирующего эффекта рельефа и леса, но менее выраженного, чем
на крутых склонах–буро-таежные и горные буро-таежные почвы–смешанно-широколиственные,
лиственничные, елово-пихтовые и вторичные леса (значительные площади лесов нарушены пожарами и рубками).
Лесные крутые склоны. Крутизна склонов (более 15о) и размах относительных высот достигают здесь максимальных значений (до 400 м). Почвообразующие породы – крупно- и грубообломочный материал преимущественно из гранитоидов с песчано-суглинистым заполнителем
мощностью 2–3 м. В пределах большей части склонов стекает до 90 % выпадающих осадков, интенсивность склоновых процессов высокая. Особое значение приобретает экспозиция. На теневых, преимущественно северных склонах, произрастают елово-пихтовые леса или переувлажненные лиственничники (багульниковые, мохово-багульниковые). Почвы горные, буро-таежные, под
темнохвойными лесами – иллювиально-гумусовые.
Лесные террасоувалы – эти урочища соответствуют слабо наклонной поверхности слившихся высоких надпойменных террас р. Бурея и ее притоков (абс.выс. 160–300 м). Сочетание
компонентов и природных условий имеет здесь следующее выражение.
– Рыхлый чехол из тонко- и среднеобломочного материала на слабоволнистой поверхности
с малыми уклонами.
156
– Различные условия увлажнения (от нормального до повышенного) способствуют формированию нескольких почвенно-геоботанических комплексов: мелколиственных лесов из березы
плосколистной и осины, широколиственных лесов из дуба монгольского, липы амурской и березы
даурской – на бурых лесных оподзоленных среднесуглинистых почвах, светлохвойных лесов из
лиственницы Гмелина на буро-таежных среднесуглинистых почвах и переувлажненных лиственничных лесов на буро-таежных глеевых тяжелосуглинистых почвах.
Маревые террасоувалы. Природные условия этих урочищ резко отличаются от вышеописанных. Почвообразующими породами здесь также являются тонко- и среднеобломочные материалы. В рельефе урочища представлены пологими, очень длинными склонами. Для них характерны
многолетнемерзлые грунты, концентрация избыточной влаги, застаивание холодного воздуха,
частые туманы, повышенная ветренность. Растительность представлена ерниково-сфагновыми
марями на мерзлотных болотных переходных торфяно-глеевых почвах. По срокам начала массовой вегетации эти урочища отстают от склоновых и вершинных, общая продолжительность периода вегетации сокращается почти на месяц.
Болотные днища долин притоков р. Бурея. В рельефе урочища представлены плоскими
слабовогнутыми широкими днищами, сложенными современными аллювиальными отложениями
(пески, супеси). Характерные особенности: наличие многолетнемерзлых пород, концентрация избыточной влаги, аккумуляция и транзит рыхлых отложений, застаивание холодного воздуха, частые туманы. Растительность представлена вейниково-осоковыми и разнотравно-вейниковоосоковыми болотами на аллювиальной лугово-болотной торфянисто-перегнойно-глеевой почве.
На основе ландшафтной структуры территории в зоне влияния Бурейского водохранилища
необходимо проведение более комплексных исследований динамики природных процессов, происходящих в геосистемах разного уровня.
Литература
1. Карта ландшафтов Амурской области с районированием по устойчивости природнотерриториальных комплексов к антропогенной нагрузке: отчет о НИР / ГПЦ при Комитете природ. ресурсов
Амур. обл.; отв. исп. Ю.Ф. Сидоров; исполн. И.Г. Борисова. Кн. 1. – Благовещенск, 2002. – №ГР 47-00-11.
2. Криволуцкий А.Е. Амуро-Приморская страна // Физико-географическое районирование СССР. Характеристика региональных единиц / под ред. проф. Н.А.Гвоздецкого. М.: Изд-во МГУ, 1968. С. 527–532.
3. Морфологическая структура географического ландшафта / Анненская и др.; под ред. Н.А. Солнцева. – М., 1962.
4. Рациональное природопользование и охрана природы в СССР / Под ред. Н.А. Гвоздецкого, Г.С.
Самойловой. – М.: Изд-во МГУ, 1989. – 208 с.
СОСТОЯНИЕ КРАСНОКНИЖНЫХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ
В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ БУРЕЙСКОГО ГИДРОУЗЛА
В.М. Старченко, Г.Ф. Дарман, И.Г. Борисова
Амурский Ботанический сад – филиал БСИ ДВО РАН
Район влияния (прямого и косвенного) Бурейского гидроузла охватывает значительный по
протяженности участок от Ургала до устья Буреи. Общее направление долины Буреи с севера на
юг обуславливает значительные климатические различия, которые усугубляются тем, что долина
реки в верхнем бьефе Бурейской ГЭС зажата двумя горными хребтами – Турана (правый берег) и
Буреинский (левый берег).
Этот район сравнительно слабо изучен в ботаническом отношении. Данные о видовом составе растений долины Буреи систематизированы в многотомной работе "Сосудистые растения
советского Дальнего Востока" и в региональных обработках [4, 6]. Сведения о редких растениях
учтены при подготовке Красных книг различного ранга [1, 2, 3].
Растительность долины Буреи отличается разнообразием ассоциаций и богатством видового
состава. Верхний бьеф Бурейской ГЭС лежит в таежной зоне: средняя и южная подзоны без каких-либо выраженных границ между ними. Ниже Талакана начинается зона неморальной расти-
157
тельности, которая представлена различными типами ассоциаций. Неморальная растительность
проникает узкой полосой по долине Буреи до Ургала, заметно обедняясь по пути в видовом составе. Участок от устья Тырмы до Пайкана можно отнести к буферной зоне между тайгой и неморальной растительностью, в которой перемешаны элементы той и другой.
Неморальная растительность в верхнем и нижнем бьефе Бурейской ГЭС занимает относительно
небольшую в сравнении с тайгой площадь, но богато представлена различными типами лесов. В составе этих лесов найдено большое число редких и краснокнижных видов. На открытых, хорошо прогреваемых и инсолируемых склонах представлены остепненные ценозы (степоиды), которые чаще
встречаются по правому берегу от Чекунды до устья Буреи. В составе степоидов отмечено много редких и краснокнижных видов, что вполне объясняется экстразональным характером ценозов.
Лугово-пойменная растительность относится к азональной растительности и не имеет на
рассматриваемом участке каких-либо отличительных специфических черт. Долина Буреи в нижнем течении достаточно освоена человеком, поэтому все пойменные и припойменные комплексы
несут заметное антропогенное влияние – при сохранении отдельных сравнительно слабо затронутых участков с краснокнижными растениями и водными реликтами в старичных сообществах.
Строительство Бурейской ГЭС негативно скажется на состоянии растительности в зоне влияния гидросооружений. Очень сильно пострадают в верхнем бьефе смешанные широколиственные
леса, остепненные ценозы, долинные ельники и пойменные леса с богатым набором видов, попадающие в зону затопления. Необходимо отметить, что в зону затопления частично попадает Желундинский областной заказник, в зону косвенного влияния в верхнем бьефе – недавно организованные
областной ботанический заказник "Мальмальта" и памятник природы областного значения "Компанейский", в нижнем бьефе – областной ботанический заказник "Урочище Иркун".
Растительность в бассейне (и долине) Буреи отличается разнообразием и богатством видового состава. С.Д. Шлотгауэр и А.Б. Мельниковой [5] был выделен на территории Хабаровского
края Буреинский среднегорно-таежный очаг эндемизма и реликтовых растений, охватывающий
верхний бьеф Бурейской ГЭС. Если пренебречь административными границами, Буреинский очаг
эндемизма должен включать и часть территории Амурской области в среднем течении Буреи.
Наличие такого очага эндемизма подчеркивает уникальность фитоценозов, попадающих в зону
прямого и косвенного влияния Бурейского гидроузла.
По материалам собственных полевых исследований, сборам Регионального Гербария (VLA)
и сборам, хранящимся в ИВЭП ДВО РАН (г. Хабаровск), с учетом литературных данных [1, 2, 3]
составлен список редких видов, попадающих в район влияния Бурейского гидроузла в пределах
Амурской области. Список включает 55 видов высших растений, занесенных в Красную книгу
Амурской области [3]. Из этого списка 10 видов включены в Красную книгу России [1], 17 видов
– в Красную книгу Хабаровского края [2], что указывает на необходимость охраны данных таксонов и за пределами Амурской области. В зону затопления, то есть прямого уничтожения, попадают места обитания 32 видов. Места обитания многих краснокнижных видов, находящиеся в нижнем бьефе, будут испытывать косвенное негативное влияние различной степени в связи с изменениями микроклимата, водного режима и подтоплением.
Уничтожение мест обитаний краснокнижных видов растений в зоне затопления по-разному отразится на общем состоянии этих видов в Амурской области. Характер и масштабы ущерба зависят от
ареала и общей численности вида в пределах области и соседних территорий. Максимальный ущерб
будет нанесен состоянию узколокального эндема Буреи – одуванчика линейнолистного (Taraxacum
lineare Worosch. et Schaga) и субэндема – камнеломки Коржинского (Saxifraga korshinskii Kom.).
Необходимо отметить, что первый вид вне долины Буреи в среднем ее течении нигде больше на земном шаре не найден, а второй – найден в крайне ограниченном количестве только в бассейне Тумнина
[1, 2]. Все известные места обитания этих растений в пределах Амурской области отмечены на участке Мальмальта–Бахирево и приурочены строго к долине Буреи. В результате образования Бурейского
водохранилища уничтожается подавляющее большинство известных и неизвестных популяций этих
видов не только в Амурской области, но и в Хабаровском крае.
Современное состояние популяций данных видов в нижнем бьефе Бурейской ГЭС известно
недостаточно. Проведенные в 1997, 2003–2004 годах поиски камнеломки Коржинского в locus
classicus вида, то есть местах, где это растение впервые было собрано и затем описано как новый
таксон, дали отрицательный результат. Проведенные поиски мест нахождений одуванчика линей-
158
нолистного выявили вегетирующие растения, часть которых была перенесена в 2003–2004 гг. на
территорию Амурского Ботанического сада.
Образование Бурейского водохранилища приведет к сдвигу границ ареалов к югу и юговостоку в пределах Амурской области 13 краснокнижных видов высших растений и изменению их
численности. В первую очередь это относится к адонису амурскому и арсеньевии гладкой. В результате образования Бурейского водохранилища были уничтожены крайние северо-западные места
нахождения этих видов в пределах Амурской области и российского Дальнего Востока. Затопление
ложа негативно скажется на общей численности краснокнижных видов, что особенно отразится на
видах с дизъюнктивным ареалом (адлумия азиатская, 2 вида плаунков, ясколка малоцветковая и др.).
В нижнем бьефе Бурейской ГЭС находятся единственные, достоверно известные в настоящее время для Амурской области, места нахождения дудника необычного и ломоноса короткохвостого [3], выявленные на правом и левом берегах Буреи. Проведенное обследование современного состояния популяций дудника необычного показало, что начавшееся заполнение Бурейского водохранилища негативно сказалось на их состоянии (численность, состав), так как они
приурочены к прирусловым участкам, испытывающим постоянное подтопление при попусках.
Большинство краснокнижных видов входят в состав лесных и остепненных ценозов долины
Буреи, поэтому для экспериментальной акклиматизации наиболее уязвимых видов предлагается
провести отбор площадок акклиматизации в долинах других рек. Возможными пунктами могут
служить в первую очередь территория ботанического заказника "Мальмальта" в верхнем бьефе, в
меньшей степени – территории Желундинского заказника и ботанического заказника "Урочище
Иркун". В качестве участков акклиматизации возможно использование территорий Амурского
Ботанического сада и Хинганского заповедника. Для получения исходного интродукционного
материала требуется проведение сборов одуванчика линейнолистного и камнеломки Коржинского
не только на территории Амурской области, но и в Хабаровском крае.
При организации долгосрочного мониторинга растительности прежде всего необходим мониторинг водных и водно-болотных краснокнижных видов, основные места обитания которых
сосредоточены ниже Бахирева вплоть до устья Буреи. Введение в строй Бурейской ГЭС и строительство Нижнебурейской ГЭС вызовет изменение водного режима Буреи, что отразится на состоянии всех старичных водоемов в долине реки до ее устья. Изменения, происходящие в этих
водоемах, негативно скажутся на состоянии популяций бразении Шребера, кальдезии почколистной и некоторых других краснокнижных водных видов.
Литература
1. Красная книга РСФСР (растения) / АН СССР,, Ботан. ин-т им. В.Л. Комарова; Всесоюз. ботан. ово; Гл. упр. охотн. хоз-ва и заповедников при Совете Министров РСФСР. – М.: Росагропромиздат, 1968. –
590 с.
2. Красная книга Хабаровского края. – Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, 1999.
3. Старченко В.М., Дарман Г.Ф., Шаповал И.И. Редкие и исчезающие растения Амурской области. –
Благовещенск, 1995. – 460 с.
4. Старченко В.М. Конспект флоры Амурской области // Комаровские чтения. Владивосток: Дальнаука, 2001. Вып. 48. С. 5–54.
5. Шлотгауэр С.Д., Мельникова А.Б. Они нуждаются в защите: Редкие растения Хабаровского края. –
Хабаровск: Кн. изд-во, 1990. – 288 с.
6. Шлотгауэр С.Д., Крюкова М.В., Антонова Л.А. Сосудистые растения Хабаровского края и их
охрана. – Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2001. – 195 с.
МОНИТОРИНГ ФЛОРЫ ХИНГАНСКОГО ЗАПОВЕДНИКА
С.Г. Кудрин
Хинганский государственный природный заповедник, Амурская обл., пос. Архара
159
В зоне влияния Бурейской ГЭС расположен Хинганский государственный природный заповедник (ХГПЗ), созданный в 1963 г. Имеющиеся данные инвентаризаций флоры необходимо использовать для выявления процессов колебания видового состава флоры в нижнем бьефе плотины.
Изменения уровневого режима р. Бурея по нижнему бьефу определено в проекте социально-экологического мониторинга и базы данных зоны влияния Бурейского гидроузла, протяженностью в 175 км, а по геоструктурным признакам и морфологическим особенностям эту территорию
делят на два инженерно-геологических района. Хинганский заповедник расположен в зоне II района, который имеет протяженность 203 км и охватывает долину Буреи ниже ее притока – р. Дикан
– до устья и долину р. Амур до ее притока р. Хинган. Геоморфологически район расположен в
пределах Амуро-Зейской эрозионно-аккумулятивной впадины. Долина Буреи и Амура здесь резко
расширяется до 8–15 км. Широко развита I надпойменная терраса с абсолютными отметками 99–
210 м. Здесь будет наблюдаться перераспределение жидкого стока и некоторое незначительное
осушение высокой поймы.
С целью контроля процессов изменений флористического состава, встречаемости и обилия
отдельных видов в конце I или на II этапе проведения мониторинговых работ (2008–2017 гг.),
предлагаю провести инвентаризацию флоры Антоновского и Лебединского лесничеств, что облегчит выполнение главных задач локального социально-экологического мониторинга Бурейского гидроузла.
Инвентаризация флоры Антоновского и Лебединского лесничеств выявит соответствие или,
напротив, несоответствие результатов анализа состояния природной среды разработанным в техническом проекте Бурейской ГЭС и последующих научных исследованиях прогнозам изменения
флоры водных и наземных экосистем под влиянием гидростроительства. В случае необходимости
будет способствовать разработке рекомендаций и мероприятий по уменьшению выявленного
негативного влияния на флору и растительность.
На территории заповедника в 1999 году закончена инвентаризация флоры, имеются материалы о состоянии ее, что открывает возможность прогнозируемости долгосрочных и краткосрочных изменений флоры при условии проведения очередной инвентаризации. Тем более, что строительство Нижнебурейской ГЭС, водохранилище которой будет находиться в нижнем бьефе Бурейской ГЭС, усилит влияние на природную флору Антоновского и Лебединского лесничеств
Хинганского заповедника.
Хинганский природный заповедник расположен на крайнем юго-востоке Амурской области, занимает часть Хингано-Архаринской низменности и южное предгорье хребта Малый Хинган.
Флора высших растений Хинганского заповедника насчитывает 968 видов [2]. Из них в
Красную книгу РСФСР занесено 19 видов, а в Красную книгу Амурской области – 93 [1, 4]. На
юге Архаринского района Амурской области, где расположены заповедник, заказник "Ганукан" и
памятник природы "Лотос Комарова" отмечен 1071 вид высших растений.
Антоновское лесничество находится в 50 км от основной территории, в западной части
Хингано-Архаринской низменности. Большая часть территории занята лугами и болотами. Развиты грядовые возвышения (хребтики) с наибольшей абсолютной высотой 117 м над у. м., среди
них – сопка Маячная. Хребтики и релки покрыты широколиственными и мелколиственными лесами. Много озер. Среднее годовое количество осадков – от 500 до 600 мм в год. Почвы луговые,
бурые лесные глеевые, аллювиальные дерновые луговые, лугово-черноземовидные, болотные.
Площадь лесничества – 205 км2. Заповедано с 1978 года.
В Антоновском лесничестве отмечено 479 видов. Произрастающих только здесь – 105,
например, Salvinia natans, Filifolium sibiricum, Gentiana macrophylla, Polygala tenuifolia. Относительно небольшое удаление Антоновского лесничества от Лебединского дает отличие в видовом
составе, что можно объяснить наличием песчаных почв в Антоновском лесничестве. Отмечено
меньшее количество видов таксономической группы Polypodiophyta, это Onoclea sensibilis L.,
Thelypteris palustris Schodt, Pteridium aquilinum L., Salvinia natans (L.) All. Отсутствуют виды групп
Licopodiophyta и Pinophyta. Спектр семейств сходен с Лебединским лесничеством.
Лебединское лесничество располагается в юго-восточной части Хингано-Архаринской низменности и занимает Урило-Хинганский заболоченный массив, с наименьшей абсолютной отметкой 80 м над у. м. Самая высокая точка – сопка Богучанка – 118 м над у. м. Большую часть лесничества занимают луга и болота, на релках произрастает широколиственный и мелколиственный
160
лес. Также много озер. Среднее годовое количество осадков от 600 до 700 мм в год. Почвы бурые
лесные типичные, бурые лесные оподзоленные, бурые лесные глеевые, луговые глеевые, аллювиальные дерновые глеевые, болотные. Площадь лесничества – 344 км2, из них 180 км2 заповеданы с
1963 г., а 164 км2 – с 1982 года.
В Лебединском лесничестве произрастает 496 видов, отмечено только здесь – 105. Общих с
Антоновским лесничеством видов – 406. В Лебединское лесничество заходят виды, широко распространенные южнее: Calystegia dachurica, Sanguisorba tenuifolia, Hemerocallis vespertina,
Hermartria sibirica, Aneilema jponicum, Scirpus nipponicus.
Во флоре ХГПЗ отсутствуют более теплолюбивые виды: Aralia elata, Jeffersonia dubia, Panax
ginseng. В то же время на территории заповедника и в окрестностях отмечены маньчжурскозабайкальские степняки: Potentilla chinensis, Arenaria juncea, Bupleurum scorzonerifolium, Polygala
tenuifolia, Scabiosa lachnophylla, Cleistogenes kitagawae, Koeleria cristata, Clematis hexapetala Pall.,
относительно теплолюбивые ксерофиты [3]. Флора третичного периода представлена такими реликтовыми родами как Acantopanax, Brasenia, Actinidia, Schisandra, Nelumbo, Trapa.
Имеющийся эталонный участок флоры и растительности необходимо включить в число
объектов изучения с целью проведения инвентаризации флоры высших растений Антоновского и
Лебединского лесничеств Хинганского заповедника.
Литература
1. Красная книга РСФСР (растения). – М., 1988. – 590 с.
2. Кудрин С.Г. Новые для флоры Хинганского заповедника виды сосудистых растений // Ботан.
журн. 2004. Т. 89, № 1. С. 128–131.
3. Куренцова Г.Э. Естественные и антропогенные смены растительности Приморья и Южного Приамурья. – Новосибирск: Наука, 1973. – 228 с.
4. Старченко В.М., Дарман Г.Ф., Шаповал И.И. Редкие и исчезающие растения Амурской области. –
Благовещенск, 1995. – 460 с.
ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА ПОЧВЕННОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА
В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ БУРЕЙСКОГО ГИДРОУЗЛА
М.А. Климин*, А.А. Бабурин*, В.С. Онищук**, В.Г. Безруков***,
А.И. Безруков***, А.А. Корженевский****
*Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
**Благовещенский государственный педагогический университет, Благовещенск
***ФГУ Станция агрохимической службы "Амурская", Благовещенск
****ФГУ Центр агрохимической службы "Хабаровский", Хабаровск
В 2003 и 2004 годах, с целью организации мониторинга почвенного и растительного покрова в зоне влияния Бурейского комплексного гидроузла, проводились работы по изучению их современного состояния. Исследования проводились в нескольких направлениях: 1) описание растительности и почв в местах, которые будут затоплены в ближайшие годы; 2) изучение участков,
находящихся выше проектной отметки уровня затопления, для получения исходной информации
в точках будущих длительных наблюдений; 3) обследование почвенно-растительного покрова в
нижнем течении р. Архара (как реки-аналога) и прибрежной части Зейского водохранилища (как
водохранилища-аналога). Реперные участки для длительных наблюдений закладывались на правом и левом берегах р. Бурея в Верхнебуреинском районе Хабаровского края, Бурейском и Архаринском районах Амурской области, а также в других местах, которые могут быть полезными в
смысле сравнительной характеристики при мониторинге.
Реперные участки (РУ) в нижнем бьефе (Н) и в верхнем бьефе (В) заложены в следующих
местах:
РУ–I–Н – Архаринский район Амурской области, КДП "Домиканское" (с. Казановка);
РУ–II–Н – Архаринский район Амурской области, ТОО "Заря" (с. Каменка);
РУ–III–Н – Бурейский район Амурской области, АКФХ "Бурейское" (с. Малиновка);
161
РУ–IV–Н – Бурейский район Амурской области (пос. Талакан);
РУ–V–Н –Архаринский район Амурской области (с. Аркадьевка);
РУ–VI–Н – Ивановский район Амурской области (с. Петропавловка);
РУ–VII–Н – Бурейский район Амурской области (с. Пайкан);
РУ–VIII–Н – Бурейский район Амурской области (с. Гомелевка).
РУ–IX–Н – Архаринский район Амурской области (пос. Ленинское);
РУ–I–В – Верхнебуреинский район Хабаровского края (выше пос. Чекунда, левый берег р.
Бурея);
РУ–II–В – Верхнебуреинский район Хабаровского края (выше пос. Чекунда, правый берег
р. Бурея);
РУ–III–В – Верхнебуреинский район Хабаровского края (ниже пос. Чекунда);
РУ–IV–В – Верхнебуреинский район Хабаровского края (пос. Усть–Ургал);
РУ–V–В – Верхнебуреинский район Хабаровского края (р. Ягдынья);
РУ–VI–В – Верхнебуреинский район Хабаровского края (р. Нижний Мельгин);
РУ–VII–В – Верхнебуреинский район Хабаровского края (р. Тырма);
РУ–VIII–В – Бурейский район Амурской области (метеопост Сектагли).
Всего заложено около 40 разрезов, порядка 20 прикопок, определены типы почв, описано
морфологическое строение разрезов по генетическим горизонтам. Для определения физических и
химических свойств почв отобрано более 100 образцов.
Территория, на которой изучался почвенный покров, входит в Восточную буроземную область и относится к Зейско-Буреинской провинции бурых лесных и лугово-черноземовидных
почв. В геоморфологическом отношении можно выделить две формы рельефа на территории обследования. Горная часть – среднее течение р. Бурея, где долина реки имеет каньонообразный
характер, со склонами гор юго-восточной и северо-западной экспозиции. В нижнем течении преобладает слабовсхолмленная равнина. Формирование почв происходит под влиянием зонального
процесса буроземообразования. Почвенный покров отличается неоднородностью состава и
свойств. Преобладающим типом почв левобережья р. Бурея в районе пос. Чекунда, устья р. Ургал
и правобережья р. Бурея в районе пос. Талакан являются бурые лесные почвы, сформировавшиеся
на высоких террасах р. Бурея. Почвообразующими породами служат песчано-галечниковые отложения. Схематически строение профиля выражается следующим образом: А0(А1)–В1(В2)–
С(ВС). Механический состав изменяется от легкосуглинистого – в горизонте А1 – до супесчаного
и песчаного – в горизонтах В и С. Профиль почв укорочен, слабо дифференцирован на генетические горизонты, на небольшой глубине подстилается песком и галечником.
В почвенном покрове правобережья р. Бурея в районе пос. Чекунда также преобладают бурые лесные почвы, но, в отличие от первых, почвообразующими породами здесь служит элюводелювий коренных пород. Следует отметить высокую эрозионную уязвимость почв, занимающих
склоны долины реки, в случае нарушения растительного покрова. Органогенный горизонт описанных почв периодически подвергается действию пожаров, что является одним из лимитирующих факторов его формирования. Относительно высокое содержание органического вещества в
верхних горизонтах почв (5–12 %) обусловлено следующими причинами. На правобережье р. Бурея (склоны юго-восточной экспозиции, где почвы формируются при длительном и интенсивном
солнечном освещении) гумусо-аккумулятивный горизонт почв представлен сухим оторфованным
субстратом мощностью 1–5 см, который лежит непосредственно на элюво-делювии коренных пород. На левобережье р. Бурея, где почвообразование протекает в гораздо более затененных условиях, верхний горизонт почв представлен обычно рыхлым моховым очесом, залегающим на песчаных или песчано-галечниковых отложениях. Хотя мощность очеса может достигать 15–20 см,
запасы органического вещества в нем малы из-за его чрезвычайно малой объемной массы. Вниз
по профилю почв содержание органического вещества обычно резко уменьшается, что связано с
составом подстилающих горизонтов (песок, песок с галькой, песчаник и.т.п.).
Исследование профиля, заложенного на болотном массиве на левобережье р. Ягдынья
(Верхнебуреинский район Хабаровского края), показало повсеместную маломощность торфяного
слоя (60 см) – при залегании многолетней мерзлоты непосредственно под торфом. Учитывая то,
что верхние 30 см залежи торфяника представлены моховым очесом и рыхлым слаборазложившимся сфагновым торфом, запасы органического вещества и здесь невелики и вряд ли могут су-
162
щественно повлиять на химический состав воды водохранилища, когда болота будут затоплены,
тем более, что и площадь, занимаемая ими, незначительна.
В почвенном покрове нижнего бьефа (Архаринский и Бурейский районы Амурской области)
доминируют аллювиальные луговые почвы. На данной территории они используются под пашню,
сенокосы, пастбища. Профиль почв слабо дифференцирован на генетические горизонты. Строение
профиля можно выразить следующим образом: А0(Апах)–В1(В2)–С. По механическому составу
верхний горизонт средне- или легкосуглинистый, нижележащие, как правило, песчаные или супесчаные с илом. Нередко в горизонте В выражена слоистость. Отсортированность песка различная, в зависимости от интенсивности проходивших паводков. Аллювиальные дерновые почвы встречаются отдельными контурами среди аллювиальных луговых почв, занимая повышенные элементы рельефа.
Определение химических и физических характеристик в образцах почв проводилось по общепринятым методикам. Бурые лесные почвы имеют средне- и сильнокислую реакцию почвенного раствора.
Иногда в верхнем органогенном горизонте фиксируется слабокислая реакция, что, по-видимому, связано с составом растительного опада. Вниз по профилю происходит незначительное увеличение кислотности. Освоенные аллювиальные луговые, аллювиальные дерновые почвы – слабокислые. Содержание гумуса в верхнем горизонте этих почв низкое и вниз по профилю резко уменьшается, что связано с механическим составом. Оценка загрязненности почв тяжелыми металлами включала в себя
определение элементов, относящихся к трем классам опасности. Из элементов, относящихся к первому классу, определяли мышьяк, кадмий, свинец, ртуть. Ко второму – кобальт, никель, цинк. К третьему – марганец. Содержание в почвах подвижных форм тяжелых металлов рассматриваемых групп,
кроме мышьяка, – ниже ПДК. Превышение ПДК по содержанию в почвах мышьяка требует дальнейшего накопления данных. Использование пестицидов, особенно стойких хлорорганических, приводит
к загрязнению окружающей среды. Для определения их остаточных количеств были отобраны образцы почв на содержание ГХЦГ, ДДТ и их метаболитов. Результаты показали, что остаточных количеств пестицидов не обнаружено, или их количество во много раз меньше ПДК. Данные по радиологии почв указывают, что среди природных изотопов преобладает изотоп К-40. Плотность загрязнения
почв стронцием-90 и цезием-137 не превышает допустимых значений. Таким образом, почвы изученной территории имеют укороченный профиль, содержат незначительное количество гумуса в органогенном горизонте (А) и не содержат сколько-нибудь значительных количеств вредных веществ.
Изучение почвенно-растительного покрова на территории зоны влияния Зейского водохранилища проводилось по маршруту: г. Зея–устье р. Гилюй–пос. Береговой–пос. Хвойный–пос.
Горный–пос. Верхнезейск–пос. Бомнак–урочище Мерзлотка–пос. Снежногорский–г. Зея. Эти исследования по берегам Зейского водохранилища, которое уже более 20 лет назад вышло на стабильный режим эксплуатации, были очень полезны. Главный вывод заключается в том, что не
оправдались опасения о серьезном негативном влиянии – абразия береговой полосы, заиление
ложа, загрязнение воды при разложении затопленной органики, всплывание торфяников и т.д. Все
эти явления, конечно, имеют место, но они не носят массового, а тем более, катастрофического
характера, до сих пор практически мало ощутимы и не нарушают стабильного рабочего ритма
Зейской ГЭС. И все же полоса осушки, на наш взгляд, – самый уязвимый элемент этой искусственной экосистемы, какой является водоем таких размеров. В отличие от естественных водоемов, в которых пойменные участки с "аллювиальным" водным режимом заняты разнообразными
растительными группировками, среди которых наиболее разнообразны и значимы пионерные ивняки, чозенники и тополевники, "пляжные" участки берегов Зейского водохранилища лишены
этой растительности. По-видимому, переменный режим "оводнения-осушки" оказался для многих
береговых участков (особенно в каньонной части водохранилища) совершенно неприемлемым
для местных пород-пионеров.
