Самоочищение поверхностных вод map
Самоочищение поверхностных вод
Карта «Условия самоочищения поверхностных вод» отражает потенциальную способность природных вод территории нейтрализовать поступление загрязнителей в водные объекты и восстанавливать первоначальные свойства и состав воды. Способность водных объектов к самоочищению формируется химическими, физическими и биологическими процессами, преобладающую роль среди которых играют разбавление и окисление.
Процесс разбавления загрязняющих веществ водами рек и водоемов находится в прямой зависимости от количества водной массы, и характеризовать его можно притоком воды в водоем и расходами воды в реках в период минимального стока (условия наибольшего экологического напряжения). Ввиду отсутствия материалов о притоке для большинства озер территории, оценка разбавляющей способности проводилась по среднегодовому объему воды в водоемах.
Процесс окисления органических веществ зависит от количества кислорода, поступающего из атмосферы, и определяется условиями перемешивания и температурным режимом водных объектов. Количество кислорода, требуемое для протекания процесса окисления, обозначается как биохимическое потребление кислорода (БПК5 и ХПК) и нормируется для различных веществ при температуре воды 20°С. Ввиду недостаточности данных по БПК5 и ХПК, интенсивность окислительных реакций оценивалась косвенно, исходя из средней температуры за теплый период и интенсивности перемешивания воды.
Перемешивание воды в водоемах происходит под влиянием разницы плотности и динамических параметров, таких как волнение, сгонно-нагонные явления и др. Данных наблюдений за волнением (также, как и за притоком) на водоемах Байкальского региона недостаточно, что обусловило необходимость косвенных оценок динамических характеристик. Здесь в