Как известно, большие массы воды оказывают определенное воздействие на местный климат, и эта тема также является предметом мониторинга. Основное влияние на местный климат
водохранилище оказывает в период открытой воды, который на Зейском водохранилище длится с
начала июня до конца октября–середины ноября, отмечают в своей работе А.М. Мордовин и др.1
В целом водохранилище оказывает отепляющий эффект, который выражается как в повышении
среднегодовой температуры, так и в увеличении продолжительности безморозного периода. Так,
по данным метеостанции "Зея", безморозный период в течение 10 лет (1976–1986 гг.) после со1
Гидроклиматология и гидрохимия Зейского водохранилища. Владивосток; Хабаровск. 1997.
163
здания водохранилища оказался на 17 дней продолжительнее, чем за предшествующее десятилетие (1966–1975 гг.), когда водохранилища еще не было. Средняя продолжительность безморозного периода увеличивалась и в других пунктах, расположенных по берегам водохранилища. Отмечается, что степень влияния сильно зависит от рельефа прилегающей территории и от направления господствующих ветров. Но какой-либо существенной реакции растительного покрова на изменение климатических показателей нами не отмечено. Сравнивая данные своих наблюдений с
описаниями растительности конца семидесятых годов прошлого века, приведенные в работе
"Флора и растительность хребта Тукурингра (Амурская обл.)"1 мы не нашли значимых различий
ни по видовому составу, ни по соотношению видов в одноименных ассоциациях. Не заметили мы
и различий в темпах роста основных лесообразующих пород. Прирост по высоте у молодняка
сосны и лиственницы, в общем, соответствует типовому как в прибрежной полосе, так и на достаточном удалении. Мы здесь не затрагиваем вопросы сукцессии растительных ассоциаций, расположенных в местах, подвергающихся подтоплению. Хотя таких мест и немало, но, в связи с особенностями нашей краткой ознакомительной поездки на Зейское водохранилище, гидроморфный
ряд развития растительности оказался нам недоступен, и мы с ним не ознакомились.
Следует отметить еще один аспект влияния водохранилища на окружающую среду, связанный уже с "человеческим фактором". Создание водохранилища сделало легкодоступными раньше
редко посещаемые и безлюдные участки, и это вызвало повышение горимости. Мы были свидетелями нескольких пожаров на достаточно большой площади в спелых лесах, которые не горели как
минимум 100 и более лет. По рассказам местных жителей, окрестности были сильно задымлены
уже достаточно давно, несколько недель, и пожары никто не тушил.
Река Архара, согласно программе организации мониторинга, принята за реку-аналог Буреи
с незарегулированным стоком, то есть должна служить контролем для того, чтобы вычленить антропогенные изменения русловых процессов и соответствующие им изменения биоты из многолетних природных флуктуаций (циклов развития). В ходе выполнения программы, в 2003 г. были
заложены почвенные разрезы и проведено описание растительности на сельхозугодьях. Все попытки заложить точки опробования в сосняках как формации, редкой в этом районе и потому более чувствительной к изменению водного режима, были неудачными по тем или иным причинам.
В 2004 г. мы тоже не попали в долинные сосняки на Архаре.
В низовьях Буреи, в связи с зарегулированием стока наибольшие трансформации прогнозируются в пойменных экосистемах. Возможны потери пойменных заливных лугов, понижение
уровня старичных озер и общая ксерофилизация пойменных ландшафтов, что должно сказаться
как на растительном покрове, так и на других составляющих биоты. Но, в общем, изменения, по
нашему мнению, не будут носить катастрофического характера. В конце концов, маловодные годы случались в этих местах неоднократно, как, впрочем, и многоводные. Погодичная (разногодичная) флуктуация растительности – явление обычное и достаточно хорошо изученное геоботаниками. Некоторая перестройка в ландшафтной структуре местности явно произойдет, но коренного изменения бета- и гамма-разнообразия мы не ожидаем. Тем не менее, организовать мониторинг в этом направлении мы обязаны, и для этого было заложено несколько точек наблюдения в
пойменно-долинном лесном комплексе. Луговые и водно-болотные экосистемы в низовьях Буреи
изучались группой В.М. Старченко.
К МЕТОДИКЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ
РЕСУРСНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ БУРЕЙСКОЙ ГЭС
А.А. Бабурин
Институт водных и экологических проблем, Хабаровск
Использование гидроэнергетических ресурсов связано с затоплением больших площадей, что
влечет за собой полную перестройку геосистем. Так, при выходе на проектный уровень площадь
1
Под ред. И.А. Губанова. М. 1981.
164
Бурейского водохранилища составит 740 км2. При этом повышенно продуктивные пойменные и
надпойменные угодья сменятся малопродуктивными водными экосистемами, нарушится водный
режим рек, что может негативно повлиять на состояние многих компонентов биоты и приведет к
возникновению массы острых природоохранных проблем. Из всего многообразия возникающих
вопросов мы остановимся только на последствиях трансформации растительного покрова и предложим метод экономической оценки ресурсно-экологического потенциала территории.
Отрицательные последствия для флоры и растительности района, подлежащего коренной
трансформации, должны оцениваться в двух направлениях: 1) потеря биоразнообразия (в том
числе фитогенофонда) и 2) суммарные потери ресурсно-экологического потенциала растительного покрова. Между этими направлениями имеются принципиальные различия, заключающиеся в
том, что, если потери ресурсов, – в том числе экологических, эстетических и рекреационных, –
могут быть измерены как физическими величинами, так и экономически, в стоимостном выражении, то потеря биоразнообразия, а особенно генетического, невосполнима, и экономическая оценка потери биологических видов принципиально невозможна. К этой точке зрения склоняется
большинство исследователей, занимающихся вопросами взаимоотношений природы и общества,
проблемами социальной экологии и ресурсопользования. Таким образом, редкие "краснокнижные" виды растений, как, впрочем, и виды животных, а также уникальные природные объекты не
подлежат экономической оценке. Ценность их бесконечно велика. Иными словами – они бесценны. Эти виды обладают правом "вето" на использование территории, угрожающее их существованию. Но в практике природопользования постоянно возникает необходимость уничтожения того
или иного количества особей редких видов, и тогда оценка их производится по штрафным ставкам как за "злостное уничтожение".
Угроза уничтожения узколокального эндемичного вида бассейна Буреи – одуванчика линейнолистного (Taraxacum lineare) – была реальной. К настоящему времени затоплены все ранее
известные науке места его произрастания в пойме Буреи, в том числе и место, откуда был описан
этот вид (locus classicus). Потеря была бы невосполнимой и вина ботаников, не настоявших на
принятии превентивных мер по спасению вида, была бы очевидной. Обнаружение этого вида
одуванчика вне зоны затопления 2 несколько ослабило напряженность, но поиски новых мест
произрастания должны быть продолжены.
Необходимость включения экономических рычагов в дело охраны природы в настоящее
время не требует доказательств и уже приобретает практические формы. Разработаны и утверждены на разных административных уровнях методики расчета ущерба природным экосистемам
при трансформации их в техногенные (по ресурсным составляющим биоты), установлены штрафные санкции за ущерб, причиненный юридическими и физическими лицами незаконным добыванием или уничтожением наземных млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и наземных беспозвоночных, как внесенных, так и не внесенных в Красные книги РФ и субъектов РФ (они сейчас
уравнены в правах). Но дискуссионных вопросов по методикам расчетов, по практике применения их на разных стадиях промышленного освоения природных экосистем, меньше не стало.
Покомпонентные (отраслевые) оценки биологических ресурсов (древесины, лектехсырья,
ягодных, ореховых, декоративных, кормовых и пр.) проводятся обычно с использованием таксы,
закупочной или заготовительной, а при необходимости и рыночных цен. Так как большинство
объектов растительного и животного мира не имеют рыночной (прейскурантной) стоимости, то
экологи подсчет ущерба для биоты производят по таксам за незаконное уничтожение даже на стадии проектирования, то есть штрафные санкции фигурируют в отчетах по ОВОС уже при обследовании территории и далее, при экологической экспертизе проекта и, в конце концов, включаются в себестоимость продукции. Поэтому разработка стоимостных компенсационных показателей
(восстановительной стоимости) является первостепенной задачей. Они априори должны быть ниже штрафов, примерно на столько же, на сколько плата за лицензию меньше суммы исков за незаконный отстрел. Не отрицая необходимости повидовой дифференциации оценок и применения
повышающих коэффициентов, учитывающих природоохранный статус территории, мы являемся
сторонниками интегральных оценок эколого-ресурсного потенциала, особенно в применении к
крупномасштабному гидроэнергетическому строительству 1.
В последнее время наметились два пути получения интегральных оценок многофункциональных систем, какими являются все природные экосистемы. Первый – получение интегральной
оценки как суммы покомпонентных, с учетом эмергентности (эффекта сложения, который может
165
быть разнознаковым). В качестве основного оценочного показателя принимается, как правило,
дифференциальная рента, как разница между замыкающими затратами (кадастровыми ценами) и
индивидуальными приведенными затратами на получение единицы продукции при эксплуатации
оцениваемого ресурса. Наиболее последовательная и логически выдержанная концепция такой
оценки лесных угодий предложена А.С. Шейнгаузом и А.П. Сапожниковым 3. Интегральная
оценка этих авторов является суммой покомпонентных оценок функций ("полезностей"). При
этом обращается внимание на то, что сочетание функций лесных ресурсов и соответствующих им
видов пользования всегда конкретно по месту и времени и должно рассматриваться только в зонально-географическом аспекте, так как именно через него реализуется принцип равнозначности,
но отнюдь не неравноценности функций лесных ресурсов.
Второй путь, по которому пошли и мы 1 – это нахождение в рассматриваемой системе интегрирующей характеристики, оценка которой определяет стоимость всей системы. Представляется целесообразным в качестве такого признака использовать показатели продуктивности фитомассы. И в самом деле, основной функцией растительности – самого существенно значимого
компонента любого биогеоценоза – является продуцирование фитомассы. Все остальные ресурсные, экологические и социальные функции – суть производные. Выразив продуктивность фитомассы в энергетических единицах, легко перейти к денежной оценке, используя показатели себестоимости учетной единицы. Таким образом, получает экономическую оценку ресурсноэкологический потенциал территории. Эта оценка является, по существу, оценкой биоклиматического потенциала территории. Полученная базовая оценка затем детализируется различными урочищными, размещенческими, накопительскими и другими коэффициентами, учитывающими индивидуальные особенности экосистем.
Продуктивность, по словам Уиттекера, – это способность накапливать энергию в органическом веществе, от размеров и динамики которой зависит жизнь всего сущего на земле, в том числе и человека. Нами был предложен следующий алгоритм экономической оценки:
1. Определяется средняя многолетняя потенциальная продуктивность фитомассы по фракциям (кг/га год). Потенциальная – это максимально возможная в данных лесорастительных условиях без отрицательного влияния антропогенных факторов. Она может быть рассчитана по приростам древесины с использованием конверсионных коэффициентов и соответствующих таблиц,
либо непосредственно на месте.
2. При пересчете в энергетические единицы предлагается принять теплотворную способность фитомассы бореальных лесов равной 4,8 ккал/г, а травяных формаций – 4,0 ккал/г.
3. Получение сведений о себестоимости экологически "чистых" технических способах получения энергии в местных условиях, либо действующих мощностей.
4. Учитывая бесконечно длинный ряд лет, в течение которых саморегулирующиеся естественные экосистемы аккумулировали бы солнечную энергию, мы рассматриваем полученную
денежную оценку годичной продукции как процент с основного капитала и по известной формуле
капитализации получаем основную, базовую оценку стоимости ресурсно-экологического потенциала экосистемы.
5. Конкретизация "цены" лесной экосистемы в зависимости от месторасположения и удаленности от пользователей. Для этого вводятся различные коэффициенты: урочищные, размещенческие, природоохранные, антропогенные и т.д.
6. Когда в результате многолетней работы биоты в экосистеме накоплена в той или иной
форме живая или мертвая, так или иначе преобразованная фитомасса, имеющая товарную ценность, стоимость ее суммируется с базовой или учитывается с помощью поправочных "накопительских" коэффициентов.
Предлагая свой вариант оценки ресурсно-экологического потенциала лесных экосистем мы
надеемся получить реальную цену, то есть такую, которая, с одной стороны будет стимулировать
бережное отношение к естественным ландшафтам, а с другой – не станет непреодолимым препятствием на пути промышленного освоения территории. Экономическая оценка должна быть обязательной при экологической экспертизе различных вариантов размещения промышленных объектов, особенно связанных с отчуждением больших территорий.
Средняя годичная продуктивность фитомассы составляет от 25 до 107 ц/га (табл.1).
Наличие на территориях, подлежащих воздействию, связанному с уничтожением растительного покрова, редких видов накладывает определенные ограничения, удорожающие приро166
допользование. Поэтому при обсуждении и утверждении списка видов, нуждающихся в особой
охране и рекомендуемых для включения в региональные Красные книги, необходимо учитывать
экономическую составляющую этой операции. Стремление обеспечить охрану как можно большему числу видов, включая их в Красные книги, вполне понятно, но это приносит зачастую обратный эффект, дискредитируя саму идею. Особи видов, включенных в Красные книги, автоматически становятся значительно "дороже" для природопользователей, оцениваясь по другим тарифам, что, в общем-то, никак не сказывается на их защищенности. При этом статус (категория
защитности) вида не учитывается и "цена" одинакова как для находящихся под угрозой и уязвимых видов (1 и 2 категория), так и для редких и с неопределенным статусом (3 и 4 категория). А
на долю последних приходится от 66 до 73% видов (табл.2).
Таблица 1
Запасы фитомассы и продуктивность спелых лесных формаций
в зоне влияния Бурейского гидроузла
Лесные формации
С
Л
Д
Бб
Кс
Фитомасса по фракциям в % от стволовой древесины в коре
1
139
147
178
140
325
2
8
12
18
13
100
3
25
28
52
24
65
4
1
1
1
12
5
4
2
5
2
43
6
3
5
2
1
5
Продуктивность, ц/га за год
12
50.0
50.4
107.0
99.3
25.2
13
16.7
12.9
40.0
43.8
5.7
14
11.5
7.9
22.0
32.3
2.9
15
5.2
5.0
18.0
11.5
2.8
16
15.5
21.0
37.0
30.0
12.2
17
17.8
16.5
30.0
25.5
7.3
18
12.3
10.0
25.0
13.0
6.9
Примечания. Лесные формации: С – сосновая, Л - лиственничная, Д – дубовая, Бб – белоберезовая,
Кс – кедровостланичниковая. Показатели фитопродуктивности, накопленной: 1 – всего живой фитомассы,
в % от стволовой древесины в коре, в т.ч.: 2 – ветви, 3 – корни, 4 – подрост и подлесок, 5 – листья и хвоя, 6
– напочвенный травяно-кустарничково-моховой покров; текущей: 12 – продукция (абсолютно сухая фитомасса), всего, в ц/га за год, 13 – в т.ч древесная (14 – стволовая, 15 – ветви), 16 – листья/хвоя, 17 – прочая
недревесная (подлесок, подрост, травяной и кустарничково-моховой покров, 18 – в т.ч. подземная.
Параметры
Таблица 2
Число редких видов сосудистых растений в Красных книгах
дальневосточных субъектов РФ
Регион
Амурская область
Еврейская автономная область
Хабаровский край
Приморский край
1
13 / 5.9%
13 / 8.8%
10 / 7.5%
–
Категории редкости
2
3
4
55 / 24.9% 136 / 61.5%
17 / 7.7%
42 / 28.4%
93 / 62.8%
–
27 / 20.4%
96 / 72.1%
–
–
–
–
Всего
221
148
133
204
Доля от
флоры
11.0%
10.5%
6.3%
8,0%
Из таблицы видно, насколько высока доля субъективизма в отнесении видов в "краснокнижные", если сопоставить их количество с видовым богатством (флорой территории). В этом плане
наиболее разумными и обоснованными выглядят данные Красной книги Хабаровского края.
Включение экономических рычагов в природоохранную деятельность с развитием рыночных отношений приобретает все большую актуальность, и здесь перегибы недопустимы – ни в
сторону экономики, ни, тем более, – в сторону экологии. Поиски согласия в каждом конкретном
случае имеют свою специфику, трудны, но – достижимы. И главное здесь – избегать одностороннего "экстремистского" подхода.
167
Литература
1. Бабурин А.А., Бушуева З.И. Экологическая экспертиза энергетических проектов (ботанический
аспект): препринт. – Хабаровск: ИВЭП, 1991. – 32 с.
2. Старченко В.М. К вопросу о новой редакции Красной книги Амурской области // Проблемы экологии и рационального использования природных ресурсов в дальневосточном регионе: материалы конф.
Благовещенск, 2004. Т. 1С.33–37.
3. Шейнгауз А.С., Сапожников А.П. Оценка сочетаний функций лесных ресурсов – основа организации многоцелевого лесопользования // Лесоведение, 1989. № 1. С. 3–8.
ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ЗООЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
ЗОНЫ ВЛИЯНИЯ БУРЕЙСКОГО ГИДРОУЗЛА
С.А. Подольский*, С.Ю. Игнатенко, А.И. Антонов,
Е.В. Игнатенко, В.А. Кастрикин, М.П. Парилов**
* Институт водных проблем РАН, Москва
**Государственный природный заповедник Хинганский
Полевые работы в 2003–2004 гг. финансировались ОАО "Бурейская ГЭС". Публикация подготовлена при поддержке гранта РФФИ 03–05–64 238.
Зоологический мониторинг в зоне влияния Бурейского гидроузла проводится совместными
усилиями сотрудников ИВЭП ДВО РАН, Хинганского, Буреинского и Зейского заповедников, а
также ИВП РАН. Большинство ныне действующих стационаров по учету наземных животных
было заложено летом 2000 г. Эта работа проводилась авторами при финансовой поддержке Института устойчивых сообществ (проект РОЛЛ). В основе Бурейской системы зоологического мониторинга содержатся представления о пространственной структуре зоны влияния горного водохранилища, прогноз экологических последствий создания Бурейского гидроузла, основанный на
аналогиях с Зейской ГЭС [1], районирование зоны влияния Бурейского гидроузла.
Перечислим группы наземных животных, за которыми ведутся регулярные наблюдения, а
также основные методики, применяемые и рекомендуемые к применению на бурейских стационарах. Млекопитающие: учет мышевидных грызунов на линиях ловушек Геро (весна, лето, осень);
учет насекомоядных линиями ловчих цилиндров и заборчиков (осень); учет копытных по дефекациям (весна); зимний маршрутный учет охотничьих зверей по следам (зима); учет крупных млекопитающих и соболя "многодневным окладом" (зима); учет изюбрей по реву (осень). Птицы: маршрутные и точечные учеты (весна, лето); учет на пролете (весна, осень); учет гнезд; учет журавлей
методом аудиопеленгации (весна). Амфибии и рептилии: учеты на маршрутах (весна, лето); учет
кладок земноводных (весна); учет лягушек, погибших за время зимовки. Для всех видов наземных
позвоночных регистрируются любые следы жизнедеятельности, случаи гибели, сведения, полученные при опросах местного населения. Насекомые: учет редких видов чешуекрылых (весна, лето);
учет жесткокрылых и других напочвенных беспозвоночных на линиях ловчих цилиндров (лето);
учет пчелиных (лето). Весенние, осенние и зимние наблюдения должны проводиться каждый год,
летние – раз в 2–3 года. Сезонные работы приурочены к следующим срокам: "весна" – май–июнь;
"лето" – июль–начало августа; "осень" – сентябрь–октябрь; "зима" – февраль–март. По наблюдениям в районе Зейского гидроузла известно, что зоокомплексы склонов побережий водохранилища и
долин его притоков по-разному реагируют на влияние водохранилища. Поэтому в пределах каждого
бурейского стационара места постоянных наблюдений выбраны таким образом, чтобы охарактеризовать животное население прибрежных склонов и долин как в зоне предстоящего затопления, так и
вне ее [3]. Стационары зоологического мониторинга распределены по всем участкам, выделенным
при районировании зоны влияния Бурейского гидроузла.
Участок I расположен выше выклинивания подпора Бурейского водохранилища. Он получил условнее название "Живая Бурея". Здесь заложен стационар "Усть-Ургал". Площадка включает острова Григорьевский и Анананьевский, покрытые старовозрастным пойменным лесом, и левобережные мари. Исследования проводились нами в июле 2000 г. и в мае 2003 г. В 2001 г. здесь
начал работать и Буреинский заповедник. С зимы 2003–2004 гг. к наблюдениям подключились
специалисты ИВЭП ДВО РАН. Участок II – "Верхняя широкая часть Бурейского водохранилища" – расположен в пределах Верхнебурейской равнины. Средняя ширина искусственного водое168
ма здесь составит 5 км, максимальная – 9 км. Стационар "Янырь" находится на правом берегу Буреи; включает нижнюю и среднюю часть бассейна р. Янырь. Авторами проведены наблюдения в
июле 2000 г. и в мае 2003 г. В феврале–марте 2004 г учетом млекопитающих здесь занимался
ИВЭП ДВО РАН. Участок III – "Средняя каньонная часть Бурейского водохранилища" – занимает весь каньон от устья р.Ушумун до устья р. Островской. Рельеф среднегорный. Ширина водохранилища здесь не превышает 1,5 км. Основной модельный стационар "Нижний Мельгин"
включает бассейн нижнего течения одноименной реки от устья р. Суларин до урочища "УстьМельгин". Мы работали здесь в июле 2000 г, в мае–июне 2003 г, в феврале–марте, мае–июне, октябре 2004 г. Дополнительные зоологические наблюдения на каньонном участке проводились в
среднем и нижнем течении р. Тырма, в нижнем течении р. Обдерган, в бассейне р. Мальмальта.
Участок IV – "Нижняя широкая часть Бурейского водохранилища" – занимает долину Буреи, низкогорья и плато на участке от устья р. Островской до Талаканского створа. Средняя ширина водохранилища 6 км, максимальная – 9 км. Основной модельный стационар включает долины и водоразделы рек Правые Аголи и Чеугда. Наши наблюдения проводились в июле–августе 2000 г, в
июне 2003 г, в марте, июне и октябре 2004 г. Дополнительно обследовались левобережная часть
бассейна р. Левые Аголи, приустьевая часть бассейна р. Талаканки, водораздел рек Чеугда и Талаканка, северо-восточная часть Желундинского заказника. Участок V – "Нижний бьеф Бурейского гидроузла между Бурейскими створами" – простирается от Талканского створа до створа
проектируемого Нижне-Бурейского гидроузла. Основной модельный стационар занимает урочище "Сухие протоки", представляющее крутую излучину Буреи с прибрежными скалами, многочисленными островами, старовозрастными пойменными и дубовыми лесами. Зоологические
наблюдения проводились в мае 2003 г., в июне и октябре 2004 г. Дополнительно обследовались:
район дер. Бахирево и район устья р. Бушунги. Участок VI – "Нижний бьеф проектируемого Бурейского каскада" – занимает низовья Буреи, а также общую пойму этой реки и Амура. В качестве
основного модельного стационара может использоваться Антоновское лесничество Хинганского
заповедника. На основании наблюдений на перечисленных стационарах можно предварительно
охарактеризовать первые этапы влияния Бурейского гидроузла на диких животных и сравнить
полученные данные с ранее сделанными прогнозами [2,3].
В период строительства плотины и подготовки ложа Бурейского водохранилища произошло падение численности промысловых видов за счет резкого усиления воздействия фактора беспокойства и прямого преследования со стороны человека. В результате возросшего уровня браконьерства в районе Бурейского гидроузла (участок IV) многократно снизилась численность диких
копытных (косули – в 7 раз, изюбря – в 10–12 раз, лося – в 3 раза). В аналогичных местообитаниях на территории Хинганского заповедника численность косули по естественным причинам снизилась только в три раза, а изюбря – осталась на прежнем уровне. Травянистые пустоши в районе
устья р. Талаканка, оставшиеся на месте проведения лесоочистки, стали зоной временных локальных концентраций косули и фазана. Здесь незаконная охота велась особенно активно.
При интенсивном заполнении ложа водохранилища животное население испытывает катастрофические изменения, связанные с быстрым затоплением долинных экосистем. Тонет множество беспозвоночных, грызунов, насекомоядных и других мелких животных. В весенне-летний период
гибнут кладки птиц и земноводных. Большинству крупных животных удается спастись. Однако
при заполнении нижнего широкого участка (IV) водохранилища, где образовывались временные
острова и полуострова, даже относительно крупные и хорошо плавающие животные подвергались
большой опасности. Например, местами отмечалось множество плавающих змей. Подвижная
кромка формирующегося искусственного моря становится экстремальной зоной для большинства
популяций и сообществ диких животных. Здесь регистрируются кратковременные концентрации
и повышенная смертность многих обитателей зоны влияния гидроузла. В прибрежной полосе
наземные позвоночные гибнут значительно чаще, чем непосредственно в зоне затопления. Здесь
отмечались вынужденные временные концентрации зверей, покинувших зону затопления – мышевидных грызунов (в вершине залива р. Н. Мельгин – до 50 особей/100 ловушко-ночей /л.н./),
барсуков, медведей (бассейн р. П. Аголи) и др. Новопоселенцы подвергаются жесткому конкурентному давлению со стороны постоянных обитателей, а также прессу хищников и браконьеров.
Кромка затопления привлекает многих птиц и зверей. Кочующие и гнездящиеся воробьиные и
кулики (синехвостки, белые и горные трясогузки, варакушки, перевозчики и др.) потребляют беспозвоночных, всплывающих с затапливаемым лесом; врановые и чайки кормятся в полосе вре-
169
менной осушки водохранилища; крачки (речные и белокрылые) добывают рыбу в прибрежной
мелководной зоне; хищные птицы-мышееды (канюки, пустельги) активно охотятся в местах прибрежных локальных концентраций грызунов. Копытные посещают вырубки, зарастающие после
частичной лесосводки. Весной 2003 г. отмечались временные концентрации копытных (косуля,
изюбрь, лось) и рыси на участке между заливами р. Талаканка и р. Чеугда; в июне 2004 г – концентрации копытных и медведей между заливами р. Чеугда и р. Правые Аголи. После ухода бригад лесорубов снижается интенсивность воздействия фактора беспокойства, но браконьерство не
ослабевает. О его интенсивности свидетельствуют многочисленные находки шкур убитых животных. Для промысловых видов особенно губительна ситуация, когда заполнение водохранилища
проводится одновременно с лесосводкой. Суммарное воздействие затопления и разрушения местообитаний, фактора беспокойства, прямого истребления и нарушения миграций приводят к
быстрому падению численности диких копытных. Именно так обстоит дело в Бурейском каньоне
(участок III). Значительную часть рабочих, занимающихся лесосводкой, составляют граждане Китая и Северной Кореи. Они полностью игнорируют правила охоты и ведут неограниченный промысел во все сезоны. По нашим наблюдениям, в радиусе 5–10 км от лагерей лесорубов плотность
населения копытных в 3–10 раз ниже, чем на удалении от них (табл.1).
Таблица 1
Численность копытных в районе лагеря лесорубов в устье р. Н. Мельгин
Форма рельефа /
год
Долины
Склоны, гребни
хребтов и
водоразделы
Расстояние
от лагеря
(км)
< 10 км
> 10 км
< 5 км
> 5 км
Лось
(особей/1 000 га)
2000
2003 2004
1.1
–
–
8.8
6.1
2.0
8.8
2.3
0.04
2.2
5.0
0.4
Изюбрь
(особей/1 000 га)
2000 2003 2004
2.5
–
0.2
4.9
1.2
3.6
1.4
0.6
0.5
3.3
3.3
0.7
Кабарга
(особей/1 000 га)
2000
2003 2004
0.5
–
–
1.6
1.0
0.8
2.5
0.5
1.2
8.7
13.4
11.8
Появление крупного гидросооружения нарушает миграции многих видов животных. В
первую очередь это касается копытных (косуля, лось) и водоплавающих птиц. Для птиц имеет
значение более позднее (по сравнению с рекой) вскрытие водохранилища ото льда; для копытных
– появление новых водно-ледовых преград. В нижнем бьефе Бурейского гидроузла (участок V)
незамерзающая полынья уже препятствует сезонным кочевкам косуль. Животные скапливаются в
местах былых переходов. Многие из них становятся жертвами браконьеров; некоторые тонут.
При медленном заполнении водохранилища до проектных отметок и несколько лет после его завершения происходит перестройка зоокомплексов, вызванная изменениями условий обитания. В
связи с трудностями переноса железнодорожного полотна из зоны затопления верхней широкой
части Бурейского водохранилища (участок II), этот период сильно растянется. Более того, фазы
относительной стабилизации уровня будут чередоваться с периодами интенсивного заполнения
водохранилища, что вызовет дополнительную дестабилизацию природных комплексов.
Затопление пойменных и неморальных экосистем, располагающихся в долинах крупных
рек, резко ограничивает возможность обитания многих представителей маньчжурско-китайской
фауны (кабан, гималайский медведь, енотовидная собака, амурский барсук, дальневосточная полевка, немой перепел, фазан, малый перепелятник, амурский кобчик, большой погоныш, амурская
выпь, буробокая белоглазка, узорчатый полоз, дальневосточная квакша, дальневосточная лягушка
и др.) севернее основного ареала. В результате снижается видовое разнообразие, и устойчивость
зоокомплексов. Приведем несколько примеров. Нижняя широкая часть Бурейского водохранилища (участок IV) стала непреодолимым барьером для белогрудых медведей, которые раньше проникали на правый берег Буреи [3]. Изолированные заливами водохранилища микрогруппировки
многих видов мелких наземных позвоночных, находящихся вблизи границ ареалов, постепенно
элиминируются. Так, в вершинах заливов горных притоков водохранилища отмечаются случаи
массовой гибели дальневосточных лягушек, зимующих в воде. Это происходит вследствие сезонного снижения уровня водохранилища (в заливе р. Н. Мельгин регистрируется до 100 погибших
лягушек на 1 га осушки). На склонах побережий искусственного моря существенно снижается
170
численность многих млекопитающих: кабарги, изюбря (табл.1), мышевидных грызунов и др. Так,
в июле 2000 г, на правобережном склоне долины Буреи (р-н устья Н. Мельгина) суммарная попадаемость грызунов составляла 16 особей/100 ловушко-ночей (л.н); в октябре 2004 – всего 7 (при
средней по стационару – около 25/100 л.н.). В то же время на приустьевых участках крупных горных притоков водохранилища и у выклинивания подпора самого искусственного водоема, в сохранившихся долинах и каньонах формируются зоны повышенной численности и миграционной
активности многих видов животных – так называемые "живые долины". Зимой 2003–2004 гг. н.с.
ИВЭП ДВО РАН А. Антонов (устное сообщение) отметил высочайшую концентрацию косуль
(около 20 особей на 1 000 га) в районе устья р. Янырь. По данным охотпользователей, увеличение
численности копытных в западной части Верхнебуреинской равнины (участок II) началось еще
летом 2003 г. Сюда подошли животные, вытесняемые из Бурейского каньона при заполнении водохранилища. Приостановление заполнения водохранилища вызвало преждевременное проявление эффекта "живой долины" на территории, которая будет затоплена. В зонах строительства и
эксплуатации гидроузлов особенно резко снижается численность антропофобных видов позвоночных. В районе Бурейского водохранилища перестал гнездиться орлан-белохвост, под угрозой
оказались местные гнездящиеся пары филина: в одном из двух известных участков обитания на р.
Правые Аголи птицы исчезли после 2000 г., на р. Н. Мельгин – в 2004 г. Таким образом, наши
прогнозы [2,3] уже начинают оправдываться. Для того, чтобы адекватно отражать влияние Бурейского водохранилища на животное население и надежно прогнозировать дальнейшие изменения
зоокомплексов, система мониторинга должна стать региональной. Нужны синхронные стандартизированные наблюдения на сходных участках зон влияния существующих, строящихся и проектируемых гидроузлов, а также в эталонных ненарушенных природных комплексах. Необходимые
стационары подобраны в Зейском, Хинганском и Буреинском заповедниках [3].
Литература
1. Колобаев Н.Н., Подольский С.А., Дарман Ю.А. Влияние Зейского водохранилища на наземных позвоночных (амфибии, рептилии, млекопитающие). – Благовещенск: Изд-во "Зея", 2000. – 216 с.
2. Подольский С.А. Изучение и охрана млекопитающих в зонах влияния горных водохранилищ Приамурья. // Териофауна России и сопредельных территорий (VII съезд Териол. о-ва): материалы междунар.
совещ. 6–7 февраля 2003 г., Москва. М., 2003. С. 266–267.
3. Проблемы охраны и изучения диких животных в зоне влияния Бурейского гидроузла / Подольский
С.А., Игнатенко С.Ю., Дарман Ю.А., Антонов А.И., Игнатенко Е.В, Кастрикин В.А., Былков А.Ф., Парилов
М.П. – М.: РАСХН, 2004. – 132 с.
РОЛЬ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ
В СНИЖЕНИИ НЕГАТИВНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ
ГИДРОСТРОИТЕЛЬСТВА И ВЕДЕНИИ ЗООЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
ЗОНЫ ВЛИЯНИЯ БУРЕЙСКОГО ГИДРОУЗЛА
С.А. Подольский*, Ю.А. Дарман**, С.Ю. Игнатенко***
*Институт водных проблем РАН, Москва
**Всемирный фонд охраны дикой природы (WWF),Владивосток
***Государственный природный заповедник "Хинганский", пос. Архара
Публикация подготовлена при поддержке Дальневосточного отделения WWF и гранта
РФФИ 03–05–64 238.
Создание систем особо охраняемых природных территорий (ООПТ) – один из наиболее эффективных методов охраны животных в зонах влияния крупных гидросооружений. Он позволяет в максимальной степени реализовать естественные механизмы, направленные на частичное восстановление
и стабилизацию экосистем. При этом должны соблюдаться следующие основные требования:
Своевременность. Необходимо спроектировать, утвердить и организовать охрану ООПТ
еще до начала строительства гидросооружения. В противном случае происходит резкое увеличе-
171
ние масштабов гибели животных во время строительства плотины, лесосводки и затопления ложа
водохранилища. Так, при заполнении Зейского водохранилища происходило массовое истребление косуль охотниками в местах вынужденных концентраций близ былых миграционных переходов [2]. В районе строящейся плотины Бурейской ГЭС и на берегах заполняемого Бурейского водохранилища из-за браконьерства и воздействия фактора беспокойства быстро снижается численность многих фоновых (косуля, изюбрь, лось и др.) и редких (кабарга, филин, дикуша и др.) видов
наземных позвоночных [4].
Адресность. Система ООПТ должна быть ориентирована на охрану зоокомплексов именно в
зоне влияния конкретного гидроузла. До последнего времени, при разработке природоохранных
разделов проектов ГЭС (Колымская, Катунская и др.), практиковалось проектирование ООПТ на
значительном удалении от водохранилищ. Считалось, что они смогут компенсировать природе региона ущерб от затопления территории. При таком подходе обширные зоны влияния водохранилищ, нуждающиеся в стабилизации экосистем, будут длительное время оставаться районами экологического бедствия, что недопустимо.
Минимальная достаточность. Под строгую охрану необходимо взять, прежде всего, те
участки, которые в условиях влияния водохранилищ станут определять экологическое благополучие обширных территорий, значительно превышающих площади самих ООПТ. Концентрация
усилий природоохранных структур на наиболее важных участках позволит сохранить биоразнообразие и биопродуктивность экосистем при относительно незначительных ограничениях хозяйственной деятельности и минимальных материальных затратах.
Координация. Деятельность всех ООПТ, расположенных в зоне влияния водохранилища,
должна координироваться из единого центра. Это особенно важно для проведения комплекса
компенсационных биотехнических мероприятий.
Информационная обеспеченность. Необходимо организовать наблюдения за состоянием
животного населения для оперативного корректирования режима природопользования в зоне влияния гидросооружения. При ведении зоологического мониторинга зоны влияния Бурейского гидроузла ООПТ могут выполнять несколько основных функций:
1. Обеспечение "опытных" наблюдений за животным населением экосистем, попавших под
влияние гидросооружения. Если стационарам экологического мониторинга не придать охранный
статус, то влияние водохранилища на животных может быть замаскировано иными формами антропогенных воздействий. Поэтому в зоне влияния Бурейского гидроузла мы одновременно проектировали систему зоологического мониторинга и систему ООПТ [3, 4]. Эти работы проводились в 2000–2003 гг. при поддержке ряда общественных природоохранных организаций (Институт устойчивых сообществ, Фонд Макартуров, WWF, Амур СОЭС) и администрации Амурской
области. Большинство основных опытных модельных площадок ("Усть-Ургал", "Нижний Мельгин", "Сухие протоки") привязано к проектируемым ООПТ (рис. 1). Площадка "Правые Аголи"
находится на территории действующего памятника природы "Ключ Компанейский"; площадка
"Антоновское лесничество" – на территории Хинганского заповедника. В 2003–2004 гг. мониторинг на всех перечисленных площадках (кроме Хинганского заповедника) финансировался ОАО
"Бурейская ГЭС".
2. Обеспечение "контрольных" наблюдений за животным населением эталонных или слабонарушенных экосистем, аналогичных тем, что находятся под влиянием Бурейской ГЭС. Желательно,
чтобы площадки данной подсистемы наблюдений находились в пределах ООПТ высокого ранга.
Большинство из них расположено на территориях Буреинского и Хинганского заповедников. Стационар "Стрелка" (Буреинский заповедник) может служить "контролем" для площадки "Н. Мельгин"; "Усть-Ниман" (неохраняемая территория – для площадок "Усть-Ургал" и "Янырь"; стационар
"Грязная" (Хинганский заповедник) – для площадки "П. Аголи". Сравнение данных "контроля" с
"опытными" наблюдениями позволит определить, какие явления можно отнести к естественным, а
какие обусловлены влиянием Бурейского водохранилища. При этом существуют определенные
ограничения, связанные с невозможностью подбора абсолютно идентичных природных комплексов
в разных районах Приамурья. Однако материалы многолетних наблюдений дальневосточных заповедников говорят о том, что колебания численности многих видов животных на территориях, свободных от антропогенных воздействий, в значительной степени связаны с действием многолетних
климатических и иных природных циклов, проявляющихся на региональном уровне. В связи с этим
сопоставление основных тенденций динамики животного населения на "опытных" и "контрольных"
172
участках представляется вполне корректным. Пока такие работы не проводятся в необходимом объеме, что связано с трудностями финансирования. Энергетики планируют выделять некоторые средства только на "контрольные" наблюдения Буреинского заповедника, что явно недостаточно.
3. Обеспечение "прогнозных" наблюдений за животным населением экосистем, длительное
время находившихся под влиянием гидросооружений. Такие сведения могут служить надежной
основой для прогнозов влияния проектируемых или строящихся гидроузлов на аналогичные природные комплексы. Пока в Приамурье подобные наблюдения возможны лишь в зоне влияния
Зейского водохранилища. Все площадки данной подсистемы мониторинга находятся в Зейском
заповеднике [4]. Подсистема "прогноз" уже показала свою эффективность. Она послужила для
планирования наблюдений на Бурее и позволила предсказать некоторые экологические последствия заполнения Бурейского водохранилища: концентрации животных в долинах выше выклинивания подпора водохранилища; снижение численности млекопитающих на склонах побережий
искусственного моря и другие факторы. [3, 4]. В дальнейшем "прогнозные" наблюдения могут
быть использованы для своевременного предупреждения нежелательных экологических последствий, апробирования методик восстановления биоразнообразия и других компенсационных мероприятий. Несмотря на многочисленные консультации, РАО "ЕЭС России" пока не оказывает
реальной помощи Зейскому заповеднику в проведении таких наблюдений.
Исследования на побережьях Зейского водохранилища показали, что процессы адаптации
видов (популяций) к существованию горного водохранилища происходят в направлении частичного восстановления исходных зоокомплексов. При условии надежной охраны, временной интервал нарушения таежных экосистем – от деструкции и резкой дестабилизации (в начале затопления
водохранилища) до появления первых признаков частичного восстановления (частичное восстановление структуры доминирования в сообществах, частичное восстановление миграционных
процессов, частичное восстановление ареалов и др.) – составляет около 25–30 лет [2]. Исходя из
этого, в 2000–2003 гг. в зоне влияния Бурейского водохранилища, при участии авторов, было
спроектировано 8 новых ООПТ общей площадью около 2 500 км2. Из них уже утверждены 3
ООПТ – ботанический заказник "Мальмальта", памятник природы "Ключ Компанейский", новый
юго-западный участок Желундинского зоологического заказника – общей площадью 633 км2
(рис. 1). На стадии согласования находятся комплексные заказники "Усть-Ургал" и "Нижний
Мельгин", а также памятник природы "Тырма" [1]; на стадии проектирования – природный парк
"Бурейский", включающий урочище "Сухие протоки" [4]. Если все наши предложения будут приняты, то общая площадь ООПТ, вместе с уже существующими, в бассейне Буреи достигнет 9 600
км2, что составит около 14 % от всей площади водосборного бассейна. Предложенная нами система ООПТ, ориентированная на приоритетную охрану водно-наземных экотонов, способна
обеспечить относительную экологическую стабильность в регионе. Подробнее остановимся на
двух проектируемых ООПТ, имеющих принципиальное значение.
Проектируемый комплексный заказник "Усть-Ургал" включает долину и левобережья
р. Бурея от пос. Усть-Ургал до пос. Усть-Ниман. Занимает площадь 23,4 тыс. га. Первое обоснование необходимости создания заказника подготовлено нами в 2000 г. В дальнейшем проектированием данной ООПТ занимался Буреинский заповедник. Окрестности пос. Усть-Ургал являются
традиционным местом отдыха населения района, поэтому администрация заповедника предлагает
создать здесь природный парк [1]. Возможно, такая форма ООПТ будет более эффективна. Хотя
до настоящего времени "Усть-Ургал" и не прошел стадию согласований, благодаря усилиям директора Буреинского заповедника А.Д. Думикяна, на его территории уже поддерживается режим
щадящего природопользования: не допускаются рубки леса, ограничивается весенняя охота на
водоплавающих. После заполнения верхней широкой части Бурейского водохранилища эта территория приобретет особое значение – здесь сформируется зона временных концентраций и миграционных переходов копытных (косуля, лось, изюбрь), сохранятся гнездовья черных журавлей,
места обитания видов на крайней северной границе ареала (дальневосточная жаба, дальневосточная квакша, каменистый щитомордник, амурский барсук, енотовидная собака и др.). Создание
заказника или природного парка "Усть-Ургал" крапйне необходимо в самое ближайшее время,
иначе здесь, вероятно будет происходить массовое истребление охотничьих животных, покидающих зону затопления.
Проектируемый Бурейский природный парк должен занять побережья Бурейского водохранилища на участке от границы с Хабаровским краем до устья залива р. Чеугда. Идея его создания
173
поддержана Амурским областным Советом народных депутатов в 2003 г. В связи с предстоящим
созданием Нижне-Бурейского водохранилища на его берегах предлагается также выделить участки для Бурейского природного парка (урочище "Сухие протоки" – окрестности д. Бахирево и пос.
Кулустай). Создание водохранилищ резко увеличивает доступность прибрежных угодий для современных видов транспорта. При отсутствии охраны это приведет к учащению лесных пожаров
и оскудению животного населения за счет браконьерства и воздействия фактора беспокойства.
При создании природного парка, регулирующего рекреационные потоки и промысловую нагрузку, доступность территории, напротив, становится положительным фактором. Учреждение парка,
способного обеспечить отдых амурчан на своих базах, будет иметь не только природоохранное,
Рис. 1. Особо охраняемые территории и основные площадки зоологического мониторинга в зоне
влияния Бурейского гидроузла:
1 – зона затопления при НПУ 256 м; 2 – ООПТ, учрежденные до 2000 г.; 3 – ООПТ, учрежденные в 2000–
2003 гг.; 4 – проектируемые и перспективные ООПТ; 5 – номера ООПТ: 1 – заказник "Усть-Ургал", 2 – за-
174
казник "Дубликанский", 3 – заказник "Нижний Мельгин", 4 – памятник природы "Тырма", 5 – природный
парк "Буреинский", 6 – заказник "Мальмальта", 7 – памятник природы "Ключ Компанейский", 8 – заказник "Желундинский", 9 – заказник "Иркун"; 6 – граница Амурской области и Хабаровского края; 7 –
номера основных площадок зоологического мониторинга: 1 – "Усть-Ургал", 2 – "Янырь",
3 – "Н. Мельгин", 4 – "П. Аголи", 5 – "Сухие протоки"
но и большое социальное значение. Это наиболее эффективный способ сохранить богатство живой природы и обеспечить устойчивое природопользование в условиях гидростроительства. Однако если подпор Нижне-Бурейского водохранилища подойдет почти вплотную к Бурейской плотине, даже природный парк не поможет сохранить уникальное биоразнообразие региона. В этом
случае долина Буреи полностью лишится пойменных экосистем на сплошном участке протяженностью более 300 км. Чтобы избежать невосполнимых потерь, необходимо сохранить в неприкосновенности урочище "Сухие протоки". Оно находится в нижнем бьефе Бурейского гидроузла, в
23 км от Талаканского створа и занимает крутую излучину р. Бурея с многочисленными островами и скалистыми берегами. Природоохранная ценность этой территории определяется удивительным разнообразием и контрастностью местообитаний. На прибрежных скалах представлены дубняки и участки остепненной растительности. Острова покрыты старовозрастными смешанными
пойменными лесами с включением темнохвойных и широколиственных пород. Под пологом леса
встречаются лимонник, амурский виноград, элеутерококк, Венерин башмачок крупноцветковый и
другие "южные" растения. Отмечены концентрации изюбрей в период отела и временные скопления косуль в период сезонных миграций. Зарегистрировано присутствие множества редких охраняемых видов животных (Аполлон Штуббендорфа, Аполлон Бремери, махаон, аскалаф, мандаринка, филин, скопа, дербник и др.). Здесь можно встретить большинство видов животных и растений, характерных для долины Буреи. Чтобы избежать затопления этого уникального участка,
необходимо снизить НПУ Нижне-Бурейского водохранилища на 6–7 метров (со 138 до 131 м).
Такая корректировка проекта не помешает Нижне-Бурейскому гидроузлу выполнять основную
функцию контррегулятора Бурейской ГЭС.
Для того чтобы в рассматриваемом регионе ООПТ могли эффективно вести экологический
мониторинг и сохранять богатства живой природы необходимо: 1) обеспечение функционирования единой системы мониторинга влияния гидростроительства на животный мир Приамурья; 2)
реализация наших предложений по расширению и оптимизации сети ООПТ; 3) организация реальной охраны существующих и проектируемых ООПТ.
Литература
1. Думикян А.Д., Ривкус Ю.З. Проблемы охраны природы в условиях экологического кризиса в
Верхнебуреинском районе // Тр. Гос. природ. заповедника "Буреинский". Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН,
2003. Вып. 2. С. 131 - 135.
2. Колобаев Н.Н., Подольский С.А., Дарман Ю.А. Влияние Зейского водохранилища на наземных
позвоночных (амфибии, рептилии, млекопитающие). – Благовещенск: Изд-во Зея, 2000. – 216 с.
1. Подольский С.А. Методические основы мониторинга и охраны животного населения в зоне влияния проектируемого Бурейского водохранилища // Тр. Гос. природ. заповедника "Буреинский". Хабаровск:
ИВЭП ДВО РАН, 2003. Вып. 2. С. 125–131.
3. Проблемы охраны и изучения диких животных в зоне влияния Бурейского гидроузла. С.А. Подольский, С.Ю. Игнатенко, Ю.А. и т.д. – М. : РАСХН, 2004. – 132 с.
ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ВЛИЯНИЯ БУРЕЙСКОГО ГИДРОУЗЛА
НА ОКОЛОВОДНЫХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
А.Ю. Олейников
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
175
Усилившееся в 20 веке антропогенное давление на природу определяет все большее значение территориально-механической изоляции для большого числа видов животных. Антропогенные изменения ландшафтов, наблюдаемые на огромных пространствах, практически во всех природных зонах приводят к фрагментации и инсуляризации ареалов. Одним из серьезных преобразований, вызывающим сокращение численности и даже исчезновение многих видов животных, в
последнее время является сокращение и деградация местообитаний. Общеизвестно, что создание
крупного водохранилища является экологической катастрофой. Необратимо меняются пространственная структура местообитаний, водно-ледовый режим и другие параметры среды. Полностью
оградить животных от влияния водохранилища или свести его к малозаметному минимуму невозможно. Из млекопитающих более других подвержены влиянию гидрологических изменений
группа околоводных млекопитающих.
В зоне влияния строящейся Бурейской ГЭС обитает 3 вида млекопитающих-амфибионтов.
Из них 2 вида вселенцы, появившиеся во второй половине 20 века: ондатра и американская норка,
и один коренной обитатель бассейна р. Бурея – северный подвид обыкновенной выдры.
До создания водохранилища выдра заселяла Бурею и крупные притоки. О состоянии и запасах вида в первой половине прошлого века можно судить по результатам пушного промысла в
поселке Чекунда. За сезон 1928–29 гг. кооперативом "Тунгус" было заготовлено 18 шкур выдры
[1]. В настоящее время, судя по опросам местного населения, в р. Бурея выдра редка. Истоки реки
ею не заселены. По опросным сведениям, за 20 лет в районе слияния Левой и Правой Буреи следы
выдры отмечали один раз: хищник прошел вверх по реке, а затем – обратно. В верхнем течении
рек условия для обитания животного пессимальные: много наледей, которые практически перекрывают доступ к воде и пищевым ресурсам, большинство мелких рек перемерзает.
В последние годы специальных учетов выдры на р. Бурея и ее притоках в Верхнебуреинском районе не проводилось. Приведем информацию по встречам хищника, опубликованную Подольским и др. [4].
В июле 2000 г. выдра отмечена визуально на озере у края сфагновой и открытой лиственничной мари на Верхнебуреинской равнине, выше поселка Усть-Ургал; в тот же период следы выдры
были отмечены на речной косе в пойме р. Тырма (2 км выше ее устья). По нашим данным, собранным в 2004 г., и опросам местного населения, следы хищника встречены в приустьевой части р.
Янырь; там же в 2003 г. охотником была добыта выдра. Чучело зверя, добытого в районе УстьУргала, хранится в конторе Буреинского заповедника. В сентябре 2004 г. следы жизнедеятельности
выдры отмечены на границе Верхнебуреинской равнины и каньонной части р. Бурея. По опросным
сведениям, на р. Дубликан, в границах заказника, обитает до 20 особей выдры. Ниже границы заказника промысловики за сезон добывали по р. Дубликан до 10 зверьков. Населены хищником и
реки Адникан, Ягдынья, Нижний Мельгин. Этот вид и сейчас редко встречается в Бурейском каньоне, а после заполнения водохранилища вовсе исчезнет с его побережий. Выдре зимой необходим
постоянный доступ к воде. Появление водохранилища исключает такую возможность.
Ондатра населяет Верхнебуреинскую равнину. Вид обычен на пойменных озерах и старицах. По горным рекам не поднимается, так как они промерзают до дна и практически лишены
кормовой подводной растительности. Большого промыслового значения здесь никогда не имела.
Под затоплением окажется более половины ондатровых угодий Верхнебуреинского района. После
заполнения водохранилища останется изолированное местонахождение в пойме Буреи, выше
Усть-Ургала.
Норка американская в зоне влияния искусственного моря немногочисленна. Акклиматизированный вид оказался более пластичен, чем выдра. Заселила большинство средних и мелких
притоков, в ее ареал входит и Буреинский заповедник. Обычна на Дубликане, Адникане, Ягдынье,
Верхнем и Нижнем Мельгине и многих других реках бассейна р. Бурея.
Наиболее близко по природно-климатическому и географическому положению к Бурейской
ГЭС – Зейское водохранилище. После образования этого водохранилища из состава его фауны
выпал ряд видов млекопитающих, среди них и амфибиотические виды (выдра, ондатра, американская норка).
До 1975 г (начало строительства ГЭС) в нижнем течении р. Гилюй, а также на Зее отмечались
заходы выдры. Появление водохранилища практически исключило такую возможность. На ледовой
поверхности искусственного моря зимой никогда не образуются полыньи; отсутствует всякий доступ к воде, необходимый выдре [5]. По этой же причине прекратились заходы в юго-восточную
176
часть водоемов хребта Тукурингра американской норки, хотя до возведения плотины ГЭС, указывает В.Г. Юдин (1984), она проникала в горную долину р. Зея. Впоследствии этот вид был отмечен
лишь однажды, в конце зимы 1986 г., в долине р. Гилюй выше подпора водохранилища.
После появления "зейского моря" ондатра практически перестала встречаться в затопленной каньонной части хребта. Основные причины этого – уничтожение прибрежно-водной растительности, колебания уровня водохранилища и появление больших глубин, в связи с чем происходит исчезновение типичных биотопов. Эти факторы практически исключают возможность
успешной зимовки грызуна. Ниже плотины ГЭС сокращение численности ондатры произошло в
связи с осушением местообитаний. Учитывая "опыт" влияния Зейской ГЭС на млекопитающихамфибионтов, можно предположить следующее: искусственные преграды раздробят единые ранее
популяции на несколько изолированных очагов. В итоге это приведет к нарушению свободного
обмена генетическим материалом, что вызовет снижение уровня генетического разнообразия, и
впоследствии, скорее всего, внутрипопуляционные группировки исчезнут. Ученый – эколог А. В.
Яблоков писал, что: "увеличение степени изоляции (при одновременном уменьшении размеров
популяции) резко повышает вероятность выщепления рецессивных мутаций и ведет к повышению гомозиготизации популяции. Это, с одной стороны, может убыстрить возникновение элементарного эволюционного явления, а с другой – резко ограничить потенциальные возможности изменения популяции при изменении давления и направления отбора, то есть поставит популяцию
перед угрозой вымирания"[6]. В результате заполнения водохранилища околоводные млекопитающие исчезнут не только на его побережье, но и возникнет угроза их обитанию во всех притоках
Буреи выше плотины и по самой реке. Изоляция произойдет за счет пространства водохранилища
(искусственный барьер) и за счет высоких водоразделов (естественный барьер).
В связи с вышеизложенным считаю необходимым внести следующие предложения:
– оценить состояние внутрипопуляционных группировок (норка, выдра) притоков водохранилища на примере р. Дубликан (заказник Дубликанский) до начала непосредственного (прямого)
влияния искусственного водоема;
– продолжить мониторинг на этом же участке после окончательного формирования Бурейской ГЭС;
– на основе мониторинга дать рекомендации к сохранению не только данной группировки
особей, но и других подобных; дать оценку эффективности пространственной изоляции (является
ли водохранилище непреодолимой физической преградой).
Из охранных и биотехнических мероприятий, предложенных С. А. Подольским и др. [4] для
сохранения млекопитающих-амфибионтов, могут сказаться положительно следующие:
1. Долговременный запрет на ловлю рыб-реофилов. В формирующемся водохранилище, а
также в его мелких и средних притоках рыбы-реофилы (хариус, ленок, таймень и др.) будут поставлены на грань исчезновения. Изолированные группировки этих видов могут остаться в
наиболее крупных горных притоках водохранилища (Туюн, Талая, Верхний и Нижний Мельгин,
Тырма, Обдерган, Мальмальта). На этих реках и в их заливах необходимо на длительный период
(10–15 лет) полностью запретить рыбную ловлю.
2. Восстановление рыбопродуктивности горных притоков Бурейского водохранилища. В
связи с изменением гидрологического режима из Бурейского водохранилища и его средних горных притоков исчезнут рыбы-реофилы: хариус, ленок, таймень. Только в заливах отдельных водотоков (Нижний Мельгин, Тырма, Мальмальта, Обдерган и др.) в условиях охраны могут сохраниться небольшие изолированные группировка ленка.
3. Резкое усиление борьбы с браконьерством. Запреты на добычу промысловых животных
могут помочь их сохранению только при условии жесткого контроля. Необходимо создать специальные рейдовые бригады охотинспекции и рыбинспекции, снабдив их необходимыми спецсредствами, оружием, транспортом и горючим.
Но для сохранения внутрипопуляционных группировок рассматриваемых видов этих мер недостаточно – любые естественные биокомплексы, в том числе и сообщества диких животных, обладают
определенной пластичностью. Необходимо определить основные механизмы устойчивости зоокомплексов и целенаправленно способствовать их реализации, сводя к минимуму дополнительные негативные антропогенные воздействия. Таким образом можно добиться ощутимых положительных результатов в снижении ущерба животному миру. Компенсационные мероприятия должны быть дифференцированы в пространстве и во времени в соответствии с изложенными представлениями о со-
177
стоянии и предстоящих изменениях животного населения зоны влияния Бурейского водохранилища.
Детальное проектирование и реализация этих мероприятий должны проводиться за счет средств компенсации экологического ущерба от создания Бурейского гидроузла.
Литература
1. Афанасьев А.В. Охотничий промысел в районе хребта Дуссе-Алинь к северу от Дульниканского
перевала // Амгунь-Селемджинская экспедиция АН СССР. Л., 1934. Ч.1: Буреинский отряд. С. 243–301.
2. Колобаев Н.Н., Подольский С.А., Дарман Ю.А. Влияние Зейского водохранилища на наземных позвоночных (амфибии, рептилии, млекопитающие). – Благовещенск: ЗЕЯ, 2000. – 216 с.
3. Млекопитающие Зейского заповедника / Г.Ф. Бромлей, В.А. Костенко и др. – Владивосток: ДВНЦ
АН СССР, 1984. – 142 с.
4. Проблемы охраны и изучения диких животных в зоне влияния Бурейского гидроузла. / С.А. Подольский, С.Ю. Игнатенко, Ю.А. Дарман и др.; под ред. к.г.н. С.А. Подольского. – M.: РАСХН, 2004. – 132 с.
5. Сидорович В. Е. Норка, выдра, ласка и другие куньи. – Минск: Ураджай, – 1995. 190 с.
6. Яблоков А. В. Популяционная биология. – М.: Высш. шк., 1987. – 303 с.
ПТИЦЫ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
А.Г. Росляков
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
С 2003 года идет процесс наполнения Бурейского водохранилища на территории Верхнебуреинского района Хабаровского края. В связи с этим РАО ЕЭС заключило договор с ИВЭП ДВО
РАН на проведение работ по мониторингу окружающей среды на территории Бурейского гидроузла. Группа сотрудников института проводила исследовательские работы в верхней части Бурейского водохранилища в безморозные периоды 2003 и 2004 годов, а также зимние маршрутные
учеты в 2004 году. Проводились исследовательские работы по орнитонаселению исследуемой
территории, млекопитающим, пресмыкающимся и беспозвоночным животным. В нижней части
водохранилища работала группа исследователей из Государственного природного заповедника
"Хинганский". В данной статье мы обратим внимание только на орнитонаселение района работ
специалистов ИВЭП.
Местообитания в районе исследования представлены смесью биотопов типичных для севера и юга. Основную массу представляют светлохвойные леса с заболоченными равнинами, вторыми по объему являются прирусловые леса со значительной долей южных растений (лимонник,
элеутерококк, амурский виноград, бересклет и др.). Что наиболее слабо выражено, так это равнинные участки (заболоченные и незаболоченные), являющиеся основным гнездовым биотопом
для многих видов птиц. Исходя из этого и предоставлен список видов птиц с краткими характеристиками.
1, 2. Краснозобая гагара Gavia stellata (Pontoppidan, 1763), чернозобая гагара Gavia arctica
(Linnaeus, 1758) – виды встречаются только на пролете, на гнездовье не отмечены. Создание Бурейского гидроузла на них не отразится, так как виды используют для отдыха и кормления водные биотопы. Численность невысокая.
3, 4. Большой баклан Phalacrocorax carbo (Linnaeus, 1758), серая цапля Ardea cinerea Linnaeus, 1758 – виды, гнездящиеся на исследуемой территории. Предпочитают водные биотопы, где
проводят основное время в безморозный период. Затопление на них не отразится, так как оно вызовет только увеличение пригодных биотопов.
5. Черный аист Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) – редкий вид, занесенный в Красную книгу.
Предпочитает лесные биотопы на окраинах заболоченных лиственничников по границам гор. Питается на болотах и мелких водотоках. Зона затопления и сработки довольно хорошо подходит
для кормления этого вида, а гнездопригодные деревья по склонам сопок имеются в избытке.
6–10. Белолобый гусь Anser albifrons (Scopoli, 1769), пискулька Anser erythropus (Linnaeus,
1758), гуменник Anser fabalis (Latham, 1787), лебедь-кликун Cygnus cygnus (Linnaeus, 1758), малый лебедь Cygnus bewickii Yarrell, 1830 – виды, встречающиеся только на пролете. Редко в рай-
178
оне исследований останавливаются на отдых и кормление. Создание водохранилища на них практически не отразится.
11–18. Кряква Anas platyrhyncha Linnaeus, 1758, чирок-свистунок Anas crecca Linnaeus,
1758, касатка Anas falcata Georgi, 1775, свиязь Anas penelope Linnaeus, 1758, шилохвость Anas
acuta Linnaeus, 1758, чирок-трескунок Anas querquedula Linnaeus, 1758, широконоска Anas clypeata Linnaeus, 1758, хохлатая чернеть Aythya fuligula (Linnaeus, 1758) – гнездятся в районе исследований. Основным негативным влиянием на эти виды будет затопление гнезд в весенний период в
зоне сработки. В остальное время водные биотопы пригодны для кормления, линьки и выращивания птенцов.
19. Клоктун Anas formosa Georgi, 1775 – редкий вид, внесенный в Красную книгу. Встречается на пролете и затопление на него не окажет значительного влияния.
20–23. Каменушка Histrionicus histrione (Linnaeus, 1758), гоголь Bucephala clanguta (Linnaeus, 1758), динноносый крохаль Mergus serrator Linnaeus, 1758, большой крохаль Mergus merganser
Linnaeus, 1758 – гнездятся по малым водотокам с быстрым течением. Ареал гнездования будет
сдвинут в верхнюю часть Буреи и в верховья рек, впадающих в водохранилище. Создание искусственного озера с медленно текущей (практически стоячей) водой изымает значительную часть
гнездопригодных биотопов, но, учитывая невысокую численность птиц в районе работ, сильного
изменения количества особей не произойдет.
24, 25. Горбоносый турпан Melanitia deglandi (Bonaparte, 1850), луток Mergus albellus Linnaeus, 1758 – встречаются только на пролете в небольших количествах. Особого влияния на виды
не произойдет.
26–33. Черный коршун Milvus migrans (Boddaert, 1783), тетеревятник Accipiter gentilis (Linnaeus, 1758), перепелятник Accipiter nisus (Linnaeus, 1758), зимняк Buteo lagopus (Pontoppidan,
1763), беркут Aquila chrysaetos (Linnaeus, 1758), сапсан Falco peregrinus Tunstall, 1771, чеглок Falco subboteo Linnaeus, 1758, дербник Falco columbarius Linnaeus, 1758 – гнездятся в лесистой части
района работ. Появление водохранилища в первое время облегчит этим видом добычу корма, так
как в связи с затоплением прибрежная часть будет населена большим количеством мелких млекопитающих и птиц. Со временем, с установкой численности кормовых видов, численность этих
птиц стабилизируется и, по нашему мнению, не будет сильно отличаться от существующей сейчас.
34. Каменный глухарь Tetrao parvirostris Bonoparte, 1856, дикуша Falcipennis falcipennis
(Hartlaub, 1855), рябчик Tetrastes bonasia (Linnaeus, 1758) – виды, обитающие в прирусловых и
хвойных лесах, по склонам сопок. Затопление прирусловых лесов и многочисленных островов на
реке вызовет ухудшение кормовой базы, что, вместе с возросшим прессом охоты (из-за доступности водному транспорту многих мест их обитания), возможно, вызовет сокращение численности
этих видов.
37. Черный журавль Grus monacha Temminck, 1835 – вид обитает по небольшим марям в
речных долинах, гнездится на земле, занесен в Красную книгу. Затопление равнинных участков
по долине реки существенно сократит площадь гнездопригодных биотопов и, как следствие, вызовет сокращение численности вида.
38–49. Тулес Pluvialis squatarola (Linnaeus, 1758), малый зуек Charadrius dubius Scopoli,
1786, монгольский зуек Charadrius mongolus Pallas, 1776, хрустан Eudromias morinellus (Linnaeus,
1758), канешарка Arenaria interpres (Linnaeus, 1758), чрныш Tringa ochropus Linnaeus, 1758, фифи
Tringa glareola Linnaeus, 1758, травник Tringa totanus (Linnaeus, 1758), Tringa erythropus (Pallas,
1764), поручейник Tringa stagnatilis (Bechstein, 1803), перевозчик Actitis hypoleucos (Linnaeus,
1758), мородунка Xenus cinereus (Guldenstadt, 1775) – виды встречаются во время пролета, предпочитают прибрежные биотопы, косы и вполне могут кормиться в зоне сработки. Особого влияния на них создание водохранилища не окажет.
50–53. Бекас Gallinago gallinago (Linnaeus, 1758) лесной дупель Gallinago megala Swinhoe,
1861, горный дупель Gallinago solitaria Hodgson, 1831, вальдшнеп Scolopax rusticola Linnaeus,
1758 – обитатели прирусловых лесов. Сокращение площадей прирусловых лесов и затопление
части островов вынудит эти виды продвигаться далее в верховья рек, что может негативно отразиться на их численности.
54, 55. Озерная чайка Larus ridibundus Linnaeus, 1776, речная крачка Sterna hirundo
Linnaeus, 1758 – увеличение площади водной поверхности окажет только благоприятное воздей-
179
ствие на эти виды, а неизбежное увеличение численности мелких пресноводных рыб, живущих в
стоячей и медленно текущей воде, значительно улучшит кормовую базу. Можно ожидать увеличение численности этих видов.
56. Сизый голубь Columba livia Gmelin, 1789 – вид обитает в поселениях человека и не
встречается в дикой природе. Влияние на него водохранилища не ожидается.
57–59. Большая горлица Streptopelia orientalis (Linnaeus, 1758), обыкновенная кукушка Cuculus canorus Linnaeus, 1758, глухая кукушка Cuculus saturatus Blyth, 1843 – лесные обитатели.
Живут по прирусловым лесам, в перелесках вдоль проселочных дорог, в окрестностях человеческого жилья. Значительного влияния на эти виды в связи с затоплением не ожидается.
60. Белая сова Nyctea scandiaca (Linnaeus, 1758) – встречается в зимний период по обширным открытым пространствам. Образование больших ледяных полей значимого влияния на вид
не окажет.
61–63. Филин Bubo bubo (Linnaeus, 1758), ушастая сова Asio otus (Linnaeus, 1758), длиннохвостая неясыть Strix uralensis Pallas, 1771 – лесные обитатели. В районе исследований встречены
по облесенным склонам сопок и долинам мелких рек и ручьев, впадающих в Бурею. Затопление, а
вследствие этого увеличение численности мелких млекопитающих и птиц в прибрежных лесах,
только улучшит для них кормовую базу.
64, 65. Иглохвостый стриж Hirundapus caudacutus (Latham, 1801), белопоясный стриж Pus
pacificus (Latham, 1801) – гнездятся по скальным биотопам, кормятся насекомыми, добывая их в
полете. Увеличение площади водоема и затопление низменной части долины для них особого
значения не имеют.
66. Обыкновенный зимородок Alcedo atthis (Linnaeus, 1758) – обитает на границе суши и
воды по всем водоемам, гнездится в норах и выворотнях, питается рыбой. Весенне затопление
после зимней сработки может вызвать частичную гибель гнезд в береговых норках. Но значимого
воздействия на численность это не окажет.
67–71. Желна Dryocopus martius (Linnaeus, 1758), пестрый дятел Dendrocopos major (Linnaeus, 1758), белоспинный дятел Dendrocopus leucotos (Bechstein, 1803), малый дятел Dendrocopus
minor (Linnaeus, 1758), трехпалый дятел Picoides tradactylus (Linnaeus, 1758) – обитатели прирусловых перестойных лесов. Затопление спелых прирусловых лесов вызовет частичный отток этих
видов в другие лесные биотопы, ухудшит кормовую базу и, как следствие, может вызвать частичное сокращение численности.
72, 73. Деревенская ласточка Hirundo rustica Linnaeus, 1758, воронок Delichon urbica (Linnaeus, 1758) – обитают по человеческим поселениям. Влиянию водохранилища не подвержены.
74. Полевой жаворонок Alauda arvensis Linnaeus, 1758 – обитатель разнотравных лугов по
долинам рек. Затопление большой части открытых низменных участков негативно скажется на
виде и возможно оттеснение его в другие районы.
75–77. Пятнистый конек Anthus hodgsoni Richmond, 1907, краснозобый конек Anthus cervinus
(Pallas, 1811), горный конек Anthus spinoletta (Linnaeus, 1758) – лесные обитатели. Затопление
наиболее продуктивных прирусловых лесов вызовет оттеснение их в менее кормовые леса по
склонам сопок, но катастрофического воздействия не окажет.
78–81. Желтая трясогузка Motacilla flava Linnaeus, 1758, зеленоголовая трясогузка Motacilla
taivana (Swinhoe, 1863), горная трясогузка Motacilla cinerea Tunstall, 1771, белая трясогузка Motacilla alba Linnaeus, 1758 – обитатели прибрежной полосы, кормятся по урезу воды и на отмелях.
Возможна гибель какой-то части гнезд в период весеннего затопления после зимней сработки в
низменных участках, но катастрофического воздействия не ожидается.
82–86. Сибирский жулан Lanius cristatus Linnaeus, 1758, серый сорокопут Lanius excubitor
Linnaeus, 1758, серый скворец Sturnus cineraceus Temminck, 1835, кукша Perisoreus infaustus (Linnaeus, 1758), сойка Garrulus glandarius (Linnaeus, 1758) – обитатели долинных лесов различного
типа. Затопление части лесов вызовет увеличение плотности на незатапливаемых участках, но для
данных видов это не вызывает больших проблем.
87–141. Голубая сорока Cynopica cyanus (Pallas, 1776), сорока Pica pica (Linnaeus, 1758),
кедровка Nucifraga caryocatactes (Linnaeus, 1758), большеклювая ворона Corvus macrorhynchos
Wagler, 1827, черная ворона Corvus corone Linnaeus, 1758, ворон Corvus corax Linnaeus, 1758, свиристель Bombycilla garrulus (Linnaeus, 1758), амурский свиристель Bombycilla japonica (Siebold,
1826), личинкоед Pericrocotus divaricatus (Raffles, 1822), бурая оляпка Cinclus pallasii Temminck,
180
1820, альпийская завирушка Prunella collaris (Scopoi, 1769), сибирская завирушка Prunella montanella (Pallas, 1776), охотский сверчок Locustella ochotensis (Middendorff, 1853), пятнистый сверчок Locustella lanceolata (Temminck, 1840), пеночка-таловка Phylloscopus borealis (Blasius, 1858),
зеленая пеночка Phylloscopus trochiloides (Sundevall, 1837), пеночка-зарничка Phylloscopus inornatus (Blyth, 1842), корольковая пеночка Phylloscopus proregulus (Pallas, 1811), бурая пеночка
Phylloscopus fuscatus (Blyth, 1842), таежная мухоловка Ficedula mugimaki (Temminck, 1835), сибирская мухоловка Muscicapa sibirica Gmelin, 1789, пестрогрудая мухоловка Muscicapa griseisticta
(Swinhoe, 1861), белогорлый дрозд Petrophila gularis (Swinhoe, 1863), сибирская горихвостка
Phoenicurus auroreus (Pallas, 1776), синехвостка Tarsiger cyanurus (Pallas, 1773), бледный дрозд
Turdus pallidus Gmelin, 1789, сизый дрозд Turdus hortulorum Sclater, 1863, дрозд Науманна Turdus
naumanni Temminck, 1820, бурый дрозд Turdus eunomus Temminck, 1831, сибирский дрозд Zoothera
sibirica (Pallas, 1776), черноголовая гаичка Parus palustris Linnaeus, 1758, буроголовая гаичка Parus montanus Baldenstein, 1827, московка Parus ater Linnaeus, 1758, большая синица Parus major
Linnaeus, 1758, обыкновенный поползень Sitta europaea Linnaeus, 1758, обыкновенная пищуха
Certhia familiaris Linnaeus, 1758, полевой воробей Passer montanus (Linnaeus, 1758), вьюрок Fringilla montifringilla Linnaeus, 1758, обыкновенная чечетка Acanthis flammea (Linnaeus, 1758), сибирский вьюрок Leucosticte arctoa (Pallas, 1811), обыкновенная чечевица Carpodacus erythrinus (Pallas, 1770), сибирская чечевица Carpodacus roseus (Pallas, 1776), длиннохвостая чечевица Uragus
sibiricus (Pallas, 1773), щур Pinicola enucleator (Linnaeus, 1758), обыкновенный клест Loxia curvirostra Linnaeus, 1758, белокрылый клест Loxia leucoptera Gmelin, 1789, обыкновенный снегирь
Pyrrhula pyrrhula (Linnaeus, 1758), уссурийский снегирь Pyrrhula cineracea Cabanis, 1872, серый
снегирь Pyrrhula cineracea Cabanis, 1872, белошапочная овсянка Emberiza leucocephala S.G.
Gmelin, 1771, красноухая овсянка Emberiza cioides Brandt, 1843, полярная овсянка Emberiza pallasi
(Cabanis, 1851), овсянка-ремез Emberiza rustica Pallas, 1776, седоголовая овсянка Emberiza spodocephala Pallas, 1776, подорожник Calcarius lapponicus (Linnaeus, 1758) – все перечисленные виды
населяют долинные леса различных типов, но наиболее богаты по видовому составу прирусловые
спелые леса. Затопление их вызовет отток птиц в другие биотопы, жесткую конкуренцию в незатапливаемых прирусловых лесах, где наибольшие шансы имеют более молодые, экологически
пластичные виды и птицы более крупных размеров.
142. Пуночка Plectrophenax nivalis (Linnaeus, 1758) – встречается в зимний период в районе
работ. Увеличение площади льдов и сокращение площади прирусловых лесов вызовет снижение
численности заставив птиц искать более пригодные условия.
Мы рассмотрели далеко не все виды, которые обитают (или могут обитать) в верхней части
Бурейского водохранилища. Список будет постоянно находиться в работе, дополняться, или некоторые виды будут исключаться из него. Все изменения будут отслеживаться и фиксироваться в
ежегодных отчетах по мониторингу Бурейского гидроузла.
Литература
1. Бабенко В.Г. Птицы Нижнего Приамурья. – М.: Прометей, 2000. – 726 с.
2. Росляков Г.Е. 1996. Птицы Хабаровского края. – Хабаровск: Этнос-ДВ, 1996. – 94с.
3. Степанян Л.С. Конспект орнитологической фауны СССР. – М.: Наука, 1990. 727 с.
4. Joseph A. Massey, Shogo Matsui et all. A Field Guide to the Birds of Japan. – Tokyo; New York & San
Francisco, Kodansha International LTD. 1985.– 336 p.
БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ВОДОХРАНИЛИЩ
АНГАРСКОГО КАСКАДА
Г.А. Леонова*, П.В. Коваль, А.И. Кузнецова, Л.Д. Андрулайтис**
*Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН, Новосибирск
**Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Иркутск
Создание крупнейшего в Сибири каскада водохранилищ на реке Ангаре явилось одним из
видов масштабного антропогенного воздействия на природу. Произошло нарушение естествен-
181
ных связей, закономерностей и механизмов развития водной системы реки Ангары. До создания
водохранилищ состав воды, поступающей из озера Байкал в Ангару, от истока реки до УстьИлимска, определялся механическим перемещением частиц различного размера в виде взвесей,
коллоидов и истинных растворов. При прохождении через Ангарские водохранилища, меняя свое
пространственное положение, водная масса превращается в новую, с иными свойствами и составом, водную массу. Вода Иркутского водохранилища является слабоминерализованной с суммой
ионов 96,5 мг/л, ее состав практически не меняется от истока до плотины. Второе в каскаде –
Братское водохранилище – имеет величину минерализации, различающуюся по длине, глубине,
сезонам года и в разные по водности годы, – не только от Иркутского водохранилища, но и в пределах своей акватории. Минерализация по длине водохранилища изменяется от 112,0 до 122,53
мг/л. Среднее значение минерализации воды Усть-Илимского водохранилища составляет 131, 3
мг/л (табл.1.) [1].
Таблица 1
Химический состав воды озера Байкал и Ангарских водохранилищ
(по Карнауховой)
Показатель
Минерализация, мг/л
Ca 2+ , мг/л
Mg 2+, мг/л
Na + + K +, мг/л
HCO3-, мг/л
SO4 2- , мг/л
Cl -, мг/л
Zn, мкг/л
Ni, мкг/л
Co, мкг/л
Pb, мкг/л
Cu, мкг/л
V, мкг/л
Оз. Байкал
95.5
16.0
3.0
4.5
66.07
5.5
0.43
0.2–0.6
0.077–0.12
0.025
0.15–1.1
0.19
0.4
Иркутское
96.5
16.1
3.6
3.8
66.5
5.6
0.9
3.5
1.17
следы
следы
1.35
0.7
Ангарские водохранилища
Братское
Усть-Илимское
120.3
131.3
18.04
14.43
5.39
7.78
3.50
6.8
79.27
76.84
12.5
19.65
1.40
5.5
9.21
<п.о.
1.36
2.97
0.78
<п.о.
0.292
<п.о.
1.40
1.55
1.10
1.0
Возникновение ряда проблем, связанных с созданием водохранилищ Ангарского каскада, в
том числе проблемы качества воды, обусловило проведение исследований экологического состояния ангарских водохранилищ, начатое Институтом геохимии им. А.П. Виноградова в 1992 г. К
настоящему времени получены надежные данные по распределению тяжелых металлов во взаимосвязанных компонентах (вода–донные отложения–биота). В настоящей публикации мы остановимся на биогеохимических аспектах антропогенной химической трансформации экосистем ангарских водохранилищ.
В качестве биогеохимических индикаторов загрязнения исследованных водоемов тяжелыми
металлами выбраны массовые виды фито- и зоопланктона, нитчатые зеленые водоросли, макрофиты, ткани и органы рыб (табл.2).
Таблица 2
Объекты мониторинга экологического состояния водохранилищ Ангарского каскада
Водоем
Иркутское
водохранилище
Братское
водохранилище
Индикаторные биообъекты
(%–удельное обилие вида)
Зоопланктон: Cyclops kolensis Lill.(26–86 %), Bosmina longirostris (Muller) (15–58 %)
Погруженные макрофиты: Elodea canadensis (Rich), Potamogeton perfoliatus L.,
Myriophyllum spicatum L.
Зоопланктон: Daphnia galeata Sars (35–72 %), Mesocyclops leuckarti Claus (13–42 %)
Нитчатые зеленые водоросли: Cladophora glomerata L.
Погруженные макрофиты: Potamogeton pectinatus L.
Рыбы: Perca fluviatilis L. (окунь), Leuciscus leuciscus baikalensis (Dybowski) (елец),
182
Rutilus rutilus lacustris (Pallas) (плотва), Esox lucius L. (щука), Abramis brama orientalis Berg (лещ), Carassius auratus gibelio (Bloch) (карась), Coregonus autumnalis migratarius (Georgi)(омуль), Thymallus arcticus arcticus (Pallas) (хариус)
Усть-Илимское
Рыбы: Perca fluviatilis L., Rutilus rutilus lacustris (Pallas)
водохранилище
Примечание. Видовой состав зоопланктона определен с.н.с. Лимнологического института СО РАН,
к.б.н. Шевелевой Н.Г., высших водных растений – с.н.с. Института геохимии им. А.П. Виноградова СО
РАН, к.б.н. Азовским М.Г.
Водные экосистемы с фоновым содержанием металлов в биообъектах
Иркутское водохранилище не подвержено интенсивному техногенному воздействию (на его
берегах от истока Ангары до Иркутской ГЭС нет промышленных предприятий). Основным источником антропогенного загрязнения являются атмосферные выпадения в виде аэрозолей и промышленной пыли. Содержание большинства исследованных микроэлементов в зоопланктоне и
макрофитах Иркутского водохранилища (табл. 3) близко к таковым в идентичных видах фонового
водоема – оз. Байкал и незагрязненных пресноводных экосистем [2].
Таблица 3
Среднее содержание микроэлементов (Х ± х0.05) в биообъектах
Иркутского водохранилища, мкг/г сухой массы (1993 г.)
Элемент
Планктон
n*
Макрофиты
n*
Hg
0.005
14
0.007± 0.001
14
Pb
22.2 ± 4.9
14
2.3 ± 0.4
14
Cu
10.5 ± 1.2
13
13.4 ± 1.9
13
Zn
–
–
26.6 ± 2.1
14
Cr
4.4 ± 1.0
4
11.2 ± 1.8
14
Ni
1.1 ± 0.2
4
5.2 ± 0.8
14
Co
0.50 ± 0.09
4
2.3 ± 0.5
14
Mo
0.70 ± 0.09
14
1.7 ± 0.3
13
Sn
1.3 ± 0.2
14
0.6 ± 0.1
11
B
1.6 ± 0.3
13
14.9 ± 2.4
14
Mn
302.5 ± 47.8
4
798.5 ± 115.7
14
Fe
467.5 ± 78.8
4
1373.5 ±175.5
14
V
4.4 ± 1.4
4
22 ± 2.9
14
Ti
130.7 ± 41.5
4
417.7 ± 86.5
14
Sr
51.5 ± 8.5
4
289.2 ± 60.5
14
Ba
23.0 ± 7.7
4
111 ± 13.6
13
Примечание. (Х ± х0.05) – среднее значение с 95 % доверительным интервалом, * - объединенные
пробы массой 30–50 г (для планктона), 300–400 г (для растений), микроэлементы определены методом
атомно-эмиссионной спектрометрии с дугой постоянного тока (Кузнецова А.И., Чумакова Н.Л., Зарубина
О.В.), ртуть – методом атомно-абсорбционной спектрометрии "холодного пара" (Андрулайтис Л.Д.), то же
и для других таблиц.
Антропогенно-трансформированные водные экосистемы
Братское водохранилище отнесено к антропогенно-трансформированным водным экосистемам [3,4]. В верхней его части (от г. Усолье-Сибирское до г. Свирска и Балаганском расширении) выявлено ртутное загрязнение компонентов биоты всех трофических уровней, связанное со
сбросами ртутьсодержащих отходов химкомбината по производству хлора и каустической соды
АО "Усольехимпром" (табл. 4).
Следует особо оговорить тот факт, что высокие концентрации ртути в зоопланктоне Осинского залива (в среднем 0.65 мкг/г сухой массы) не связаны с деятельностью комбината АО "Усольехимпром", поскольку залив находится в стороне от основного транзита техногенной ртути в русловой части верхнего участка водохранилища. Возможной причиной, по нашему мнению, могла стать
эманация паров ртути из-за повышения трещиноватости коренных пород в результате подземного
ядерного взрыва под кодовым названием "Рифт-3", произведенного в Осинском районе УстьОрдынского Бурятского автономного округа 31 июля 1982 г. Основные сведения по оценке радиационного воздействия объекта "Рифт-3" приведены в работе А.А. Мясникова и др. [5].
183
Усть-Илимское водохранилище отнесено нами к умеренно загрязненному водоему [2]. Загрязняющее влияние промстоков с разной степенью интенсивности прослеживается на 14% всей
площади водохранилища, из них 2,3% площади представляет зону устойчивого загрязнения.
Наиболее загрязнен Вихоревский залив, являющийся приемным водоемом целлюлознобумажного производства, алюминиевой промышленности и хозяйственно-бытовых стоков г.
Братска. Экологическое состояние Усть-Илимского водохранилища в отношении загрязненности
тяжелыми металлами оценивалось нами по элементному составу тканей и органов рыб. В качестве условно-чистого выбран район о. Подъеланного и залив р. Кежма, загрязненного – Вихоревский залив. Анализ результатов свидетельствует о большом разбросе данных (табл. 5); во многих
случаях стандартное отклонение имеет тот же порядок величины, что и среднее значение. Аналогичное соотношение между средним содержанием и величиной стандартного отклонения было
установлено нами ранее для рыб Байкала [2] по результатам анализа большого числа (20–40) проб
мышц и жабр. Наблюдаемый разброс концентраций в органах рыб выходит за пределы вероятных
аналитических ошибок и отражает природную изменчивость концентраций.
Таблица 4
Среднее содержание ртути (в числителе) и пределы содержания (в знаменателе)
в биообъектах Братского водохранилища, мкг/г сухой массы (1992–1993 гг.)
Планктон
Водные растения
Верхний участок водохранилища
0.51 ± 0.05
0.42–0.65
(n = 3*)
0.21 ± 0.02
0.17–0.25
(n = 3*)
0.07 ± 0.04
0.013–0.210
(n = 4*)
0.09 ± 0.02
0.025–0.150
(n = 4*)
0.65 ± 0.14
0.12–2.00
(n = 16*)
0.25–0.40 (n = 2*)
Центральный участок водохранилища
0.006
(n = 1*)
Приплотинный участок водохранилища
0.005
(n = 1*)
0.006
(n = 1*)
0.002
(n = 1*)
Окинский участок водохранилища
Осинский залив
Таблица 5
Среднее содержание тяжелых металлов в органах рыб условно-фонового (числитель)
и загрязненного (знаменатель) участков Усть-Илимского водохранилища
Zn
Pb
*28±7
*31±10
**126±30
**118±17
***89±31
***78±20
*0.42±0.12
*0.42±0.10
**0.84±0.13
**0.84±0.09
___-____
***1.30±0.13
*26±10
*22±5
**225±54
**177±18
***217±37
***180±64
*0.25±0.09
*0.35±0.13
**0.6±0.1
**0.45±0.04
***0.54±0.15
***0.54±0.10
Cu
Cr
Ni
Окунь (* мышцы, ** кожа, *** жабры)
*0.90±0.26
*1.3±0.3
*0.24±0.08
*1.0±0.4
*0.68±0.25
*0.36±0.10
**0.42±0.14
**1.2±0.1
**0.32±0.10
**0.32±0.10
**0.9±0.5
–
–
***2.0±0.8
***0.9±0.3
***2.0±0.4
***1.2±0.3
Плотва (* мышцы, ** кожа, *** жабры)
*1.0±0.2
*0.5±0.2
*0.38±0.10
*1.2±0.6
*0.40±0.15
*0.28±0.10
**0.6±0.1
**0.22±0.06
___–___
**0.9
**1.20±0.06
**0.90±0.12
–
***1.1±0.4
***0.9±0.1
***0.69±0.25
***1.0±0.2
184
Mn
Fe
*0.88±0.10
*1.4±0.2
**15±3
**11±2
***28±10
***17±3
*62±10
*94±21
**21±3
**13±2
***80±5
***67±5
*1.0±0.3
*0.5±0.2
**6±1
**6±1
***11±1
***14±2
*43±4
*41±5
**30±5
**30±3
***164±21
***143±11
Для оценки значимости различия средних концентраций для однотипных органов рыб из
разных районов обитания рассчитывались значения t-критерия. Если расчетное значение tрасч превышало tтабл с 95% вероятностью, то полагали, что различие является значимым. На основании
этих расчетов был сделан вывод об имеющейся тенденции накопления свинца в мышцах, меди и
хрома в жабрах рыб из загрязненных участков Усть-Илимского водохранилища. Содержание других исследованных элементов в жабрах и коже рыб Усть-Илимского водохранилища и оз. Байкал
в большинстве случаев значимо не отличается[2].
Таким образом, среди водохранилищ Ангарского каскада наиболее интенсивную антропогенную нагрузку испытывает Братское водохранилище. Оно является главным седиментационным геохимическим барьером в ряду водохранилищ Ангарского каскада. Однако седиментационный барьер Братского водохранилища не "абсолютный" для ртутного загрязнения: часть ртути
транзитом поставляется в Усть-Илимское водохранилище, где ее содержание в затопленных почвах, донных отложениях и воде сопоставимо с аналогичными характеристиками Братского водохранилища [6]. Усть-Илимское водохранилище отнесено к разряду умеренно загрязненных водоемов, а Иркутское – к фоновым.
Литература
1. Карнаухова Г.А. Литогеохимические условия формирования состава водных масс Ангарских водохранилищ // Фундаментальные проблемы современной гидрогеохимии: Тр. междунар. конф. Томск, 4–8
октября 2004 г. Томск: Изд-во НТЛ, 2004. С. 156–160.
2. Кузнецова А.И., Зарубина О.В., Леонова Г.А. Микроэлементы в тканях рыб Усть-Илимского и
Братского водохранилищ: оценка уровней содержания и правильности аналитических данных // Экология
пром. пр-ва. 2003. № 1. С.33–38.
3. Леонова Г.А. Биогеохимическая индикация загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами //
Водные ресурсы. 2004. Т.31, № 2. С. 215–222.
4. Леонова Г.А., Бычинский В.А. Гидробионты Братского водохранилища как объекты мониторинга
тяжелых металлов // Водные ресурсы. 1998. Т.25, № 5. С. 603–610.
5. Радиоэкологическая обстановка объекта повышенной радиационной опасности подземного ядерного взрыва "Рифт-3" в Осинском районе Иркутской области. А.А. Мясников, В.А. Богданов, Г.И. Калиновский, А.Г. Черкашина // Проблемы поисковой и экологической геохимии Сибири: Тр. науч.. конф. Томск,
25–30 октября 2003 г. Томск: Изд-во ТПУ, 2003. С. 247–251.
6. Koval P.V., Kalmychkov G.V., Gelety V.F., Leonova G.A., Medvedev V.I., Andrulaitis L.D. Correlation
of natural and technogenic mercury sources in the Baikal poligon, Russia // J. Geochemical Exploration. 1999. V.
66, № 1–2. Р. 277–289.
БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ОТХОДОВ ТОПЛИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ВЕРХНЕБУРЕИНСКОГО РАЙОНА
С.Е. Сиротский, М.А. Климин, Т.Д. Ри
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
На водосборном бассейне Бурейского водохранилища расположены месторождения каменных углей.
Для характеристики элементного состава золы углей и вмещающих пород апробировалась
скважина №7–2000 Буреинского угольного разреза, включающая в себя группу пластов Б-6 и Б-7.
Образцы углей и вмещающие породы отбирались из буровых кернов через 10 см. Общая толщина
угольного пласта более 7 м. Кровля и почва пластов в большинстве случаев сложены тонкозернистыми породами: алевролитами, аргиллитами включениями туффитов и песчаниками. Угли месторождения гумусовые, каменные [3]. Промышленное освоение данных пластов осуществляет
ОАО "Ургалуголь". Разработка углей ведется открытым способом. Угли данного месторождения
в качестве топлива используются в котельных пос. Чегдомын и бытовых печах частного сектора.
Детальное опробование угольного разреза позволяет получить осредненную характеристику элементного состава золы углей для оценки загрязнения воздушной среды и почв поселка продукта-
185
ми его сгорания, зола и шлаки являются отходами угольной энергетики, а вмещающие осадочные
породы характеризуют геохимический природный фон обследуемой территории.
Угли и вмещающие породы в лабораторных условиях в муфельной печи при температуре
о
800 С подвергались полному озолению, а в исходной золе определялись химические элементы.
По потере веса при прокаливании рассчитывалась зольность образцов проб.
Подготовленные соответствующим образом пробы углей, вмещающих пород Буреинского
угольного разреза и взвешенные вещества снежного покрова пос. Чегдомын и его окрестностей
подвергались полному эмиссионно-спектральному анализу в центральной лаборатории физических методов исследований ФГУГГП "Хабаровскгеология".
Полный эмиссионно-спектральный анализ в пробе незначительной навески позволяет одновременно определить свыше 40 химических элементов, металлов, и по этим возможностям, а также по скорости, оперативности, сходимости и воспроизводству результатов аналитических работ
он превосходит практически все разработанные к настоящему времени виды анализов, предусматривающих определение тяжелых металлов в твердом веществе.
Определялись золообразующие элементы - кремний, алюминий, магний, кальций, железо,
натрий, калий, а также химические элементы, относящиеся к разряду тяжелых металлов - марганец, никель, кобальт, титан, ванадий, хром, молибден, вольфрам, ниобий, тантал, цирконий, медь,
свинец, серебро, сурьма, висмут, мышьяк, цинк, кадмий, олово, германий, галлий, барий, бериллий, уран, торий, иттрий, иттербий, лантан, стронций, церий, скандий, литий, бор, теллур, селен и
фосфор (т.е. 7 макроэлементов, 37 микроэлементов, всего – 44 химических элемента).
Из 37 определяемых микроэлементов в зольном составе углей обнаружено 27 химических
элементов: марганец, никель, кобальт, титан, ванадий, хром, молибден, ниобий, цирконий, медь,
свинец, серебро, висмут, мышьяк, цинк, олово, германий, галлий, барий, бериллий, иттрий, иттербий, лантан, стронций, скандий, литий и фосфор. За пределами обнаружения находились 10 элементов: вольфрам, тантал, сурьма, кадмий, уран, торий, церий, бор, теллур, селен.
Следует особо подчеркнуть, что мышьяк обнаружен только в 6 прослоях угля, зольность
которых составляет менее 10 %. В остальных пробах углей, вмещающих пород мышьяк не обнаружен. Мышьяк также не обнаружен в водной фазе снежного покрова. Во взвешенном веществе
снежного покрова, из 27 перечисленных элементов для углей не обнаружены германий, мышьяк,
висмут, литий, фосфор, то есть 5 химических элементов.
С практической и теоретической точек зрения целесообразно сравнение средних значений
элементного химического состава вмещающих осадочных пород в целом, то есть песчаники + алевролиты + аргиллиты + туффиты (что характеризует природный геохимический фон территории) с
элементным составом углей, отличающихся между собой по зольности, и элементным состав взвешенных веществ снежного покрова, как результат отхода топливной энергетики (таблица 1).
Имеющиеся в наличии материалы, на наш взгляд, позволяют подойти к расчету местных
кларков, то есть средних значений для элементов в золе углей, осадочных породах и взвешенных
веществах снежного покрова на территории обследования.
Известно, что некоторые элементы содержаться в золе угля в более высоких концентрациях, чем во вмещающих угольные пласты породах. Так как минеральные компоненты большинства углей, во всяком случае, средне- и высокозольных, представляют собой терригенный материал, то мы наблюдаем обогащение его определенными элементами при озолении угля. Это обогащение происходит в значительной мере потому, что специфические для угля элементы концентрируются в биогенной и сорбционных формах, связанных с органическим веществом. При озолении они "добавляются" в состав золы сверх того количества, которое содержится в терригенном материале. Ясно, что особенно сильно должна обогащаться зола малозольных углей. Такие
специфические для угля элементы Я.Э. Юдович предложил называть типоморфными [2, 4, 5].
Значения угольных кларков позволяют рассчитать кларки концентрации (КК) элементов в
золах углей, то есть вычислить среднюю оценку типоморфности для каждого элемента. По градации Э.Я. Юдовича, элементы с КК, меньшими 1, называются нетипоморфными, 1–2 – умеренно типоморфными, 2–5 – просто типоморфными, и более 5 – высокотипоморфными [6].
С целью оценки типоморфности рассматриваемых элементов нами рассчитаны местные
кларки для вмещающих угольные пласты осадочных пород, местные кларки элементов для углей
Буреинского угольного разреза и кларки содержания элементов для взвешенных веществ снежного покрова. В то же время нами рассчитаны средние содержания элементов для золы всех уг-
186
лей, характеризующихся средней зольностью 24,7 %, и углей, отличающихся между собой по
зольности, со средней зольностью 27,1 % и 10,2 % соответственно.
Как следует из ее данных, максимальное содержание микроэлементов по отношению к осадочным вмещающим породам наблюдается в углях с наименьшей зольностью. Относительно углей со средней зольностью 10,2 % к вмещающим породам к нетипоморфным элементам относятся
цинк (КК=0,3), фосфор (КК=0,8), стронций (КК=0,9), кремний и алюминий (КК=0,9 и 0,7 соответственно), магний (КК=0,9) и калий (КК=0,2).
Таблица 1
Кларки концентрации углей разной зольности, вмещающих осадочных пород (ВОП)
Буреинского угольного разреза, взвешенных веществ снежного покрова (ВВ) (мг/кг)
и коэффициенты концентрации (КК) по отношению к вмещающим породам
Элемент
Ge
Sn
Mo
Cu
Pb
Zn
Ag
As
Bi
Li
Co
P
Ni
Be
V
Mn
Cr
La
Nb
Ba
Sr
Ti
Y
Zr
Yb
Ga
Sc
Si
Al
Fe
Ca
Mg
Na
K
зола
Кларки концентрации
Уголь, зольность
ВОП,
мг/кг
27.1%
24.7%
10.2%
2.0
1.6
2.8
20.0
31.7
23.5
0.1
0.0
0.4
10.0
8.6
325.0
24.1
2.2
72.8
138.6
73.9
38.1
6.5
233.3
132.4
6 000.0
18.6
297.2
2.1
21.4
5.4
186 000.0
68 000.0
13 000.0
2 233.3
3 166.7
2 500.0
14 000.0
27.1
2.2
1.7
3.7
20.5
34.0
24.3
0.1
–
0.6
10.0
9.3
333.3
24.7
2.5
77.1
189.3
74.3
39.0
6.6
254.8
137.5
6 000.0
18.5
292.9
2.1
22.1
5.5
186 000.0
68 000.0
13 000.0
2 233.3
3 166.7
2 500.0
14 000.0
24.7
3.5
1.8
9.3
23.3
48.3
28.0
0.1
46.7
1.0
10.0
12.7
383.3
28.3
4.0
103.3
493.3
76.7
45.0
7.3
383.3
166.7
6 000.0
18.3
266.7
2.0
26.7
5.7
175 000.0
61 666.7
19 166.7
5 000.0
3 833.3
3 166.7
13 333.3
10.2
ВВ,
мг/кг
1.4
–
1.8
1.5
2.4
2.0
14.2
25.5
31.4
31.5
96.8
116.9
0.1
0.1
–
–
0.7
–
10.0
–
11.3
4.2
498.3
–
18.0
9.5
1.5
2.6
53.3
43.4
112.2
312.0
41.3
23.5
39.1
49.6
5.1
6.6
308.9
182.2
192.6
100.0
4 040.4
2 633.3
14.3
8.2
219.7
154.7
1.8
1.4
22.5
12.3
5.2
4.2
197 000.0 180 000.0
71 333.3 52 000.0
12 666.7 24 000.0
1271.0
4 420.0
2 892.6
2 653.3
4 688.9
1 643.3
19 000.0
3 210.5
84.1
187
Коэффициенты концентрации
(КК)
Уголь
10%
Уголь
10%/ВОП ВВ/ВОП
27%
2.5
–
1.8
1.0
0.8
1.1
3.8
0.8
3.3
1.6
1.8
1.2
1.5
1.0
1.5
0.3
1.2
1.2
1.2
1.2
1.8
–
–
–
1.5
–
2.4
1.0
–
1.0
1.1
0.4
1.5
0.8
–
1.2
1.6
0.5
1.2
2.6
1.7
1.8
1.9
0.8
1.4
4.4
2.8
3.6
1.9
0.6
1.0
1.2
1.3
1.2
1.4
1.3
1.1
1.2
0.6
1.6
0.9
0.5
1.3
1.5
0.7
1.0
1.3
0.6
1.0
1.2
0.7
0.9
1.1
0.8
0.9
1.2
0.5
1.2
1.1
0.8
1.0
0.9
0.9
0.9
0.9
0.7
0.9
1.5
1.9
1.5
3.9
3.5
2.2
1.3
0.9
1.2
0.7
0.4
1.3
0.7
0.2
1.0
Умеренно типоморфными элементами являются олово, медь, свинец, серебро, висмут, литий, кобальт, никель, ванадий, хром, лантан, ниобий, барий, титан, иттрий, цирконий, иттербий,
галлий, скандий, железо, магний. К просто типоморфным элементам относятся германий, молибден, бериллий, марганец и кальций.
Разница соотношений между элементами отчетливо проявляется в углях малой зольности –
10, 2 % и углях при средней зольности 27,1 %. Чем меньше зольность, угля тем выше содержание
микроэлементов в зольном остатке.
С другой стороны, содержание микроэлементов во взвешенном составе снежного покрова
по отношению к вмещающим породам имеет определенные отличия от зольного состава углей.
Как отмечено ранее, во взвешенном веществе снежного покрова за пределами обнаружения эмиссионно-спектральным анализом находились германий, мышьяк, висмут, литий, фосфор. К нетипоморфным химическим элементам в нем относятся следующие элементы: олово, молибден, кобальт, никель, ванадий, хром, барий, стронций, титан, иттрий, цирконий, иттербий, галлий, скандий, кремний, алюминий, магний, натрий и калий.
По всей видимости, представленная ассоциация химических элементов переходит в растворимую фракцию снежного покрова.
Только такие элементы, как медь с (КК=1,8), цинк (КК=1,2), серебро (КК=1,2), бериллий
(КК=1,7), марганец (КК=2,8), лантан (КК=1,3), ниобий (КК=1,3), железо (КК=1,9), кальций
(КК=3,5) имеют более высокое содержание по отношению к осадочным породам исследуемого
района. На настоящий момент можно ставить вопрос о загрязнении почвенного покрова пос. Чегдомын вышеперечисленной ассоциацией химических элементов. Ранее было показано [1], что
такие элементы, как медь, цинк и марганец в более высоких концентрациях по отношению к
зольному составу углей находятся в чистой саже. При количественной оценке загрязнения взвешенными веществами снежного покрова, видимомо, целесообразно ориентироваться на осредненный элементный состав взвешенных веществ и на их количество в снежном покрове.
Литература
1. Ивашов П.В., Сиротский С.Е., Климин М.А. Эколого-геохимическая оценка отходов угольной
энергетики на основе Ургальского месторождения // Биогеохимические и экологические оценки техногенных экосистем бассейна реки Амур. Владивосток: Дальнаука, 1989. С. 20–33.
2. Китаев И.В. Золообразующие и малые элементы углей Дальнего Востока. – Владивосток: ДВО АН
СССР, 1989. – 140 с.
3. Опритов В.В., Шарикова Е.А., Коновалова Л.Н. Физико-химические свойства углей Дальнего Востока. М.: Наука, 1978. – 108 с.
4. Юдович Я.Э. Геохимическая ассоциация типоморфных элементов-примесей в углях и связанные с
ними генетические проблемы // Тектоника, стратиграфия и литология осадочных формаций Якутии.
Якутск,1966. С. 204–218.
5. Юдович Я.Э. Геохимия ископаемых углей. – Л.: Наука, 1978. – 262 с.
6. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Мерц А.В. Элементы-примеси в ископаемых углях. – Л.:Наука, 1985. – 239 с.
К ВОПРОСУ О КЛАРКАХ ВОДОРОСЛЕЙ ПЕРИФИТОНА БАССЕЙНА Р.БУРЕЯ
С.Е.Сиротский
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
В связи с постоянным техногенным загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами
большое значение приобретают исследования фоновых территорий, удаленных от крупных промышленных центров, и по этой причине характеризующихся минимальным загрязнением сформированных на них природных экосистем. Таких территорий в пределах России почти не осталось, и сохранились они большей частью лишь в горных районах российского Дальнего Востока,
в частности, на территории Хабаровского края, где природные экосистемы меньше всего подверглись техногенному влиянию.
188
Как известно, растения в наземных экосистемах представляют собой высокочувствительные
к загрязнению биообъекты. Они первые испытывают на себе выбросы промышленных производств, топливной энергетики, выхлопные газы автомобилей, кислотные дожди, пыль грунтовых
дорог и т.д. Обладая высокой чувствительностью к этим техногенным явлениям, растения оказались хорошими биообъектами–индикаторами состояния окружающей среды с точки зрения загрязнения ее тяжелыми металлами. Там, где техногенного загрязнения нет или оно минимально,
содержание тяжелых металлов в растениях отражает фоновое состояние природных экосистем, то
есть представляет собой своего рода "нуль-отсчет", с которым можно сравнивать техногенные
экосистемы, загрязненные тяжелыми металлами. Такие биогеохимические исследования необходимы не только для разовой оценки состояния наземных экосистем, но и для проведения фонового мониторинга, особенно на территории биосферных заповедников [15].
С другой стороны, биообъекты – водные растения, водные мхи, нитчатые водоросли, водоросли перифитона и другие гидробионты – являются высокочувствительными индикаторами состояния водных экосистем, а именно – содержания в воде тяжелых металлов. Поэтому изучение
количественных продукционных характеристик автотрофных организмов и их уникальной способности к биоаккумуляции различных химических элементов, в том числе тяжелых металлов, –
основная цель оценки биогеохимической трансформации и путей миграции химических элементов в природных и подверженных техногенному воздействию водных экосистемах.
С целью выявления уровней содержания тяжелых металлов в растениях на фоновых участках наземных экосистем были проведены биогеохимические исследования в бассейне р. Ургал,
левого притока Буреи, на территории Верхнебуреинского района Хабаровского края. Непосредственно полигон исследований расположен в верховьях р. Ургал, в отрогах северо-западного
склона Буреинского хребта.
По геоботаническому районированию Б. П. Колесникова1, полигон биогеохимических исследований расположен в средней подзоне зоны смешанных хвойно-широколиственных лесов.
Значительная пересеченность рельефа местности и относительно большие высоты Буреинского
хребта обусловили здесь отчетливо выраженную высотную поясность растительности и наличие
на горном склоне поясов темнохвойных, широколиственно-хвойных и широколиственных лесов.
Основной фон растительности представлен еловыми лесами с лиственницей и зарослями кедрового стланика. Здесь же встречается береза плосколистная, ольха, ива Шверина, бузина Микеля. Из
кустарников наиболее характерны багульники, рододендроны, малина. Повсеместно распространены кустарнички, особенно брусника. Среди травяного покрова присутствует вейник Лангсдорфа, кипрей, осока узколистная, дерен канадский. Весьма характерен для наземного покрова зеленый мох (кукушкин лен), а на деревьях, особенно на ели аянской, очень типичен лишайник Уснея,
свисающий с еловых ветвей.
Коренными геологическими образованиями, на которых сформированы современные
наземные экосистемы, являются породы ургальской свиты, представленные плотными, на кварцевом цементе, алевролитами, песчаниками, а также яшмовидными кварцитами и роговиками.
Непосредственно на полигоне исследований в этих породах не отмечено какой-либо рудной минерализации, что свидетельствует о кларковых концентрациях химических элементов в породах и
подтверждает тезис о фоновых содержаниях химических элементов, особенно тяжелых металлов,
в компонентах наземных экосистем, в частности, в растительности.
На полигоне исследований (206 участок в верховье р. Ургал) проведено биогеохимическое
опробование деревьев, кустарников, трав, мха и лишайника. У деревьев и кустарников (ель аянская, лиственница даурская, кедровый стланик, ольха, береза плосколистная, малина сахалинская,
багульник болотный, багульник плосколистный, рододендрон амурский, бузина Микеля, ива
Шверина) опробовались листья (хвоя) и ветви, у кустарничков и трав (брусника, вейник
Лангсдорфа, кипрей, осока узколистная, дерен канадский), мха зеленого (кукушкина льна) –
наземная часть, а лишайник Уснея, свисающий с ветвей деревьев исследовался целиком.
В водных экосистемах биогеохимическому обследованию подвергались водоросли перифитона водотоков бассейна р. Бурея (реки Правая и Левая Бурея, р. Бурея от стрелки до ж/д моста
пос. Усть-Ургал, Ургал, Чегдомын и ряд их притоков). Опробовано 50 образцов проб перифитона.
1
Очерк растительности Дальнего Востока. Хабаровск. 1955.
189
Сравнительный анализ среднего содержания тяжелых металлов в анализируемых объектах
позволяет подойти к рассматриваемому вопросу с нескольких позиций.
С биогеохимической точки зрения, практический и научный интерес представляет сравнительный анализ тяжелых металлов, определяемых в зольных остатках осадочных пород ургальской свиты, формирующих район обследования, и в современной наземной флоре рассматриваемого региона.
Осадочные породы, наземная растительность, почвенный покров являются источниками
поступления тяжелых металлов в водную среду.
В таблице 1 представлены данные о среднем содержании 25 тяжелых металлов, имеющих
практически 100 % встречаемость в исследуемых образцах.
Таблица 1
Среднее содержание металлов в осадочных породах ургальской свиты (ВОП),
зольного состава наземных растений и перифитона водотоков бассейна р.Бурея
Металлы
ВОП,
мг/кг
Наземные
растения
(Р), мг/кг
Перифитон
(П)
Относительные показатели
П/Р
Р/ВОП
П/ВОП
112.2
2 3206.9
5 030.8
0.2
206.8
44.8
18
18.6
33
1.8
1.0
1.8
11.3
2.6
10.9
4.3
0.2
1.0
4 040.4
591.2
3 128.2
5.3
0.1
0.8
53.3
13.1
52.3
4
0.2
1.0
73.9
29
40.4
1.4
0.4
0.5
5.1
8
8.8
1.1
1.6
1.7
219.7
52.1
220
4.2
0.2
1.0
14.2
62.4
37.8
0.6
4.4
2.7
31.4
27.3
128.7
4.7
0.9
4.1
0.1
2.4
7.3
3
24.0
73.0
96.8
4 720
245.8
0.1
48.8
2.5
1.8
5.5
7.8
1.4
3.1
4.3
22.5
3.9
14.2
3.7
0.2
0.6
308.9
3 262.1
1 010.3
0.3
10.6
3.3
1.5
0.8
1.6
2.1
0.5
1.1
14.3
18.4
15
0.8
1.3
1.0
1.8
3.3
2.4
0.7
1.8
1.3
192.6
1 533.3
207.4
0.1
8.0
1.1
5.2
10.5
9.1
0.9
2.0
1.8
10
20
40
2
2.0
4.0
Не опр.
Не опр.
123.8
–
–
–
1.4
2
8
4
1.4
5.7
0.7
6
7
1.1
8.6
10.0
39.1
Лантан
80
60
1.3
2.0
1.5
Молибден
2.4
2.4
1
2.4
1.0
0.4
Примечание. Определение элементного состава проведено в аналитической лаборатории ФГУ "Хабаровскгеология" с применением метода эмиссионно-спектрального анализа.
Марганец
Никель
Кобальт
Титан
Ванадий
Хром
Ниобий
Цирконий
Медь
Свинец
Серебро
Цинк
Олово
Галлий
Барий
Бериллий
Иттрий
Иттербий
Стронций
Скандий
Литий
Бор
Германий
Висмут
Из данных, представленных в таблице 1 можно сделать вывод о том, полученные средние
концентрации по зольному составу наземных растений можно использовать в рамках биогеохимического мониторинга зоны влияния Бурейского гидроузла в качестве фоновых.
190
Среднее значение тяжелых металлов в зольном остатке водорослей перифитона в сравнительном аспекте следует использовать как региональные кларки перифитона водной экосистемы
бассейна р. Бурея.
ЭКОЛОГО-ГЛЯЦИОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СНЕЖНОГО ПОКРОВА
В РАЙОНЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
А.Г. Новороцкая*, Г.П. Яковенко**
*Институт водных и экологических проблем ДВО РАН,
**Дальневосточное межрегиональное территориальное управление по гидрометеорологии
и мониторингу окружающей среды, Хабаровск
Исследование проведено 3–4 марта 2004 г. для оценки экологического состояния атмосферы пос. Талакан, пгт. Новобурейский Бурейского р-на Амурской области – по химическому составу снежного покрова (СП), количественного определения поступления взвешенных, растворимых минеральных и органических веществ, нефтепродуктов в СП, установления степени загрязнения СП. Объект исследования – СП открытых ландшафтных участков поселков и близлежащей
территории, в том числе жилых массивов и участков вдоль линейных и локальных зон загрязнения (автодорог, котельных, промышленных предприятий). Отбиралась усредненная проба СП из
нескольких снегомерных колонок с помощью снегомерного цилиндра – на всю его мощность – в
полиэтиленовые мешки, в соответствии с розой ветров в этот период. Измерялась высота (h) СП,
рассчитывались плотность (d) и влагозапас (P). Отобрано 33 пробы СП (19 проб – в пос. Талакан и
на смежной территории, 14 проб – в пгт. Новобурейский, включая пос. Николаевка).
Для выявления зон загрязнения и оценки состояния СП использована система гляциохимических индикаторов естественных и антропогенных процессов [3]. В расплаве СП определяли:
рН, главные ионы (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, HCO3-, Cl-, SO42-), биогенные (NH4+, NO3-, NO2-, HPO42-,
SiO2, Feобщ.), органические (легко окисляющиеся, по перманганатной окисляемости), взвешенные
вещества, удельную электропроводность, нефтепродукты. Анализ осуществлен экспресс-методом
на "Флюорате–О2–2м". Минерализация рассчитывалась как сумма всех определенных при анализе минеральных веществ, средний химический состав СП – как средневзвешенный. Общее количество растворимых минеральных веществ (Q, т/км2), накопленное в СП, определялось по формуле: Q  M  P / 1000, где M – значение средневзвешенной минерализации, мг/дм3, P – средний
запас воды в СП, мм. Привнос растворимых минеральных веществ в результате хозяйственной деятельности (Qхоз) оценивался по формуле: Qхоз = Q – Qф, где Qф – количество растворимых минеральных веществ, накопленное в СП фонового района.
Климатическая характеристика холодного периода года дана по материалам ДВ УГМС за
2003–2004 гг. (метеостанция Малиновка) и среднемноголетним данным (1993–2002 гг.). Накоплению загрязняющих веществ в атмосфере в самый продолжительный зимний сезон способствуют
неблагоприятные метеорологические условия для рассеивания примесей – преобладание штилей и
слабых ветров. От даты начала устойчивого СП до момента отбора проб прошло 124–125 дней. За
это время выпало 53,8 мм осадков (среднемноголетнее значение – 41 мм), то есть год наблюдений
характеризовался бóльшим количеством выпавших атмосферных осадков, а, значит, бóльшим промыванием атмосферы и выносом загрязняющих веществ, по сравнению с многолетней нормой.
Предзимний период (сентябрь–октябрь) по сумме выпавших осадков близок к среднемноголетнему
значению. Даты перехода среднесуточной температуры через 0 и –5 °С весной 2004 г. – 4 апреля и 23
марта, осенью 2003 г. – 22 октября и 3 ноября соответственно. В розе ветров выделены три главных
направления: северо-восточное – повторяемостью 44 %, западное – 18 %, северное – 13 %. Остальные
направления характеризовались небольшой повторяемостью (2–10 %). Количество штилей – 59 %.
Средняя скорость ветра – 0,8 м/с. Дата образования устойчивого СП в 2003 г. – 1 ноября. По данным ДВ УГМС, в первой декаде марта 2004 г. h СП = 2–34 см (среднее значение – 31 см), d = 0,16
191
г/см3, Р = 50 мм. Результаты снегосъемки СП пос. Талакан и смежной территории – h = 24–50 см, d
= 0,13–0,26 г/см 3, P = 32–82 мм – при средневзвешенных значениях (далее будут именоваться
средними) – 37 см, 0,19 г/см3, 70 мм соответственно; СП пгт. Новобурейский: h = 20–30 см, d =
0,12–0,23 г/см3, Р = 31–63 мм; средние значения: h = 26 см, d = 0,17 г/см3, Р = 44 мм.
В качестве фоновых характеристик исследованного района приняты средние данные химического состава СП рек Сектагли, Тырма, удаленных от зоны непосредственного промышленного
воздействия.
По информация ООО "Энергосервис", на исследуемой территории действуют 3 котельных
(3 категории опасности), обеспечивающие тепловой энергией объекты строительства Бурейской
ГЭС. Они работают на сернистом топочном мазуте, оборудованы низкими (9–12 м) дымовыми
трубами. Две котельные (промбазы и БОХ – бетонно-обогатительного хозяйства) – в пос. Талакан
и одна (перевалочной базы) – в пос. Новобурейский. В 2003 г. в атмосферу пос. Талакан выброшено 539,6 т загрязняющих веществ: твердых – 5,89 т, газообразных и жидких – 533,7 т, в виде
SO2 – 281,6 т, СО – 188,5 т (больше ПДВ в 2,3 раза), NOx (в перерасчете на NO2) – 58,0 т. Выявлено превышение ПДК на границах жилой застройки по NO2, SO2, мазутной золе. По информации
администрации, на территории пгт. Новобурейский работают 2 крупные котельные (одна на буром угле с высокой зольностью, другая – на мазуте) и 5 мелких, работающих в школах, больницах, в пос. Николаевка и т.д. Имеются крупные действующие предприятия – завод "Буреякран",
АО "Каменный карьер" (переработка гранита в щебень), птицефабрика "Николаевская", автопредприятие–автоколонна, автовокзал, ЖКХ, нефтебаза с двумя АЗС, частная АЗС, предприятия
лесоперерабатки и лесозаготовки, хлебозавод.
В табл. приведены данные химического состава СП. Тип химического состава СП (классификация О.А. Алекина) в пос. Талакан в основном – сульфатно-кальциевый (SIICa, SIIIaCa), гидрокарбонатно-кальциевый (СIIIaCa), в единичных случаях – SICa, Mg, СIICa, СICa, СICa, NH4; в пгт. Новобурейский – гидрокарбонатно-кальциевый (СIICa, СIIIaCa), сульфатно-кальциевый (SIIIaCa), изредка –
SIICa. Средний химический состав СП в пос. Талакан – СIICa, в пгт. Новобурейский – SIIIaCa. Воды
типа III – метаморфизованные, включающие часть вод, подвергшихся катионному обмену Na+ на
Сa2+ или Mg2+. Индикатором воздействия газопылевых выбросов на химический состав СП является величина 5>рН>6,5. В незагрязненном СП величина рН=5,0–5,5; в загрязненном она поднимается до 7–8 и выше [4]. В 3 случаях рН<5: СП пос. Новый Талакан (северо-восточная и центральная части жилого массива), р. Сектагли; максимальное значение рН>10 – на территории
БОХ. В 11 случаях рН>6,5 в СП пгт. Новобурейский; максимальное значение рН – в СП в зоне
влияния котельной, работающей на угле, у завода "Буреякран". Накопление твердых аэрозольных
веществ в СП (в т/км2·сезон-1): пос. Талакан и смежная территория – 0,73–415,97 (среднее значение – 36,44), пгт. Новобурейский – 4,92–593,41 (среднее значение – 85,33). Максимальное выпадение пыли (в т/км2·год-1) –1 227,79 (пос. Талакан – БОХ) и 1 737,52 (пос. Николаевка – у котельной районной амбулаторной больницы) при средних значениях 105,91 и 249,87 соответственно.
Такие различия в интенсивности выпадения пыли близ источников загрязнения СП в поселках в один-два порядка, по сравнению с фоновым участком, позволяют сделать вывод о существенном локальном загрязнении СП. Превышение взвешенных веществ (ВВ) в СП более чем в
100 раз по отношению к фоновым характеристикам свидетельствует об экстремальном загрязнении окружающей среды отдельных участков жилого сектора. Величина pH/pNH4 СП: пос. Талакан
и смежная территория – 1,1–2,1 (в основном – 1,3–1,6), пгт. Новобурейский – 1,3–2,0 (в основном
– 1,5–1,8), среднее значение – 1,3 и 1,4 соответственно; pH/pNH4 СП фонового участка – 1,0. Самая загрязненная атмосфера – в пос. Талакан в промзоне (БОХ). Вся атмосфера пгт. Новобурейский, кроме его северо-восточной и северо-западной частей, характеризовалась большим загрязнением, где величины pH/pNH4 СП близки к таковым для крупного промышленного центра [4].
Минерализация СП фонового района – менее 10 мг/дм3. Во всех случаях минерализация СП превысила фоновую. Территория пос. Талакан по минерализации СП разделена на три зоны промышленного воздействия – максимального загрязнения (БОХ – 34 фоновых величины), основная
территория поселка (2 фоновых величины), зона влияния автотранспорта, промзона (3–6 фоновых
величин). Для пгт. Новобурейский минерализация СП выше фонового значения в 3–47 раз. Максимальное загрязнение СП – в пос. Николаевка. Значительные величины минерализации СП (6–7
фоновых величин) отмечены в зоне влияния котельных и автотранспорта. Увеличение минерализации СП происходило в основном за счет ионов Са2+, Мg2+, НСО3-, NO2-, SO42, Cl-, SiO2, Na+, K+.
192
Минимальные значения удельной электропроводности (УЭП) СП пос. Талакан, смежной территории – 11,5–27,0 мкСм/см – отмечены в 13 пробах. Высокие величины УЭП (40,3–857,0 мкСм/см,
или 2–42 фоновых) характерны для СП промышленной зоны и жилого массива, находящегося в
зоне влияния автотранспорта. УЭП СП основной территории пгт. Новобурейский – 38,2–59,1
мкСм/см, в зоне влияния котельных поселка УЭП СП – 97,6 и 94,1 мкСм/см, максимальная ее величина – в пос. Николаевка (РАБ – 50 фоновых величин). Уравнения регрессии, описывающие
линейную зависимость между минерализацией (М) и УЭП СП при 25 °С, имеют вид: М = 0,499
7·УЭП (r = 0,999, пос. Талакан), М = 0,498·УЭП (r=1, пгт. Новобурейский), где r – коэффициент
корреляции. Количество нефтепродуктов в СП (в мг/дм3): пос. Талакан – 0,009-1,009 (среднее
значение – 0,181), пгт. Новобурейский – 0,034–0,488 мг/дм3 (среднее значение – 0,173). Фонового
содержания нефтепродуктов в СП выявить не удалось. Сера в виде SO42- считается одним из главных индикаторов загрязнения СП. На территории Дальнего Востока фоновая концентрация SO42в СП составляет 0–4 мг/дм3 [5]. Для выбранного фонового района она не превысила 1,9 мг/дм3.
Для АТС концентрация SO42- в среднем 0,5 мг/дм3, бóльшая ее величина указывает на антропогенный генезис [2]. Концентрация SO42- в СП пгт. Новобурейский больше, чем в пос. Талакан в среднем в 2,5 раза. Максимальная концентрация SO42- – в промзоне (БОХ) и в пос. Николаевка – 14 и
62 фоновых величины соответственно. Высокие количества SO42- обнаружены в промзоне, в зоне
влияния котельных, автотранспорта. Содержание минерального азота (NH4+, NO2-, NO3-) в СП:
пос. Талакан и смежная территория – 2,63–6,90 мг/дм3; пгт. Новобурейский – 4,01–69,34 мг/дм3
при средних значениях 4,82 и 9,99 мг/дм3 соответственно. Для СП фонового участка отмечено его
довольно высокое значение – 2,67 мг/дм3– за счет NO3-, что ставит под сомнение использование
концентрации NO3- в качестве фоновой. Основное количество проб СП характеризовалось повышенным содержаниям в нем минерального азота, по сравнению с фоновым участком до – двух
раз. Основной вклад в суммарное содержание минерального азота в СП вносили NO3-, NH4+; в
промзоне и в зоне влияния котельных и автотранспорта вклад NO2- составил до 4–7%. Концентрация NH4+ в СП выше фоновой: пос. Талакан – в 3–6 раз (82 % проб), пгт. Новобурейский – в 4–8
раз (86 % проб). Есть сведения по химическому составу СП о том, что NOx распространяются на
бόльшие расстояния, чем SO2 [4]. Диапазон изменения содержания NO3- в СП пос. Талакан и
смежной территории не столь широк, как для СП пгт. Новобурейский, средние значения – близки.
Концентрация NO2- в СП пгт. Новобурейский в среднем в 10 раз выше, чем в СП пос. Талакан и
смежной территории. Высокие концентрации NO2- характерны для промзоны, зоны влияния котельных и автотранспорта. Анализ соотношений между концентрациями ионов (в мг-экв/дм3)
NH4+, NO3-, SO42- позволяет заключить, что NH4+ попадает в СП в виде аэрозолей сульфатов и
нитратов, которые образуются в техногенной атмосфере при выбросах продуктов сжигания ископаемых топлив. Они, сочетаясь с сажей, образуют черный снег. Содержание HPO42- в СП пос. Талакан и смежной территории варьировало в более широком диапазоне, чем в пгт. Новобурейский. Эти
значения близки к концентрации HРО42- в атмосферных осадках во время лесных пожаров [1], что
позволило сделать заключение об источнике HРО42: – сжигание топлива. СП на р. Тырма (фоновый
участок) характеризовался высоким содержанием HРО42-. Величина отношения Ca2+/Mg2+ – главный показатель состава метаморфизованных вод, так как ион кальция в маломинерализованных
природных водах является основным компонентом химического состава, а ион магния появляется
при метаморфизации. Величина Ca2+/Mg2+: в СП пос. Талакан – 2–9, в СП пгт. Новобурейский –
3–13 при средних значениях 5 и 7 соответственно, в СП фонового р-на Ca2+/Mg2+– 1. В 7 случаев
наблюдений из 17 (пос. Талакан – 41 % случаев) и в 10 случаях из 14 (пгт. Новобурейский – 71 %
случаев наблюдения) отмечено превышение значений соотношения Ca2+/Mg2+ по сравнению с маломинерализованными водами. Большие значения отношения Ca2+/Mg2+ характеризуют метаморфизованные воды, на это указывает и тип химического состава СП: 42 % всех проб отнесены к водам III типа, подтипа "а". Для величины отношения Na+/K+ диапазон изменения – 1–4. Величины
К+/Na+, Ca2+/Na+, Mg2+/Na+ (2004 г.) не укладываются, в основном, в интервалы отношений для
морских источников, что является косвенным указанием их антропогенного происхождения в СП.
В СП фонового района в течение зимы накапливалось до 0,46 т/км2 растворимых минеральных
веществ (Р =50 мм, М=9,1 мг/дм3). В СП пос. Талакан эта величина составила максимально 21,25
т/км2 (БОХ); в СП пгт. Новобурейский – 18,77 т/км2 (пос. Николаевка) при средних значениях 2,78
и 3,01 т/км2 соответственно. Большая часть водорастворимых минеральных веществ – 80–98% –
соединения хозяйственного генезиса. Влияние хозяйственной деятельности на формирование хи-
193
мического состава СП проявляется в изменении типа химического состава СП, в возрастании величины минерализации и концентрации практически всех компонентов химического состава СП,
в заметном количестве Mg2+ в СП. Таким образом, при осаждении аэрозолей формируется антропогенная геохимическая аномалия, характеризующаяся зональностью распространения веществ
по территории. Расчетные данные по количественным характеристикам СП несколько занижены,
так как отбор проведен до конца зимы, то есть до начала максимального снегонакопления.
Таблица
Химический состав снежного покрова пос. Талакан, пгт. Новобурейский и смежной
территории, 3–4 марта 2004 г., мг/дм3
Компонент
PH
ВВ
Na+
K+
CA2+
Mg2+
NО2NH4+
HCO3-
1
4.78–10.54
5.42
17.5–6117.2
520.0
0.33–2.55
0.78
0.31–2.20
0.81
1.21–70.49
6.68
0.15–8.31
0.89
Участки
2
5.51–8.21
6.26
78.2–13486.7
1939.5
0.40–2.54
0.79
0.31–2.47
0.80
3.79–124.47
16.96
0.49–11.73
1.58
3
4.75–5.22
4.92
10.5–14.4
12.5
0.48–0.27
0.38
0.23–0.37
0.30
0.48–0.97
0.73
0.29–0.44
0.37
0.003–0.152
0.018
0.22–2.87
0.90
1.5–191.4
17.2
0.009–0.932
0.188
0.61–62.10
5.85
9.3–92.5
19.7
0.000–0.002
0.001
0.12–0.34
0.23
1.1–2.6
1.9
Компонент
HPO42–
SO42–
CL–
NO3–
SiO2
Feобщ.
М
ПО
УЭП
1
0.003–0.446
0.089
2.4–27.2
6.6
0.5–4.5
1.0
2.60–4.86
3.90
0.65–4.32
1.34
0.030–0.103
0.048
Участки
2
0.012–0.034
0.023
4.6–118.4
16.3
0.8–3.4
1.0
2.90–6.31
3.95
0.76–1.22
1.00
0.023–0.085
0.053
3
0.008–0.106
0.057
1.5–2.2
1.9
0.3–0.5
0.4
2.29–2.58
2.44
0.47–0.60
0.54
0.005–0.009
0.007
13.9–312.5
40.3
1.2–12.7
3.4
11.5–857.0
68.4
26.3–426.6
68.3
1.3–83.5
8.3
38.2–1020.0
124.2
8.3–10.0
9.1
1.3–1.8
1.6
14.4–23.9
20.3
Примечание. Участки: 1 – пос. Талакан, 2 – пгт. Новобурейский, 3 – фон, ПО – перманганатная окисляемость,
мг О/дм3, над чертой – минимальное и максимальное значение, под чертой – среднее значение.
Литература
1. Иванов А.В. Влияние лесных пожаров на химический состав снежного покрова Приамурья // Материалы гляциол. исслед. М. 1986. №55. С. 180–185.
2. Иванов А. В. Теория криогенных и гляциогенных гидрохимических процессов. Итоги науки и техники. Гляциология. Т. 5. – М.: ВИНИТИ, 1987. – 236 с.
3. Иванов А. В., Новороцкая А. Г., Чукмасова Т. Г. Гляциохимические критерии оценки антропогенного загрязнения природных льдов и вод // Проблемы кайнозойской палеоэкологии и палеогеографии морей Северного Ледовитого океана: тез. докл. III Всесоюз. конф. Апатиты: КНЦ АН СССР, 1989. С. 39–40.
4. Новороцкая А.Г. Химический состав снежного покрова как индикатор экологического состояния
Нижнего Приамурья: автореф. дис…канд. геогр. наук. – Хабаровск, 2002. – 24 с.
5. Характеристика фонового загрязнения сульфатами снежного покрова на территории СССР. Беликова Т.В. и др. // Метеорол. и гидрология. 1984. № 9. С. 47–55.
ВЛИЯНИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
НА ХИМИЮ СНЕЖНОГО ПОКРОВА
А.Г. Новороцкая
194
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск
Снежный покров (СП)  удобный объект для индикации состояния атмосферы, установления
степени и масштабов ее загрязнения. "Сезонный" СП, существуя более пяти месяцев, аккумулирует
и консервирует вещества антропогенного и естественного генезиса за счет "сухого" и "мокрого"
осаждения аэрозолей. Основные компоненты загрязнения СП  серная, азотная, соляная кислоты,
их соли, оксиды металлов, органические и взвешенные вещества (ВВ), тяжелые металлы. Размеры
аэрозолей в основном  0,1-1,0 мкм [3]. Пылевые выбросы (продукты дробления природных материалов), сажа (элементарный углерод), зола (соли и другие продукты сгорания топлив), дымы образуют аэрозоли непосредственно; газовые – в результате химического и фотохимического изменения
состава, формируя соли путем конденсации при охлаждении и гомогенной нуклеации и др. Среди
промышленных газов соединения азота и серы  предшественники сульфат- и нитрат-ионов в СП 
вносят наибольший вклад в формирование аэрозолей. Известно, что огромное количество азотной и
серной кислот, накопленных в СП урбанизированных территорий, удаляется из него с первыми 10
% талого снега. Тяжелые металлы, накопленные в СП, до 70 % от общего количества представлены
тонкодисперсными частицами. Это делает их доступными для гидробионтов при поступлении в водоемы и водотоки при снеготаянии. Увеличение количества загрязняющих веществ в речных водах
осложняет технологические процессы водоподготовки. Таким образом, характер распределения
растворимых веществ при таянии СП может оказаться решающим фактором формирования экологических условий в водоемах и водотоках в ранневесенний период из-за ухудшения их гидрохимического состояния, особенно на урбанизированных территориях. Вымывание загрязнителей из СП
при таянии и залповый сброс в водоемы резко увеличивает их концентрацию в воде, что губительно
действует на водных животных. Величина минерализации СП обуславливает уровень минерализации первых порций талых снеговых вод.
Исследование проведено 25–26 марта 2002 г. в пос. Чегдомын Верхне-буреинского района
Хабаровского края, его окрестностях, – по химическому составу СП в следующих целях: для
оценки влияния топливно-энергетического комплекса на экологическое состояние атмосферы;
определения количества поступления взвешенных, растворимых минеральных и органических
веществ, тяжелых металлов, нефтепродуктов в СП; оценки роли хозяйственной деятельности в
формировании химического состава СП; установления степени загрязнения СП. На территории
поселка действуют около десятка котельных, работающих на угле. Так, в его атмосферу только в
1999 г. было выброшено 9 786 т золы, 816 т диоксида серы, 355 т оксида азота, 3 408 т оксида углерода. Количество аэрозольных частиц, поступающих в атмосферу в результате сгорания топлива, зависит от эффективности применяемой системы пылеулавливания. Для котельного комплекса
поселка в качестве пылеулавливающих устройств применяются циклоны с эффективностью улавливания частиц до 85 %. Они эффективно улавливают лишь крупнодисперсную пыль. Типичные
техногенные аэрозоли (газопылевые выбросы котельных) в данном случае не улавливаются. Угли
месторождения гумусовые, каменные. Разработку углей ведет ОАО "Ургалуголь" – открытым
способом. Зольность угля Буреинского угольного разреза – 5,67–61,88 % [3]. Значительная территория (окрестности поселка) занята золоотвалами [2].
Проба СП (усредненная, несколько колонок) отбиралась снегомерным цилиндром в период
максимального влагозапаса в СП, перед интенсивным таянием его. в соответствии с рекомендациями [5]. Отобрана 31 проба СП в соответствии с розой ветров в этот период. Измерялась высота
(h) СП, рассчитывались плотность (d) и влагозапас (P). На период пробоотбора данные по АМТС:
h = 31 см, d = 0,15 г/см3, Р = 47 мм. Результаты снегосъемки: h = 12–46 см, d = 0,13–0,27 г/см3, P =
23–84 мм при средних значениях – 30 см, 0,18 г/см3, 54 мм соответственно. Техногенное загрязнение СП изучалось по методике [1]. Для выявления зон загрязнения и оценки состояния СП использована система гляциохимических индикаторов естественных и антропогенных процессов
[4]. В расплавах СП определяли: рН, главные ионы, биогенные, органические и взвешенные вещества (ВВ), удельную электропроводность, нефтепродукты, микроэлементы. Химический анализ
проб проведен по общепринятым в гидрохимии стандартизованным методам. Растворимая фракция тяжелых металлов (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pb, Cd, Cr, Sb) определялась с помощью атомноабсорбционного спектрофотометра "Hitachi  Z-9000" в воздушно-ацетиленовом пламени методом электротермической атомизации (ААС-ЭТА), Li  пламенно-фотометрически. Проведен полный эмиссионно-спектральный анализ взвешенной фракция СП. Определялись золообразующие
195
элементы  Si, Al, Mg, Ca, Fe, Na, K, тяжелые металлы  Mn, Ni, Co, Ti, V, Cr, Mo, W, Nb, Ta, Zr,
Cu, Pb, Ag, Sb, Bi, As, Zn, Cd, Sn, Ge, Ga, Ba, Be, U, Th, Y, Yb, La, Sr, Ce, Sc, Li, B, Te, Se, P (т.е.
макроэлементов, 37 – микроэлементов). Анализ нефтепродуктов осуществлен экспресс-методом
на "Флюорате – О2–2м". Величина минерализации рассчитывалась как сумма всех определенных
при анализе минеральных веществ, средняя концентрация компонентов – как средневзвешенная.
Общее количество растворимых минеральных веществ (Q, т/км2), накопленных в СП за зимний
сезон, рассчитывалось по формуле: Q  M  P / 1000, где M – значение средневзвешенной минерализации, мг/дм3, P – средний запас воды в СП, мм. Количество растворимых минеральных веществ хозяйственного генезиса оценивалось по разнице между количествами веществ, накопленных в СП исследованного и фонового районов. При интерпретации результатов учитывались физико-географические и климатические особенности территории, которая относится к зоне с очень
высоким потенциалом загрязнения атмосферы. Предзимний период характеризовался бóльшим
количеством выпавших атмосферных осадков по сравнению со среднемноголетним. Метеорологические характеристики зимы 2001–2002 гг.: от начала установления устойчивого СП (28 октября) до момента отбора проб (25–26 марта) прошел 150–151 день (минимальное числом дней со СП
по сравнению со среднемноголетней нормой). За это время выпало 50,5 мм осадков; в розе ветров
выделены три главных направления: юго-западное – повторяемостью 34%, северо-восточное –
22%, юго-восточное – 17%. Остальные направления характеризуются небольшой повторяемостью
(2–10%). Количество штилей – 48%. Средняя скорость ветра – 0,8 м/с.
Химический состав СП (по классификации О.А. Алекина) в основном – СIICa, СICa, СIIIaMg, в
единичных случаях – СIICa,Mg,СIIIaСа. Величина рН СП – 5,48–9,30 (среднее значение – 6,32). Минимальная рН СП характерна для окрестностей поселка, максимальная – для зон, находящихся под
непосредственным воздействием газопылевых выбросов котельных. Повышение величины рН СП
происходит за счет следующих факторов: выщелачивания веществ, содержащихся в летучей золе ископаемого топлива, чем объясняется и дополнительный привнос солей щелочных и щелочноземельных металлов в СП (имеется корреляционная связь между рН/ВВ); нейтрализации атмосферных кислот пылевыми частицами, поступающими в СП из-за распыления мелкозема в результате хозяйственно-бытовой деятельности (разработка карьеров, дробление породы, золоотвалы, дороги); растворения
карбонатов, на что косвенно указывает наличие отрицательных корреляционных связей между
Н+/НСО3- и Н+/Са2+. Величина рН талых снеговых вод зависит не от абсолютных концентраций
ионов, а от соотношения катионов и анионов. Содержание ВВ в СП – 10,70–4 846,10 мг/дм3 (среднее
– 774,53 мг/дм3), минимальное – в СП фоновой территории (лесная зона), максимальное – на границе
поселка в 100–400 м от котельных (223–453 фоновых величины). На территории пос. Чегдомын в зоне
их влияния содержание ВВ в СП – 1 030,6-1 946,60 мг/дм3. Накопление твердых аэрозольных веществ
в СП за зимний сезон – 0,52-232,61 т/км2 (в среднем – 41,83 т/км2). Интенсивность выпадения пыли в
поселке – максимально до 566,02 т/км2·год-1 (в среднем – 101,79 т/км2·год-1). Такие различия в интенсивности выпадения пыли близ источников загрязнения СП в поселке в один-два порядка по сравнению с его окрестностями, фоновым участком, позволяют сделать вывод о локальном загрязнении
СП. Превышение ВВ в СП более чем в 100 раз по отношению к фоновым характеристикам свидетельствует об экстремальном загрязнении окружающей среды отдельных участков жилого сектора пос.
Чегдомын. Величина pH/pNH4 СП составила в основном 1,3–1,7 (среднее – 1,5). В районах, слабо
подверженных воздействию промышленных газопылевых выбросов, величина рН/рNH4 – 1,0–1,2. В
СП крупных промышленных центров она повышается до 1,5–1,8, что говорит о сильно загрязненной
атмосфере [4]. Самой загрязненной характеризуется атмосфера центра поселков Чегдомын, Олимпийский. Удельная электропроводность снеговой воды – 9,9–112,7 мСм/см (среднее – 38,7 мСм/см). Ее
минимальные значения (9,9–28,5 мСм/см) обнаружены в СП, отобранном по периметру района обследования, максимальные – в СП центра поселка (61,2–112,7 мСм/см), где СП характеризовался
наибольшими величинами минерализации – 53,9–100,3 мг/дм3 (6–11 фоновых единиц). Содержание
нефтепродуктов в СП – 0,018–0,490 мг/дм3 (среднее значение – 0,076 мг/дм3), в СП фонового участка
– не обнаружены. Пределы изменения минерализации СП: 9,4–100,3 мг/дм3 (среднее значение – 34,4
мг/дм3). Для фонового района минерализация СП – 9,4 мг/дм3. Более половины проб СП имеют минерализацию СП 21–50 мг/дм3. Величины минерализации СП до 20 мг/дм3 – в СП вокруг пос. Чегдомын. При исследовании химического состава СП (в зоне влияния котельного комплекса) были выделены три зоны промышленного воздействия. Наибольшая минерализация (100 мг/дм3) СП отмечена
196
для зоны максимального загрязнения (в радиусе 1–1,5 км), что превысило фоновую величину в 11 раз;
по концентрациям Са2+ – в 25 раз, Мg2+ – в 19 раз, НСО3- – в 17 раз, NO2- – в 26, SO42– – в 12 раз,
SiO2 – в 6 раз; по Na+, K+, NH4+, Cl- – в 2 раза. Увеличение минерализации СП отмечено и за счет
максимального увеличения содержания в нем катионов: Na+ – в 5 раз, K+– в 6 раз, NH4+ – в 3 раза;
анионов: NO2- – в 60, HPO42- – в 7 раз. Сера в виде сульфат-иона считается одним из главных индикаторов загрязнения СП. Концентрация SO42- в СП – 1,3–15,2 мг/дм3 (среднее значение – 5,0 мг/дм3).
Максимальное содержание SO42- обнаружено в центре поселка (в радиусе воздействия 1–1,5 км) – до
12 фоновых единиц Накопление SO42- в СП за зимний сезон – 0,053–0,866 т/км2 (в среднем – 0,270
т/км2 – 15% от общего количества растворимых минеральных веществ в СП). Суммарная концентрация минерального азота в СП – 1,95–4,70 мг/дм3 (среднее значение – 2,91 мг/дм3), максимальное – в
центре поселка. Основной вклад в суммарное содержание минерального азота в СП вносят ионы
NH4+ – 0,66–3,15 мг/дм3 (среднее значение – 1,54 мг/дм3). Содержание NО3- – 0,78–1,43 мг/дм3,
NO2- – 0,020-1,200 мг/дм3, средние значения – 1,170 и 0,203 мг/дм3 соответственно. Содержание легкоокисляющихся органических веществ в СП (по ПО – перманганатной окисляемости) – 0,9–4,8
мгО/дм3, максимально – в центре поселка Фоновый район характеризуется повышенным значением
концентрации NО3- (0,98 мг/дм3), NH4+ (1,27 мг/дм3), SO42- (1,3 мг/дм3), ПО (2,5 мгО/дм3), что ставит под сомнение использование этих показателей в качестве фоновых. Высоко значение коэффициентов корреляции между ионами в СП исследованной территории Н+/NO3-/SO42-, Na+/K+/Cl-,
Mg2+/Cl-, SO42-/Cl-, SO42-/Cl-/NO3-, K+/SO42- , K+/ Na+/SO42-, Mg2+/ SO42- , что указывает на
единый источник их поступления в СП с аэрозолями хозяйственного и естественного генезиса; отрицательное значение парной корреляции Н+/НSO42- – на различный генезис этих компонентов. В СП
фонового района в течение зимы накапливалось до 0,45 т/км2 растворимых минеральных веществ. В
исследуемом районе эта величина составила максимально до 5,72 т/км2 (большая часть – более 90% –
представлена соединениями хозяйственного генезиса). В среднем по территории накопление растворимых минеральных веществ в СП за зимний сезон составило 1,86 т/км2 (более 70% веществ поступило в СП в результате хозяйственно-бытовой деятельности): НСО3- – 50%, SO42- – 15%, Ca2+ –
14%, NH4+ – 5%, Mg2+ – 4%, NО3- – 3%, SiO2 – 3%, Cl- – 2%, Na+ – 2%, K+ – 1%, NO2- – 1%, менее
1% Fe и НРО42-. В СП обнаружены значительные содержания цинка (10–120 мкг/дм3), хрома (0,5–6,3
мкг/дм3), олова (1,2–12,1 мкг/дм3), лития (1–16 мкг/дм3), меди (2–12 мкг/дм3) при средних значениях
72, 3,2, 5,7, 5,2, 4,8 мкг/дм3 соответственно. Кобальт, никель, кадмий обнаружены лишь в отдельных
пробах. Коэффициент фракционирования может служить указанием генезиса элементов. Его величина для многих микроэлементов (кроме никеля и марганца) в СП исследованного района составила
n·102 – n·103, что указывает на их хoзяйственный генезис в СП. Природные процессы редко обуславливают его величину, бóльшую 10. Большой разброс значений коэффициентов фракционирования
показывает, что с его помощью надежно можно выявить только очень сильное антропогенное влияние, намного превышающее вклад естественных процессов [4]. Среднее содержание тяжелых металлов в ВВ СП (мг/кг) составило: Ti – 2 633,3, Mn – 312,0, Ba – 182,2, Zr – 154,7, Zn – 116,9, Sr – 100, La
– 49,6, V – 43,4, Pb – 31,5, Cu – 25,5, Cr – 23,5, Ga – 12,3, Ni – 9,5, Nb – 9,5, Y – 8,2, Co –– 4,2, Be – 2,6,
Mo – 2,0, Sn – 1,5, Yb – 1,4, Ag – 0,1. В зольном составе углей обнаружено 27 химических элементов:
Mn, Ni, Co, Ti, V, Cr, Mo, Nb, Zr, Cu, Pb, Ag, Bi, As, Zn, Sn, Ge, Ga, Ba, Be, Y, Yb, La, Sr, Sc, Li, P. За
пределами обнаружения – W, Ta, Sb, Cd, U, Th, Ce, B, Te, Se. Не исключено, что полученные количественные характеристики СП несколько занижены в результате начавшегося таяния снега в поселке в
более ранние сроки. Таяние может происходить и при отрицательной температуре воздуха из-за загрязненности СП взвешенными веществами. Ранее установлено, что наибольший запас загрязняющих
веществ в СП теряется при таянии только 35 % объема всего снега [1].
Химический состав СП исследуемой территории несет на себе черты явной техногенной
нагрузки со стороны котельного комплекса пос. Чегдомын, что проявляется в изменении типа химического состава СП, возрастании концентрации практически всех компонентов его состава, в
изменении интегральных характеристик СП (рН, М, рН/рNH4 и т.п.) по сравнению с фоновыми.
Наблюдения за химическим составом СП позволили картировать границы распространения антропогенной геохимической аномалии.
Литература
1. Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л.:
197
ГИМИЗ, 1985. – 182 с.
2. Ивашов П.В., Сиротский С.Е., Климин М.А. Эколого-геохимическая оценка отходов угольной
энергетики на основе Ургальского месторождения // Биогеохимические и экологические оценки техногенных экосистем бассейна реки Амур. Владивосток: Дальнаука, 1989. С. 20–33.
3. Ивлев Л.С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1982. – 368 с.
4. Новороцкая А.Г. Химический состав снежного покрова как индикатор экологического состояния
Нижнего Приамурья: автореф. дис.…канд. геогр. наук. – Хабаровск, 2002. – 24 с.
5. Характеристика фонового загрязнения сульфатами снежного покрова на территории СССР / Т.В.
Беликова, В.Н. Василенко, И.М. Назаров, А.Н. Пегоев, Ш.Д. Фридман // Метеорол. и гидрология. 1984. № 9.
С. 47–55.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ НЕЙРОИММУНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ
ИММУНОПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ
У ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПСИХОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Н.К. Былкова, Е.А. Левкова, Н.Э. Посвалюк, С.З. Савин
Вычислительный центр ДВО РАН, Хабаровск
В настоящее время общепризнанным считается факт, что возникновение многих форм заболеваний человека связано с воздействием как природных, так и антропогенных экзогенных причин. К ним относятся патогенетические факторы, особенности питания, загрязнения воздуха и
воды, контакт с бытовыми, промышленными химическими и физическими канцерогенами, токсичными, психоактивными веществами и т.п. Наряду с социально-экономическими и антропотехногенными воздействиями определенную роль в процессах индукции и промоции наркологической зависимости играют природные факторы, непосредственно связанные с естественной окружающей средой и последствиями ее катастрофических изменений, вызванных лесными пожарами, землетрясениями, геомагнитными бурями и т.п.. Наибольшие уровни заболеваемости как у
мужчин, так и женщин отмечаются среди населения в городах, районных центрах Приамурья и
прибрежных территориях Дальнего Востока. Эти особенности распространения не могут быть
объяснены одними лишь медико-генетическими факторами. Эпидемиологические исследования
природных факторов повышенного риска возникновения алкоголизма в популяции Хабаровского
края, проведенные нами методом "случай–контроль", показали увеличение риска возникновения
невролого-наркологических заболеваний у лиц, проживающих в местах тектонических разломов,
в домах с повышенными уровнями радона. Уровни заболеваемости, например, рассеянным склерозом на радоноопасных территориях также выше, чем в нерадоноопасных районах. В условиях
экспериментов доказано, что целый ряд микроэлементов, таких как кобальт, медь, марганец,
хром, бериллий, цинк и других принимают участие в активизации как наркозависимости, так и
демиелинизирующих процессов (ДМП), в том числе и рассеянного склероза, если не как инициирующие, то как промоцирующие факторы. Железо, селен и другие элементы препятствуют активизации этих процессов. Известно, что геофизические особенности региона, его климатический
режим оказывают определенное влияние на процессы формирования наркологических и неврологических заболеваний. Так, в условиях континентального климата повышается риск развития целого ряда хронических неврологических заболеваний. Все это может в какой-то степени свидетельствовать, что наряду с медико-генетическими причинами, антропогенным загрязнением атмосферы в патогенезе принимают участие и природно-климатические факторы. Комплексные
наркоэкологические и невролого-географические исследования территорий, ставящие одной из
своих целей изучение природных факторов риска заболеваний ЦНС, в настоящее время являются
быстро развивающимся направлением эпидемиологии неинфекционных заболеваний. Хабаровский край, как и большая часть региона, характеризуется не только высокими уровнями сочетанной заболеваемости ЦНС, но и значительной экстремальностью климатического режима, выраженной медико-географической контрастностью отдельных своих зон. Особенностью края является наличие целого ряда обширных геохимических провинций с аномально высокими уровнями
содержания многих микроэлементов. Более 40% территории края относится к зонам высокой радоноопасности. Все эти факты могут свидетельствовать о существовании в Хабаровском крае целого комплекса природных факторов повышенного риска возникновения психических и неврологических заболеваний. Малая степень выраженности природных факторов риска затрудняет их
198
выделение из общей совокупности экзогенных воздействий и требует разработки особых методологических подходов к наркологическому и неврологическому эпидемиологическому анализу.
Так, диагноз рассеянного склероза (РС) традиционно считается клиническим и основывается на
сочетании многоочаговой симптоматики с преобладанием мозжечковых, зрительных и пирамидных расстройств, ремиттирующего течения и молодого возраста начала заболевания. Современные исследователи отмечают тенденцию к расширению клинического полиморфизма РС, изменению возрастных границ заболевания. Большие трудности возникают при выделении РС из группы
других ДМП. С появлением магнитно-резонансной томографии (МРТ) появилась возможность
визуализации патологических изменений в различных анатомических структурах мозга. На основе данных зарубежных и отечественных исследователей, полученных в течение последних 20 лет,
установлено, что МРТ обладает значительной ценностью при верификации диагноза ДМП. Ученые из больницы Бостона (штат Массачусетс, США) обнаружили, что у кокаиновых наркоманов
значительно уменьшена в размерах мозжечковая миндалина. В среднем у наркозависимых больных мозжечковая миндалина в левом полушарии была на 13% меньше, а в правом – на 23%, что
означает наличие у них функциональной межполушарной асимметрии. Зависимости размеров
миндалины от того, насколько сильна была зависимость от наркотиков или от "стажа" наркоманов, выявлено не было. Похожие отклонения были ранее обнаружены и у лиц, страдающих маниакальной депрессией, а также болезнью Альцгеймера. Однако, в отличие от кокаиновых наркоманов, у этих пациентов наблюдался и уменьшенный гиппокамп (извилина полушария головного
мозга в основании височной доли). Подобные изменения могут повлиять на способности анализировать возможные последствия своих действий. В свою очередь установлено, что МРТ-диагноз
может опережать клинические проявления демиелинизирующего процесса. В случае клинического РС множественные очаги демиелинизации выявляются при проведении МРТ-исследования у
90–97% пациентов. Поскольку МРТ является методом выбора у пациентов с подозрением на
наркоманию, РС и другие ДМП, нами были проведены исследования, направленные на верификацию случаев сочетания наркозависимости и РС, включенных в территориальный регистр. Изучение сопровождалось иммуногенетическими, вирусолого-серологическими, клиническими и эпидемиологическими исследованиями, позволяющими определить нозологическую принадлежность
ДМП. Исследование проводилось по стандартной методике по Т1- и Т2-взвешенности, преимущественно в аксиальной, сагиттальной и реже – коронарной проекциях. Участки демиелинизации
были гиперинтенсивны, то есть выглядели яркими на Т2-взвешенных томограммах. На Т1взвешеных изображениях видно до 20% очагов сниженного МР-сигнала, что соответствует полному разрушению миелина. Очаги чаще имели размер 1–5 мм, но иногда доходили до 10 мм за
счет слияния и перифокального отека. Установлено, что бляшки могут располагаться в любом
участке белого вещества. При дифференциальной диагностике РС следует помнить, что при заболевании патологический процесс не переходит на серое вещество. Отсутствие хотя бы одного перивентрикулярного очага делает диагноз весьма сомнительным. В пользу РС свидетельствуют
субтенториальные очаги, а также "пульсация" очагов. Полученные результаты свидетельствуют о
высокой разрешающей способности МРТ при выявлении очагового поражения мозга демиелинизирующего характера. Метод позволяет выявлять ДМП на доклинической стадии у практически
здоровых людей, проводить дифференциальную диагностику при подозрении на РС и употребление наркотиков.
Неизменный интерес исследователей и клиницистов к рассеянному склерозу на протяжении
столетия характеризуется (учитывая разнообразные клинические проявления) отсутствием патогномоничных признаков и лабораторных критериев, позволяющих осуществлять раннюю диагностику и выбирать эффективные способы лечения. Этиология РС до последнего времени не выяснена. Отдается предпочтение мультифакториальной природе заболевания, рассматривается сочетание воздействий средовых и фенотипических факторов на индивидуума. Дальневосточный регион относится к зонам экстремального воздействия на организм. Резко континентальный климат
с патогенным влиянием зимних муссонов, снижением парциального давления кислорода в атмосфере, низким уровнем инсоляции и парниковым эффектом за счет высокой влажности и повышенного уровня инфракрасного излучения, дефицит эссенциальных элементов (йод, селен и т.д.),
высокая трансмеридиональная сезонная миграция населения обуславливают особенности гомеостаза и направленность адаптационных процессов. Для жителей Дальнего Востока характерны
гемато-иммунологические особенности в виде субнормальных величин, соответствующих ниж-
199
ней границе нормы. В случае заболевания наблюдаются изменения иммунного ответа, отличающиеся от таковых на европейской территории России. Для изучения особенностей иммунологических параметров у больных РС (коренное пришлое население) в период ремиссии было обследовано 46 человек, мужчин и женщин в возрасте от 20 до 45 лет. Группу сравнения представляли
пациенты с сосудистыми энцефалопатиями. Особенностью РС явилось увеличение процентного
содержания лейкоцитов, снижение общей популяции Т-лимфоцитов и активированных Тлимфоцитов, изменение иммуннорегуляторной субпопуляции в сторону снижения Т-лимфоцитов
хелперной направленности, в результате чего иммуннорегуляторное соотношение составило 2,6 +
0,37 (в группе сравнения 1,77 + 0,24). Гуморальные параметры у больных РС характеризовались
снижением абсолютного числа В-лимфоцитов без нарушения продукции иммуноглобулинов основных классов (А, М, G). Увеличение циркулирующих иммунных комплексов значительно превышало эквивалентные показатели в группе сравнения (р>0,05). Функциональные показатели у
больных РС были изменены: РТМЛ с ФГА – снижение до 24,230 + 0,439 (группа сравнения 34,420
+ 0,437).Фагоцитарная активность нейтрофилов и фагоцитарное число, НСТ-тест имеют незначительные отличия в группах. Приведенные показатели, несмотря на свою разнонаправленность,
указывают на наличие у пациентов с РС иммунологических особенностей в условиях Дальнего
Востока, в период полной или неполной ремиссии: преимущественный Т-клеточный, Тсупрессорный дефицит; изменение иммунологической толерантности-ИРИ2.60; признаки аутоиммунной сенсибилизации (РТМЛ с ФГА 24,230 + 0,439).
Иммунная система (ИМС), с позиций информатики, является самостоятельной информационной средой организма, независимой от ЦНС. Центральным органом ИМС системы является
тимус. Изменения этого органа можно рассматривать как основной критерий адаптации организма к условиям окружающей среды. В последние годы строение и функции тимуса привлекают
большое внимание исследователей. Этот орган является центральным органом иммуногенеза, от
состояния и активности которого во многом зависит выраженность защитных реакций всего организма. Хотя особенности строения тимуса и образующих его клеток подробно описаны, однако
их комплексное и информационное взаимодействие внутри органа остается во многом неясным.
Также до конца не изучено взаиморасположение клеток лимфоидного ряда: друг с другом, с макрофагами, с элементами ретикулярной стромы, со звеньями микроциркуляторного русла. По мнению некоторых авторов, морфологический материал недостаточно информативен в отношении
тонкостей иммунологических реакций тимуса. Невозможно рассматривать тот или иной орган в
отрыве от эволюционных аспектов. Тимус представляет собой "информационный центр" иммунной системы. До настоящего времени гистогенез тимуса – противоречивая проблема. Существует
гипотеза происхождения тимического эпителия (из жаберных карманов: от железистого до эктодермального) при участии так называемой прехордальной пластинки, описанной у амфибий. Факторов, влияющих на формирование тимуса, его онтогенез, много. Ключевыми, формирующими
гомеостаз человека, являются экологические аспекты, особенно вода и кислород. В связи с этим
особый интерес представляет исследование тимуса, его аналогов у различных представителей в
процессе эволюции, причем не только млекопитающих, но и у пресноводных рыб бассейна Амура
на различных стадиях онтогенеза. От степени повреждения ИМС вследствие воздействия экстремальных факторов окружающей среды может зависеть и здоровье последующих популяций. Под
экстремальными условиями принято понимать условия, ставящие человека на грань непереносимости. К числу таковых относятся, в частности, климатические условия Дальнего Востока. Степень экстремальности этих условий может усугубляться экологической обстановкой. Актуальность изучения здоровья дальневосточников диктуется происходящим в последнее время ростом
заболеваемости и смертности в силу тяжелых социально-экономических факторов, вредных привычек и непрерывно ухудшающихся условий окружающей среды. По данным Хабаровского краевого комитета государственной статистики, численность населения края по состоянию на 01.01.02
года составила 1 485,8 тыс.чел. За последние 10 лет население Хабаровского края уменьшилось на
148,1 тыс.чел. За 2000–2002 годы основной причиной депопуляции населения стала естественная
убыль (в 2000 г. – 83,7%). Возрастная структура населения характеризуется постепенным снижением с 1990 года удельного веса детей (0–14 лет) с 24,28% до 17,8% в 2001 г. Общая рождаемость
в Хабаровском крае, по сравнению с международными критериями (10, 0), низкая – 9,1. Около
70% беременных женщин имеют различные патологии: анемии, гестозы, болезни почек и т.д.
Значительную часть беременных стали составлять юные, – наоборот, женщины в возрасте. Эти
200
две группы дают максимальные показатели младенческой и материнской смертности в популяции. Частота нормальных родов не превышает 31%. Данные о реализации беременностей свидетельствуют, что в среднем по Российской Федерации оканчиваются родами 32,2% беременностей,
в Хабаровском крае – 28,9%. Стабильно высоки показатели перинатальных потерь в Хабаровском
крае (за 2002 г. – 18,3 на 1 000 родившихся живыми и мертвыми), в Российской Федерации – 14,7.
Имеются наблюдения, что из 10 детей, родившихся на территории Дальневосточного федерального округа, один рождается с физическими и умственными недостатками. У каждого пятого регистрируется патология, сформированная антенатально, в 30% случаев переходящая в хронические
заболевания различных органов и систем. Существует и такое мнение, что иммунодефицитные
состояния могут быть следствием воздействия факторов внешней среды на лимфоидную систему
зародыша. Большое значение необходимо придавать региональным особенностям, в которых реализуется процесс репродукции с формированием органов и систем, в частности, ИМС.
Актуальность изучения психопатических расстройств и иммунологических отклонений как
у потребителей психоактивных веществ (в первую очередь наркоманов), так и других групп больных, на донозологическом и клиническом уровнях определяется их все возрастающей распространенностью отклонений и расширением спектра психотравмирующих влияний: ускоренный
темп жизни, повышение интенсивности труда, информационные и эмоциональные перегрузки,
вооруженные конфликты. Множественность и полиморфизм болезненных проявлений психопатического круга определяет и соответствующие трудности терапии, при которой должны учитываться не только клинические формы психопатии, ее причины, общая динамика болезни, но и индивидуальные особенности каждого больного.
МОНИТОРИНГ СЛОЖНО ОРГАНИЗОВАННЫХ
ПРИРОДНЫХ И СОЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ
С.Л. Турков
Вычислительный центр ДВО РАН, Хабаровск
В современных географических, экологических и экономических исследованиях термин
"мониторинг" и следующие из него методики (процедуры) и технологии наблюдения, сравнения и
оценки состояния природных объектов, социальных систем и окружающей среды используются
давно и успешно. Все вновь создаваемые ГИСы и информационные системы в сфере управления
региональным природопользованием (РП) в качестве исходных включают в себя блоки и комплексы задач, тем или иным образом связанные с процедурами мониторинга. Такая ситуация
определяется тем, что теоретически мониторинг, как некоторая специализированная управляющая процедура, во-первых, технологически замыкает собой первую группу всего комплекса задач
управления РП (задачи интерпретации и диагностики) и, во-вторых, является исходной для следующей их группы (задачи планирования и реконструкции, прогноза, управления). Таким образом, вне процесса мониторинга управление любыми сложными природными объектами и социальными системами теряет всякий смысл [3, 4].
Мониторинг как специализированный процесс исследования тесно связан и непосредственно определяет проблемную область управления РП. Поэтому, с целью методически правильного и
эффективного его проведения, независимо от ранга исследуемых объектов, прежде всего, необходимо выделение трех подобластей (объектная, предметная и задачная), совокупность которых
позволяет ответить на три простых, но главных для теории управления вопроса – кем (чем), зачем
и как управлять. Все эти подобласти неразрывно связаны между собой и характеризуют три входных физических элемента сложных систем – масса, энергия, информация. Данное методическое
положение следует из того факта, что все известные нам природные и социальные системы (независимо от их вида!) относятся к классу физических систем, поэтому их изучение в принципе невозможно вне их физической (системной) интерпретации. По этому поводу Д.Л. Арманд (1975)
отмечал: "В конечном счете, все физико-географические процессы имеют в основе физические
явления. Сведение географических закономерностей к геофизическим, а по мере возможности и к
201
физическим законам представляется крайне желательным. Только физический анализ убеждает,
что явление понято".
Системный анализ и синтез показывают, что в настоящее время в географических, экологических и экономических исследованиях термин "мониторинг" часто трактуется упрощенно и употребляется неадекватно самой сути информационной (кибернетической) теории управления сложно организованными системами (обычно под ним понимается наблюдение, оценка и прогноз состояния
окружающей среды в связи с хозяйственной деятельностью человека). В то же время современные
теории управления – ноосферы, синергетика, кибернетика – предполагают принципиально иную
системную интерпретацию термина "мониторинг" и его физической сущности, как технологического процесса. Суть данного подхода сводится к следующим методологическим и теоретическим положениям, основы которого изложены в работах автора настоящего доклада [3, 4].
В теории и практике управления РП в настоящее время используется "механистический"
подход, когда элементы системы "природа–общество" рассматриваются как части, доли или отдельные ресурсы, а не взаимодействующие процессы (лапласовский детерминизм, бэконианская
философия, картезианский механистизм; объектно-ориен-тированное представление мира, детерминированная постановка задач управления). Все это не позволяет в полной мере исследовать
процессы, происходящие в системе "природа-общество"; из-за неадекватности изучаемого объекта управления реальным биосферным (ноосферным) процессом сегодня достигнут определенный
"предел" информационной области принятия управляющих решений. Настоящая ситуация является следствием того, что объектная, предметная и задачная подобласти управления логически не
связаны между собой, а зачастую и прямо противоречат сути информационной (кибернетической)
теории управления. То есть на основе "механистического" подхода адекватная объекту исследования методология и теория управления РП, в том числе и мониторинга, в принципе разработаны
быть не могут.
Наши исследования [3, 4] показывают, что в данной области знаний необходимо использовать новую – биосферную (ноосферную) – парадигму системного представления мира, которая
предполагает переход от исследования отдельных (даже комплексных!) объектов природы к изучению отношений между ними [3, 4]. Этим обеспечивается естественно-научное (философское)
требование адекватности объекта и предмета исследования реальным природным системам и
процессам. Цель данного перехода также следует из принципов "соответствия" и "дополнительности" Н. Бора (1913). Это требование предусматривает ввод принципиально иного объекта и изменение предмета исследования геоэкологии (они являются исходными входными элементами
мониторинга как технологического процесса), а также использование в качестве основных (базовых) методов прогнозирования функционирования и развития таких систем (конфликт в условиях
неопределенности) теорий ноосферы, синергетики и кибернетики, математических аппаратов теории игр и распознавания образов.
Исходя из основных положений теории синергетики, объект геоэкологии (геосферы планеты) на региональном уровне может быть ограничен последовательным изучением следующих аспектов: 1) консервативные (инвариантные) и диссипативные (неинвариантные) системы; 2) Активные Сложные Системы (АСС) класса "природа–общество"; 3) среда обитания природных,
биологических и социальных систем; 4) регионы как универсальные территориальные единицы
окружающего нас мира. Предмет геоэкологии предполагает исследование процессов взаимодействия геосфер, который на том же уровне включает: 1) процессы, происходящие в АСС класса
"природа–общество"; 2) неравновесные (флуктуационные /случайные/ и бифуркационные
/неслучайные/) процессы; 3) функциональное (биологическое) пространство; 4) равновесие, неустойчивое развитие, устойчивое развитие и гибель системы; 5) конфликт (в условиях неопределенности) в АСС класса "природа–общество".
Предлагается следующее научное определение понятия Активной Сложной Системы: АСС
представляет собой взаимно интегрированные целостности систем и объектов, свойства которых
не могут быть сведены к свойствам составляющих подсистем и рассматриваются как живые системы, где основным движущим механизмом функционирования и развития является конфликт.
"Активность" таких систем заключается в том, что они рассматриваются как самоорганизующиеся (в рамках теории синергетики – "диссипативные", то есть далекие от равновесия, устойчивые и
неинвариантные относительно переносов и поворотов материальной точки) системы; их "сложность" определяется тем, что они существуют и развиваются не в линейном, а в функциональном
202
(биологическом) пространстве. В самом общем виде конфликт в АСС класса "природа–общество"
можно сформулировать как стремление природы сохранить свое физическое (материальновещественное), энергетическое и информационное состояние в противовес стремлению человека
его нарушить. Следует специально отметить, что конфликт представляет собой особое (перманентное) свойство всех природных и социальных систем; другими словами – это процесс, в результате которого и происходит функционирование и развитие сложно организованных систем.
При этом он всегда проходит в условиях неопределенности.
С целью теоретического обоснования исследования неравновесных и устойчивых процессов в технологии мониторинга рекомендуется использовать теорию синергетики, теорему неравновесных процессов И.Р. Пригожина (1947), принципы "минимума роста энтропии" Л. Онсагера
(30-е гг. XX в.), "неопределенности" и "зависимости" (В. Гейзенберг, Н. Бор, 1927), концепцию
"моды" Г. Хакена [5] и теорию управления РП [4]. В основу системного анализа и синтеза этих
процессов должна быть положена широко известная схема бифуркаций И.Р. Пригожина [1, с. 88]
и схема климакса социосистем (по А.В. Позднякову [2, с. 31]). При этом схему бифуркаций следует реконструировать в направлении симметрии физических процессов, поскольку она не описывает такое известное состояние диссипативных систем, как их гибель. Основной (конструктивный) вывод, который следует из этих теорий, заключается в следующем. Во-первых, для любых
природных и социальных ("диссипативных") систем, в том числе и АСС класса "природа–
общество", в каждый конкретный момент времени можно определить их текущее положение
(равновесное состояние, точки неустойчивого или устойчивого развития – флуктуационные и бифуркационные процессы). Во-вторых, на основе системного анализа и синтеза динамики происходящих процессов теоретически могут быть спрогнозированы возможные (будущие) формы их
существования и пути развития. То есть для таких систем в принципе возможна реализация
функции внутреннего или внешнего (пассивного и активного) управления.
В теории и практике управления сложно организованными системами класса "природа–
общество" следует выделять четыре типа (в физическом смысле различных, но последовательно
связанных между собой и переходящих друг в друга) функциональных состояний: равновесие,
неустойчивое развитие, устойчивое развитие, гибель системы. Отсюда текущая практика управления подобными системами (функция лица, принимающего решения) должна сводиться к следующим процедурам: 1) определение текущего на настоящий момент времени положения системы по отношению: во-первых, к левой или правой частям термодинамической ветви, во-вторых, к
точкам бифуркаций, соответствующим развитию или гибели системы, в-третьих, к аналогичным
ветвям, связанным с текущими процессами перехода (ее развитие или гибель); 2) определение
потребных ресурсов (масса, энергия, информация), времени и способов (непосредственного или
опосредованного) воздействия на систему, посредством чего может быть обеспечено ее сохранение в положении, соответствующем ее размещению на термодинамической ветви (состояние
"равновесие" системы); 3) то же, что и в п. 2, но посредством чего достигается вывод системы в
положение ее "устойчивого развития" (рост энтропии), или же когда обеспечивается ее гибель
(снижение энтропии).
Таким образом, сущность (физический смысл) мониторинга сложно организованных природных и социальных систем как специализированной технологической процедуры и отдельного
класса задач управления РП должна сводиться, во-первых, к выделению четко определенных территориальных объектов исследования, их ранжировки и группировки по классам, и, во-вторых, к
поиску их текущего положения на схеме бифуркаций, а также к определению (теоретическому
прогнозированию) процессов динамики их функционирования и развития. При таком подходе
целью мониторинга является прогнозирование возможных положений "равновесия", "неустойчивого" и "устойчивого развития" сложно организованных природных и социальных систем в рамках некоторых ограниченных территорий (регионов) в планируемом периоде их существования и
развития.
Изложенный в докладе подход позволяет принципиально по иному сформулировать такие
основные (фундаментальные) понятия геоэкологии, как "равновесие" и "устойчивое развитие".
Например, "равновесие", рассматриваемое как некоторое физически устойчивое во времени состояние АСС класса "природа–общество", будет заключаться в реализации (посредством функции
и методами внутреннего и внешнего управления) эффективного (по ресурсам и времени) процесса
функционирования системы, при котором обеспечивается сохранение ее структуры и поддержа-
203
ние режима деятельности. В терминах синергетики, "равновесие" – управляемый процесс, в результате которого обеспечивается относительно постоянное сохранение суперпозиции исходной
системы – "ядра" структуры-аттрактора, или, по Е.Н. Князевой и С.П. Курдюмову (1992), "пятна"
процесса – в фазовом пространстве окружающей среды. На практике – это, во-первых, процесс
постоянной подпитки "ядра" структуры-аттрактора, то есть восполнение массы, энергии и информации системы, и, во-вторых, сохранение размера и структуры фазового пространства ее притяжения. Физический смысл "устойчивого развития" будет заключаться в последовательном и
регулярно повторяющемся переходе от состояния "равновесие" к будущей (прогнозируемой)
структуре-аттрактору более высокой (по энтропии) форме организации (развитие системы) или
менее высокой (по энтропии) форме ее организации (гибель системы). В терминах синергетики –
это регулярно повторяющийся процесс, в результате которого происходит одновременное изменение "ядра" структуры-аттрактора и, соответственно, суперпозиции исходной системы и ее фазового пространства.
Из этих определений следуют два важных для методологии и теории управления РП вывода. Первый заключается в том, что технологически мониторинг представляет собой процесс "сжатия" всей доступной для определения информации о природном или социальном объекте (в рамках ограниченных территорий) до получения четких представлений о "ядре" структурыаттрактора исследуемой системы (важно, что именно эта часть полной системы и подлежит информационному и аналитическому исследованию в процессе мониторинга, то есть должна являться его объектом). Второй вывод следует из общей теории систем и синергетики: при условии,
что если уже определено "ядро" структуры-аттрактора системы (допустим, со стороны экологии),
но предполагается расширение области принятия управляющих решений (например, рассматривается система "экология + экономика + медицина"), то необходимо и соответствующее переопределение фазового пространства исходной системы и ее "ядра" (действие принципа "зависимости Н. Бора и В. Гейзенберга /1927/ – "система + прибор").
Отсюда может быть введено (в противовес широко используемому, но неадекватному реальным природным системам и процессам и сформулированному только на уровне эвристик понятию
"экологического каркаса территории") понятие "геосистемного каркаса территории" (ГСК). Предлагается следующее его определение: ГСК территории представляет собой "ядро" структурыаттрактора Активной Сложной Системы класса "природа–общество", посредством сохранения или
изменения (энтропия полной системы) которого, а также ее фазового пространства, обеспечивается
в динамике ее равновесие и устойчивое развитие (флуктуационные и бифуркационные процессы).
Литература
1. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение: пер. с англ. М.: Мир, 1990. – 344 с.
2. Поздняков А.В. Механизм циклического развития социосистем // Принцип неопределенности и
прогноз развития социально-экономических систем: материалы III Всерос. науч. семинара "Самоорганизация устойчивых целостностей в природе и обществе". Томск: Спектр, 1999. С. 29–38.
3. Турков С.Л. Принятие решений в системах управления природными ресурсами: (вопросы методологии и теории) / Вычисл. центр ДВО РАН. – Владивосток: Дальнаука, 1994. – 240 с.
4. Турков С.Л. Основы теории управления региональным природопользованием. – Владивосток:
Дальнаука, 2003. – 367 с.
5. Хакен Г. Синергетика. – М.: Мир, 1980. – 404 с.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭТНОНАРКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ
В ПРИАМУРЬЕ: АНАЛИЗ, ПРОГНОЗ, МОДЕЛИ КОРРЕКЦИИ
Н.Э. Посвалюк, С.З. Савин, С.Л. Турков С.Л.
Вычислительный центр ДВО РАН, Хабаровск
Современный мультидисциплинарный подход к оценке экосистем позволяет рассматривать
проблемы нозогеографии с позиций многомерных концептуальных моделей разнообразных
стрессовых событий в их причинно-следственной зависимости, с учетом множества связей чело-
204
века и окружающей среды. Принято считать, что возникновение некоторых форм заболеваний у
человека, не только инфекционных, связано с воздействием как природных, так и антропогенных
экологических причин. Исследования мультифакториальной природы наркологических заболеваний у коренного и пришлого населения Приамурья Хабаровского края по теме гранта РГНФ №
04–06–88005 а/Т выявили патогенное сочетание воздействий средовых и конституциональногенетических факторов. В Хабаровском крае проживает 1 425,7 тысяч человек, что составляет 1 %
численности населения России. На протяжении многих лет численность населения края ежегодно
увеличивалась, но, начиная с 1992 года, эта тенденция сменилась на противоположную, что связано с неблагополучием в процессах естественного воспроизводства и миграционным оттоком
населения. В среднем на одном квадратном километре территории проживает 1,8 человека, что в
4 раза меньше, чем в среднем по России. С 1980 г. численность жителей на Дальнем Востоке
непрерывно сокращается. В 1993 г. умерших было больше, чем родившихся, на 17,6 тыс.чел, в
1994 г. – на 20,8, а в первом полугодии 1995 г. – на 11,2 тыс.чел. В 90-х годах 11% жителей выехало из региона. Прогностические оценки показывают, что без миграционной подпитки население в регионе до 2050 года уменьшится еще на 3,5 млн. человек1, Особенно страдает при этом интеллектуальный и этнический капитал. В районах проживания малочисленных народов Приамурья (общей численностью около 20 тыс. чел.) один из самых высоких по России показателей
смертности, в том числе детской, что стало одной из причин уменьшения естественного прироста
населения. Детская заболеваемость в северных территориях в 2,5 раза превышает соответствующий показатель в средней полосе России. На социальном уровне неблагополучие проявляется в
миграционных настроениях, в широко распространенном мнении о неразрешимости дальневосточных приграничных проблем. Уезжают прежде всего социально активные люди трудоспособных возрастов, разрушается уникальный трудовой потенциал. Вместо сохранения человеческого,
кадрового ресурсного потенциала региона развернута кампания по переселению. Обеспеченность
трудовыми ресурсами в регионе при этом в 7 раз ниже общероссийской. Миграция в регион приводит лишь к росту преступности. На 2000-й г. она составила 2 683 чел. на 100 тыс. населения, в
то время как в среднем по стране – 2 051. Внутри региона лидирует Хабаровский край, где коэффициент преступности около 3 000 на 100 тыс. жителей. Стоимость санаторно-оздоровительных и
медицинских услуг в крае за 2001–03 гг. повысилась на 14,6 и 16,3 % соответственно, услуг дошкольного воспитания – на 9,7%. Реальные располагаемые денежные доходы (доходы за вычетом
обязательных платежей и скорректированные на индекс потребительских цен), по оценочным
данным, уменьшились по сравнению с январем – мартом 2000 г. на 3,1 %. Рост стандартизованных показателей наркологической, онкологической, сердечно-сосудистой и неврологической заболеваемости в их трагическом сочетании вызывает серьезные опасения за сохранение популяции
человека в Дальневосточном федеральном округе. Понятно, что только решения медикоэкологических проблем недостаточно для стабильного развития региона, особенно коренного
населения, стоящего на грани депопуляции.
В Приамурье на протяжении ряда лет наблюдалось превышение предельно допустимых
концентраций по диоксиду азота, оксиду углерода. Максимальные концентрации превышали санитарную норму в 1,5–3,5 и более раз. Отмечалось превышение допустимой нормы по таким загрязняющим примесям, как пыль, диоксид серы и формальдегид. Наиболее угрожающими здоровью населения из-за тотальных лесных пожаров были 1997–98 гг. Практически все дети, родившиеся в этот период, имеют серьезные проблемы со здоровьем (анемии, респираторные, гематологические, неврологические заболевания, пороки развития и т.п.). В крае имеется около 160
санкционированных и более 120 несанкционированных площадок размещения отходов, которые
занимают свыше 1,5 тыс. гектаров. На этих свалках размещено свыше 8,5 млн тонн твердых бытовых и приравненных к ним промышленных отходов. Полигонов для утилизации и захоронения
токсичных отходов в крае нет. В Комсомольске-на-Амуре уровень загрязнения еще выше, чем в
Хабаровске. Атмосферный воздух содержит как основные загрязняющие примеси (взвешенные
вещества, оксид углерода, диоксид азота), так и специфические (фенол, формальдегид). Максимальные концентрации основных загрязняющих веществ превышают санитарную норму в 1,2 –
Мотрич Е.Л. Демографическая ситуация в Дальневосточном федеральном округе // Народонаселение. 2004, № 2.
1
205
4,6 раз (по формальдегиду максимум достигал 4,2 ПДК, по фенолу – 2,0 ПДК). Наиболее загрязнена центральная и западная часть города.
Малые реки бассейна Амура по-прежнему находятся в сложном гидроэкологическом состоянии. По данным гидрохимических наблюдений, отмечались случаи экстремально высокого загрязнения по меди – в р. Левая Силинка, азоту аммонийному в р. Черная и растворенному кислороду – в р. Березовой (загрязнение носит хронический характер). Уровни высокого загрязнения
медью, фосфатами, свинцом, солями марганца, азотом аммонийным обнаружены в реках Левая
Силинка, Березовая, Черная, Амур, Холдоми. Протока Амурская и р. Амур у Хабаровска наиболее
загрязнены солями тяжелых металлов, медью, цинком, марганцем, фенолом, железом общим, азотом аммонийным. С водами р. Сунгари в Амур поступают фосфорные, азотистые соединения,
взвешенные вещества, а также пестициды, нефтепродукты и другие загрязнители. Продолжается
загрязнение природных вод и ухудшение качества водных ресурсов органическими соединениями, тяжелыми металлами, нефтепродуктами, механическими взвесями. Истощительный характер
природопользования (воды, водно-биологических, земельных и лесных ресурсов) приводит к сокращению видов растительного и животного мира, в том числе водно-околоводных видов животных и растений, занесенных в Красные книги. Растет социальная напряженность в связи с ухудшением качества воды, рыбы, а также сокращением природных ресурсов, особенно среди сельского населения и коренных малочисленных народов севера края.
Окружающей среде придается триггерное значение в росте неинфекционной заболеваемости,
особенно если речь идет о территориальных отличиях региона. К ним относятся климатогеографические факторы, загрязнение воздуха и воды, контакт с бытовыми, промышленными химическими и физическими канцерогенами, особенности быта и питания и т.п. Наряду с антропотехногенными воздействиями определенную роль в процессах индукции и промоции ряда неинфекционных заболеваний, в том числе наркологических и нервно-психических расстройств, играют
природные факторы, непосредственно связанные с естественной окружающей средой и последствиями ее катастрофических изменений, вызванных лесными пожарами, землетрясениями, геомагнитными бурями и другими явлениями. Климатические условия дальневосточного региона ставят человека на грань непереносимости. Степень экстремальности этих условий может усугубляться экологической и социально-экономической обстановкой (Социально-экономическая ситуация в Хабаровском крае в январе–декабре 2003 г.: сервер Хабаровского краевого Правительства, 2004).
Приамурье, как и большая часть дальневосточного региона, характеризуется значительной
экстремальностью климатического режима, выраженной контрастностью отдельных медикогеографических зон. Указанные факты свидетельствуют о наличии в Хабаровском крае целого комплекса природных факторов, воздействующих на популяцию человека и обуславливающих повышенный риск возникновения онкологических, сердечно-сосудистых, нервно-психических заболеваний. Скрытое влияние природных факторов риска затрудняет их выделение из всей совокупности
экзогенных воздействий на организм и требует разработки особых методологических подходов к
эпидемиологическому анализу неинфекционной патологии. Наши междисциплинарные исследования этнонаркологической обстановки в экологической ситуации Приамурья выявили не только рост
наркологической заболеваемости в регионе (10–12 % в год), но и тенденцию ко все более раннему
началу алкогольной и наркотической зависимости у подростков. Анализ закономерностей распространения психоактивных веществ (ПАВ) среди подрастающего поколения осуществлялся с помощью средств прямого, заочного и интернет-анкетирования по основным группам наркологического
риска в учебных заведениях как непосредственно, так и через молодежные сайты, форумы, чаты и
т.п. Параллельно проводились клинико-катамнестические, социометрические, экспериментальнопсихологические исследования проблем подростковой нейронаркологии с выявлением этнокультуральных, транскультуральных, социодинамических, клинико-психолого-педагогических и реабилитационных особенностей потребителей ПАВ среди юношей и девушек городов и поселков Хабаровского края. Моделирование процессов распространения и потребления ПАВ, формирования
наркозависимости в конкретных этнокультуральных условиях позволило выявить нейроиммунологические, социодинамические и этноэкологические характеристики когорт наркозависимых подростков, психонаркологический профиль подростков-потребителей ПАВ (ПП ПАВ). Особое внимание уделено медико-экологическим аспектам подростковой наркоэпидемиологии. Изучено влияние
сложных средовых условий на формирование нервной системы у подростков, а также на социопсихологические основы развития подрастающего поколения региона. Состояние нервной системы у
206
ПП ПАВ исследовано в связи с климато-географическими, социально-экономическими, экологическими параметрами окружающей среды. Определена роль условий питания, медико-социального
обслуживания, воспитания, образовательного уровня, бытовой культуры, профессиональной деятельности родителей. Проанализированы медико-генетические, морально-нравственные и духовные
аспекты семей ПП ПАВ, включая тип, полноценность, степень дисфункциональности, половозрастной состав, опыт потребления алкоголя и токсических веществ членами семьи. Изучены
вклад перинатальной патологии, хронических стрессов и психотравм у родителей, наследственной
предрасположенности к психо-неврологическим расстройствам у ПП ПАВ (состав семьи, возраст
матери, здоровье матери и отца, уровень стресса во время беременности, течение беременности и
родов, инфекционная нагрузка, количество половых партнеров у матери до зачатия, индекс беременности по счету, оценку плода после рождения, наличие врожденных пороков и малых аномалий
развития). Исследованы особенности органические поражений ЦНС у ПП ПАВ, клиническая характеристика, раритет, корреляции прочих зависимостей со злоупотреблением ПАВ. Среди нейропсихологических характеристик, определяющих поведение подростков, выделены социопсихологические корреляции, социоклинические конфликты (неврологический статус–психологический статус, неврологический статус–социальный статус). Рассмотрены вопросы нейроиммунных нарушений и вариабельности средовой дошкольной и школьной адаптации. С помощью специальных
опросников, в том числе переведенных на коренные языки народов Приамурья, использования
средств компьютерной и традиционной психодиагностики, системного анализа, применения аппарата многомерной математической статистики для прогнозирования поведения и обучения подростков был выявлен удельный вес перинатального, социального и приобретенного (травматического, токсического, инфекционного и пр.) факторов в нейронаркологии. Определены значимые
органические и психолого-поведенческие характеристики ПП ПАВ из среды группы риска малочисленных народностей. Исследованы нейроэндокринные и иммунопатологические корреляции с
применением методов эхолокации вилочковой железы, магнитно-резонансной томографии мозжечковой миндалины, сопоставлены экспертные нейроиммунологические показатели средовой адаптации, психофизиологические данные с результатами объективных иммунологических тестов, нейрофизиологических и функциональных методов диагностики. Исследованы проявления соматоформных расстройств, неврологические характеристики и психофизиологические особенности ПП ПАВ
с девиантно-криминальным поведением. Выявлены корреляции с уровнем конфликта, подростковой агрессивности, нарушениями адаптации и обучения, проявлениями соматоформных и поведенческих расстройств среди жертв физического и психического насилия в условиях разного уровня
соматического здоровья. Изучены реализации асоциального поведения у ПП ПАВ с выраженными
неврологическими изменениями (метаболические нарушения, их влияние на формирование аддиктивного поведения через механизмы гипоксии и др.). Рассмотрены взаимосвязи соматического здоровья, особенностей питания и подростковой агрессивности, проанализированы случаи дисплазии у
ПП ПАВ. На основании проведенных исследований созданы модели группового поведения наркозависимых пациентов, организации комплексной профилактики и реабилитации ПП ПАВ. Рассмотрены вопросы предупреждения наркозависимости среди коренных народностей, лечения и реабилитации ПП ПАВ с неврологическими расстройствами, деонтологические и биоэтические аспекты
врачебной деятельности в подростковой девиантно-криминальной среде.
Комплексные нозогеографические исследования территорий, ставящие одной из своих целей изучение природных факторов риска заболеваемости, являются быстро развивающимся
направлением эпидемиологии не только инфекционных, но и неинфекционных заболеваний. В
исследованиях медико-экологического статуса территории нами применялись методы иммуноэкологии и нейроиммуноэкологии и принципы стратегического теоретико-игрового подхода
(ТИП)1. ТИП к решению задач этноэкологической адаптации успешно развивает методологию
мультидисциплинарных исследований приспособительных механизмов человека в условиях
Дальнего Востока. Изучение наркологической заболеваемости в связи с социальноэкономическими, экологическими и иными особенностями региона, проблемы распространения
демиелинизирующих заболеваний в популяции человека на Дальнем Востоке, разработка средств
медико-экологического мониторинга и других специальных программ и мероприятий, ориентированных на решение медико-экологических проблем, осуществляются также с позиций ТИП. При1
Информационное моделирование живых систем / Золотов Е.В. [и др.]. Владивосток. 1991.
207
менение информационных методов, оригинальных моделей наркодиагностики и контроля за психическим здоровьем коренного населения легло в основу комплексного анализа здоровья популяции коренных народностей Приамурья, с учетом особенностей традиционной культуры, и в разработку мероприятий по коррекции этноэкологической и наркологической ситуации в регионе.
ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ АВТОРОВ
Андросова Н.В.
Андрулайтис Л.Д.
Анойкин В.И.
Антонов А.И.
Антонов А.Л.
Арефина Т.И.
Атаманчук Г.Н.
Афонин А.В.
Афонина Е.Ю.
Бабурин А.А.
Бадмаева Ж.О.
Базаркин В.Н.
Барабанщиков Е.И.
Безруков А.И.
Безруков В.Г.
Бессолицина Е.П.
Бессолицина И.А.
Борисова И.Г.
Бородицкая Г.В.
Бугаец А.Н.
Бульон В.В.
Былкова Н.К
Гарцман Б.И.
Глотов В.Е.
Глотова Л.П.
Глухов В.А.
Голованов В.К.
Голубев А.М.
Горбенко Ю.В.
Горлачева Е.П.
Готванский В.И.
Гусев М.Н.
Дарман Г.Ф.
Дарман Ю.А.
Дубовик А.С.
Дугина И.О.
Замана Л.В.
Заусаев В.К.
Зорина О.В.
Иванова Е.Г.
Игнатенко Е.В.
Игнатенко С.Ю.
Интересова Е.А.
Итигилова М.Ц.
Караванов К.П.
Карандашов А.И.
Кастрикин В.А.
72
180
20
167
134
99
128
138
120
160, 163
72
126
117
160
160
75
75
153, 156
115
58
86
197
58
52
52
13
112
23
5
138
7
44
156
170
128
30
135
25
103
65, 115
167
167, 170
144
120
36
69
167
Леонова Г.А.
Ликутов Е.Ю.
Лопатко А.С.
Маева Е.П.
Макагонова М.А.
Макарченко Е.А.
Макарченко М.А.
Маликов Ю.И.
Мамонтов А.М.
Матафонов Д.В.
Медведева Л.А.
Михеев И.Е.
Николаев А.П.
Никулина Т.В.
Новомодный Г.В.
Новороцкая А.Г.
Олейников А.Ю.
Онищук В.С.
Парилов М.П.
Пискунов Ю.Г.
Подольский С.А.
Помигуев Ю.В.
Попов П.А.
Посвалюк Н.Э.
Ри Т.Д.
Росляков А.Г.
Рыбас О.В.
Савин С.З.
Селезнева М.В.
Селютина В.Е.
Сидоров Д.А.
Сидоров Е.Ю.
Сидоров Ю.Ф.
Синюков В.В.
Сиротский С.Е.
Старченко В.М.
Сухомлинов Н.Р.
Сухомлинова В.В.
Тесленко В.А.
Тиунова Т.М.
Трифонова О.В.
Турков С.Л.
Халиулина З.А.
Ханов И.К.
Харитонов В.В.
Чепегина М.В.
Чумаков В.В.
208
72, 180
47
69
13
58
103
103
72
141
109
88, 92
135
40
117
126, 131
190, 193
174
160
167
69
167, 170
44
150
197, 203
184
177
13
197, 203
147
128
108
13
16
13
94, 99, 184, 187
156
55
55
99
99
147
200, 203
25
10, 23
126
25
10, 23
Китаев А.Б.
Климин М.А.
Коваль П.В.
Кондратьева Л.М.
Корженевский А.А.
Кочеткова М.Ю.
Кудрин С.Г.
Кузнецова А.И.
Кулаков В.В.
Левкова Е.А.
50
160, 184
180
78, 82
160
62
158
180
33
197
Чухлебова Л.М.
Шаров Л.А.
Шевелева Н.Г.
Шестеркин В.П.
Шестеркина Н.М.
Шмигирилов А.П.
Шмигирилова Т.И.
Юдина И.М.
Ядренкина Е.Н.
Яковенко Г.П.
78
20
124
63, 65
63, 65
126, 128, 131
128
69
144
190
СОДЕРЖАНИЕ
Горбенко Ю.В.
Предисловие. Бурейская ГЭС – полигон для разработки модели неконфликтного
природопользования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Готванский В.И.
К вопросу о критериях экологичности гидроузлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Чумаков В.В., Ханов И.К.
Проект социально-экологического мониторинга и базы данных зоны влияния
Бурейского гидроузла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Синюков В.В, Глухов В.А., Маева Е.П., Рыбас О.В.
Геоинформационные технологии в социально-экологическом мониторинге зоны влияния
Бурейской ГЭС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Сидоров Ю.Ф., Сидоров Е.Ю.
Картографическое обеспечение мониторинговых исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Шаров Л.А., Анойкин В.И.
Комплект картографических материалов масштаба 1 : 500 000 для организации и ведения
социально-экологического мониторинга в зоне влияния Бурейского гидроузла . . . . . . . . . . .
Чумаков В.В., Голубев А.М., Ханов И.К.
Программный комплекс для ведения базы данных в системе мониторинга
Бурейского гидроузла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Заусаев В.К., Чепегина М.В., Халиулина З.А.
Социальная оценка последствий строительства Бурейской ГЭС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Дугина И.О.
Гидрометеорологические наблюдения и прогнозы для обеспечения безопасности Зейской
и Бурейской ГЭС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Кулаков В.В.
Месторождения пресных подземных вод на площади водосборов Зейского и Бурейского
водохранилищ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Караванов К.П.
Подземные воды как компонент Бурейского водохранилища (особенности формирования
и распространения) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Николаев А.П.
Прогноз активизации экзогенных экологических процессов в верхнем бьефе Бурейской ГЭС .
Гусев М.Н., Помигуев Ю.В.
Прогноз изменений экзогенных процессов в зоне влияния Бурейского водохранилища в
пределах Амурской области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ликутов Е.Ю.
Изменение положения базиса денудации как основа прогнозирования развития склонов
при создании водохранилищ и их функционировании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Китаев А.Б.
Балансовый метод - способ оценки взаимодействия искусственного водоема с
окружающей его природной средой (на примере Камского и Воткинского водохранилищ) .
Глотов В.Е., Глотова Л.П.
Геоэкологические последствия сооружения и эксплуатации водохранилища Колымской ГЭС
Сухомлинова В.В., Сухомлинов Н.Р.
Факторы и направленность сукцессионного развития водохранилищ ГЭС . . . . . . . . . . . . . .
209
5
7
10
13
16
20
23
25
30
33
36
40
44
47
50
52
55
Гарцман Б.И., Макагонова М.А., Бугаец А.Н.
Прогнозы речного стока в теплый период года на основе модели паводочного цикла . . . . .
Кочеткова М.Ю.
Целесообразность проведения экологического мониторинга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Шестеркин В.П., Шестеркина Н.М.
Влияние Зейского и Бурейского водохранилищ на зимний гидрохимический режим
Среднего Амура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Шестеркин В.П., Шестеркина Н.М., Иванова Е.Г.
Гидрохимический режим Бурейского водохранилища в первые годы заполнения . . . . . . . .
Лопатко А.С., Карандашов А.И., Юдина И.М., Пискунов Ю.Г.
Состав воды Зейского водохранилища спустя 30 лет с начала его заполнения . . . . . . . . . . . .
Леонова Г.А., Маликов Ю.И., Бадмаева Ж.О., Андросова Н.В.
Комплексные исследования Новосибирского водохранилища . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Бессолицина Е.П., Бессолицина И.А.
Биодиагностика и контроль за состоянием наземных и водных экосистем в условиях
антропогенного воздействия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Кондратьева Л.М., Чухлебова Л.М.
Микробиологическая оценка сезонного формирования качества воды в Бурейском
водохранилище . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Кондратьева Л.М.
Выбор приоритетных факторов формирования качества воды в Бурейском водохранилище
в период его заполнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Бульон В.В.
Зависимость первичной продукции водных и наземных экосистем от географических
факторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Медведева Л.А.
Санитарно-биологическая оценка состояния Бурейского водохранилища в первый год
его наполнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Медведева Л.А.
Результаты первого обследования фитопланктона Зейского водохранилища . . . . . . . . . . . .
Сиротский С.Е.
Трофический статус водотоков бассейна рек Бурея, Зея, Бурейского и Зейского водохранилищ
Тиунова Т.М., Тесленко В.А., Арефина Т.И., Сиротский С.Е.
Структура сообществ донных беспозвоночных бассейна реки Бурея . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Макарченко Е.А., Макарченко М.А., Зорина О.В.
Предварительные данные по фауне и распределению хирономид (Diptera, Chironomidae),
бассейнов рек Бурея и Зея . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Сидоров Д.А.
Находка Asellus Martynovi Birstein, 1947 в Зейском водохранилище . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Матафонов Д.В.
Прогноз в изменении структуры донных сообществ реки Амазар в связи со строительством Амазарского целлюлозного завода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
Голованов В.К.
Мониторинг температурных требований гидробионтов в зонах гидротехнических
сооружений, тепловых и атомных электростанций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Бородицкая Г.В., Иванова Е.Г.
Краткие выводы по наблюдениям за качеством воды по зоопланктону Зейского и
Бурейского водохранилищ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Никулина Т.В., Барабанщиков Е.И.
Фито- и зоопланктон Раковского водохранилища (Приморский край, Россия) . . . . . . . . . . . .
Итигилова М.Ц., Афонина Е.Ю.
Многолетняя динамика зоопланктона в водохранилище – охладителе ГРЭС в условиях
Забайкалья по материалам мониторинга (на примере Харонорского водохранилища) . . . . . .
Шевелева Н.Г.
Современное состояние зоопланктона Хантайского водохранилища . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Новомодный Г.В., Шмигирилов А.П., Харитонов В.В., Базаркин В.Н.
Результаты первого года мониторинга состояния ихтиофауны водохранилища Бурейской ГЭС
210
58
62
63
65
69
72
75
78
82
86
88
92
95
99
103
108
109
112
115
117
120
124
126
Селютина В.Е., Шмигирилов А.П., Шмигирилова Т.И., Дубовик А.С., Атаманчук Г.Н.
Результаты мониторинга состояния ихтиофауны р. Бурея в нижнем бьефе Бурейской ГЭС
Новомодный Г.В., Шмигирилов А.П.
Видовой состав ихтиофауны реки Бурея: прошлое, настоящее и будущее . . . . . . . . . . . . . . .
Антонов А.Л.
Распространение и особенности экологии хариусовых рыб (thymallidae) в бассейне Буреи
Замана Л.В., Михеев И.Е.
Оценка воздействия проектируемого Амазарского водохранилища на ихтиофауну
Верхнеамурского бассейна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Горлачева Е.П., Афонин А.В.
Формирование рыбного населения в водохранилищах Верхнего Амура . . . . . . . . . . . . . . . .
Мамонтов А.М.
Рыбохозяйственное значение и особенности формирования ихтиофауны БайкалоАнгарских водохранилищ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Интересова Е.А., Ядренкина Е.Н.
Формирование пространственной организации популяций плотвы в условиях
зарегулированного русла Верхней Оби . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Селезнева М.В., Трифонова О.В.
Влияние режима эксплуатации Новосибирского водохранилища на состояние рыбных запасов
Попов П.А.
К прогнозной оценке влияния Алтайской ГЭС на рыб Катуни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Борисова И.Г.
Ландшафты в зоне влияния водохранилища Бурейской ГЭС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Старченко В.М., Дарман Г.Ф., Борисова И.Г.
Состояние краснокнижных видов растений в зоне влияния Бурейского гидроузла . . . . . . . .
Кудрин С.Г.
Мониторинг флоры Хинганского заповедника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Климин М.А., Бабурин А.А., Онищук В.С., Безруков В.Г., Безруков А.И., Корженевский А.А.
Организация мониторинга почвенного и растительного покрова в зоне влияния Бурейского гидроузла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Бабурин А.А.
К методике экономической оценки ресурсно-экологического потенциала природных экосистем в зоне влияния Бурейской ГЭС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Подольский С.А., Игнатенко С.Ю., Антонов А.И., Игнатенко Е.В., Кастрикин В.А.,
Парилов М.П.
Особенности системы зоологического мониторинга зоны влияния Бурейского гидроузла . .
Подольский С.А., Дарман Ю.А., Игнатенко С.Ю.
Роль особо охраняемых территорий в снижении негативных экологических последствий
гидростроительства и ведения зоологического мониторинга зоны влияния Бурейского
гидроузла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Олейников А.Ю.
Возможные последствия влияния Бурейского гидроузла на околоводных млекопитающих
Росляков А.Г.
Птицы верхней части Бурейского водохранилища . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Леонова Г.А., Коваль П.В., Кузнецова А.И., Андрулайтис Л.Д.
Биогеохимический мониторинг состояния водохранилищ Ангарского каскада . . . . . . . . . .
Сиротский С.Е., Климин М.А., Ри Т.Д.
Биогеохимическая характеристика отходов топливной энергетики
Верхнебуреинского района . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Сиротский С.Е.
К вопросу о кларках водорослей перифитона бассейна р. Бурея . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Новороцкая А.Г., Яковенко Г.П.
Эколого-гляциохимические параметры снежного покрова в районе энергетического
строительства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Новороцкая А.Г.
Влияние топливно-энергетического комплекса на химию снежного покрова . . . . . . . . . . . . .
Былкова Н.К., Левкова Е.А., Посвалюк Н.Э., Савин С.З.
211
128
131
134
135
138
141
144
147
150
153
156
158
160
163
167
170
174
177
180
184
187
190
193
Информационные модели нейроиммунологического прогнозирования риска возникновения иммунопатологических состояний у потребителей психоактивных веществ . . . . . . . . . .
Турков С.Л.
Мониторинг сложно организованных природных и социальных систем . . . . . . . . . . . . . . . .
Посвалюк Н.Э., Савин С.З., Турков С.Л.
Экологические аспекты этнонаркологической ситуации в Приамурье: анализ, прогноз,
модели коррекции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Именной указатель авторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
197
200
203
207
CONTENTS
Gorbenko Yu.V.
Introduction. Bureya Hydro-Electric Power Station is polygon for working out a model
of non-conflict nature resources management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gotvanskiy V.I.
On question of criteria of hydrocenters’ ecological feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chumakov V.V., Khanov I.K.
Project of social-ecological monitoring and database of Bureya hydrocenter influence zone . .
Sinyukov V.V., Glukhov V.F., Maeva E.P., Rybas O.V.
Geoinformative technologies in social-ecological monitoring of Bureya Hydro-Electric
Power Station influence zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sidorov Yu.F., Sidorov E.Yu.
Cartographic provision of monitoring investigations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sharov L.A., Anoikin V.I.
Complete set of cartographic materials on a 1 : 500 000 scale for organizing and installing social-ecological monitoring in Bureya hydrocenter’s influence zone . . . . . . . . . . .
5
7
10
13
16
20
....
Chumakov V.V., Golubev A.M., Khanov I.K.
Program complex for conduct of database in a system of monitoring of Bureya hydrocenter .
Zausaev V.K., Chepegina M.V., Khaliulina Z.A.
Social assessment of consequences of Bureya Hydro-Electric Power Station building . . . .
Dugina I.O.
Hydrometeorological observations and forecast for securing Zeya and Bureya
Hydro-Electric Power Stations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kulakov V.V.
Deposits of fresh ground waters on catchment areas of Zeya and Bureya reservoirs . . . . . .
Karavanov K.P.
Ground waters as component of Bureya reservoir (peculiarities of formation and distribution) . .
Nikolaev A.P.
Prognosis of activization of exogenic ecological processes in the upstream water
of Bureya Hydro-Electric Power Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gusev M.N., Pomiguev Yu.V.
Prognosis of exogenic processes’ changes in Bureya reservoir influence zone
within the Amuskaya oblast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Likutov E.Yu.
Change of denudation base position as a basis of forecasting slopes’ development
when constructing reservoirs and their functioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kitaev A.B.
Balance method - way of assessment of interaction between artificial reservoir
and environment (on the example of Kama and Votkinsk reservoirs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Glotov V.E., Glotova L.P.
Geoecological consequences of constructing and exploiting reservoir
of Kolyma Hydro-Electric Power Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
212
23
25
30
33
36
40
44
47
50
52
Sukhomlinova V.V., Sukhomlinov N.P.
Factors and direction in succession development of Hydro-Electric Power Stations reservoirs . .
Gartsman B.I., Makagonova M.A., Bugaets A.N.
Forecasts of river runoff in warm period of a year on the basis of flood cycle model . . . . .
Kochetkova M.Yu.
Expediency of ecological monitoring conduct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Shesterkin V.P., Shesterkina N.M.
Impact of Zeya and Bureya reservoirs on winter hydrochemical regime of the Middle Amur .
Shesterkin V.P., Shesterkina N.M., Ivanova E. G.
Hydrochemical regime of Bureya reservoir in the first years of its filling . . . . . . . . . . . . . . .
Lopatko A.S., Karandashov A.I., Yudina I.M., Piskunov Yu.G.
Composition of Zeya reservoir water after 30 years from the beginning of its filling . . . . .
Leonova G.A., Malikov Yu.I., Badmaeva Zh.O., Androsova N.V.
Complex investigations of Novosibirsk reservoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bessolitsina E.P., Bessolitsina I.A.
Biodiagnostics and control for ground and water ecosystems’ state in conditions
of anthropogenic impact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kondratieva L.M., Chukhlebova L.M.
Microbiological assessment of seasonal formation of water quality in Bureya reservoir . .
Kondratieva L.M.
Selection of priority factors of water quality formation in Bureya reservoir
in the period of its filling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bulion V.V.
Dependence of primary production of water and ground ecosystems on geographical factors .
Medvedeva L.A.
Sanitary-biological assessment of Bureya reservoir state in the first year of its filling . . .
Medvedeva L.A.
Results of the first examination of Bureya reservoir phytoplankton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sirotskiy S.E.
Trophic status of streams in basins of Bureya, Zeya Rivers, Bureya and Zeya reservoirs . .
Tiunova T.M., Teslenko V.A., Arefina T.I., Sirotskiy S.E.
Structure of benthic invertebrates’ communities in the Bureya River basin . . . . . . . . . . . . .
Makarchenko E.A., Makarchenko M.A., Zorina O.V.
Prior data in fauna and distribution of chironomids (Diptera, Chironomidae) in basins
of Bureya and Zeya Rivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sidorov D.A.
Finding Asellus Martynovi Birstein 1947 in Zeya reservoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Matafonov D.V.
Prognosis in changing the structure of bottom communities of Amazar River due
to constructing Amazarsky cellulose works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Golovanov V.K.
Monitoring of temperature requirements of hydrobionts in zones of hydrotechnical
constructions, heat and atomic stations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Boroditskaya G.V., Ivanova E.G.
Brief conclusions according to observations of water quality on zooplankton
of Zeya and Bureya reservoirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nikulina T.V., Barabanshchikov E.I.
Phyto- and zooplankton of Rakovskoye reservoir (Primorsky krai, Russia) . . . . . . . . . . . .
Itigilova M.Ts., Afonina E.Yu.
Many years’ dynamics of zooplankton in reservoir-cooler of State Regional Electric
Power Station in conditions of Zabaikalie according to materials of monitoring
(on the example of Kharonorskoye reservoir) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
213
55
58
62
63
65
69
72
75
78
82
86
88
92
95
99
103
108
109
112
115
117
120
Sheveleva N.G.
Present-day state of zooplankton of Khantaiskoye reservoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Novomodnyj G.V., Shmigirilov A.P., Kharitonov V.V., Bazarkin V.N.
Results of the first year monitoring of ichthyofauna state in reservoir
of Bureya Hydro-Electric Power Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Selyutina V.E., Shmigirilov A.P., Shmigirilova T.I., Dubovik A.S., Atamanchuk G.N.
Results of monitoring of Bureya ichthyofauna state in tail water
of Bureya Hydro-Electric Power Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Novomodnyj G.V., Shmigirilov A.P.
Species’ composition of Bureya River ichthyofauna: past, present and future . . . . . . . . . . . .
Antonov A.L.
Distribution and peculiarities of ecology of graylings (Thymallidae) in Bureya basin . . . .
Zamana L.V., Mikheev I.E.
Estimation of projected Amazarskoye reservoir impact on ichthyofauna of Verkhneamursky basin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
124
126
128
131
134
135
...
Gorlacheva E.P., Afonin A.V.
Formation of fish population in reservoirs of the Upper Amur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mamontov A.M.
Fish-economic meaning and peculiarities of ichthyofauna formation in Baikalo-Angarsk
reservoirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interesova E.A., Yadrenkina E.N.
Formation of spatial organization of roach population in conditions
of the Upper Ob regulated channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Selezneva M.V., Trifonova O.V.
Influence of Novosibirsk reservoir exploitation regime on state of fish resources . . . . . . . .
Popov P.A.
On prognosis assessment of Altai Hydro-Electric Power Station impact on Katun fish . . .
Borisova I.G.
Landscapes in zone of Bureya Hydro-Electric Power Station reservoir impact . . . . . . . . . .
Starchenko V.M., Darman G.F., Borisova I.G.
State of Red Data Book species of plants in zone of Bureya hydrocenter influence . . . . . . .
Kudrin S.G.
Monitoring of flora in Khingan Nature Reserve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Klimin M.A., Baburin A.A., Onishchuk V.S., Bezrukov V.G., Bezrukov A.I., Korzhenevsky A.A.
Organization of monitoring of soil and plant cover in zone of Bureya hydrocenter influence .
Baburin A.A.
On methods of economic assessment of resource-ecological potential of natural ecosystems in zone of Bureya Hydro-Electric Power Station impact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Podolskiy S.A., Ignatenko S.Yu., Antonov A.I., Ignatenko E.V., Kastrikin V.A., Parilov M.P.
Peculiarities of zoological monitoring system in zone of Bureya hydrocenter impact . . . . .
Podolskiy S.A., Darman Yu.A., Ignatenko S.Yu.
Role of specially protected territories in reducing negative ecological consequences of hydrobuilding and zoological monitoring conducting in zone of Bureya hydrocenter impact . . . . . . .
Olejnikov A.Yu.
Possible consequences of Bureya hydrocenter impact on mammals living near water . . . . .
Roslyakov A.G.
Birds of upper part of Bureya reservoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Leonova G.A., Koval P.V., Kuznetsova A.I., Andrulaitis L.D.
Biogeochemical monitoring of state of Angarsk cascade ‘s reservoirs . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sirotskiy S.E., Klimin M.A., Ri T.D.
Biogeochemical characteristics of wastes of fuel power engineering in Verkhnebureinsky raion
Sirotskiy S.E.
On question of clarks of periphyton algae in the Bureya basin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
214
138
141
144
147
150
153
156
158
160
163
167
170
174
177
180
184
187
Novorotskaya A.G., Yakovenko G.P.
Ecologo-glaciochemical parameters of snowy cover in region of power building . . . . . . . .
Novorotskaya A.G.
Influence of fuel-power engineering complex on chemistry of snowy cover . . . . . . . . . . . . .
Bylkova N.K., Levkova E.A., Posvalyuk N.S., Savin S.Z.
Informative models of neuroimmunologic prognosis of risk of arising immunopathologic
states of psycho-active substances users . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Turkov S.L.
Monitoring of natural and social systems organized in a complicated manner . . . . . . . . . . .
Posvalyuk N.E., Savin S.Z., Turkov S.L.
Ecological aspects of ethno-narcological situation in Priamurie: analysis, prognosis, models of correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Authors' Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Научное издание
Научные основы
экологического мониторинга водохранилищ
Материалы всероссийской научно-практической конференции
Хабаровск, 28 февраля - 3 марта 2005 г.
ДРУЖИНИНСКИЕ ЧТЕНИЯ
Выпуск 2
Утверждено к печати Ученым советом
Института водных и экологических проблем ДВО РАН
Редактор В.М. Лутцева
215
190
193
197
200
203
207
Компьютерная верстка Е.А. Дробот, Г.И. Михайлова, В.А. Масличенко
Художник обложки В.А. Масличенко
Корректор В.М. Лутцева
Подписано в печать 07.02.2005 г. Формат 60х84/8. Бумага офсетная.
Уч.-изд. л. 25,89. Усл. печ. л. 24,9. Тираж 500 экз. Заказ 10.
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН
680000, г. Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65
Отпечатано в ОАО "Архипелаго Принт"
680000, г. Хабаровск, ул. Дикопольцева, 8
тел. (4212) 78-33-79
216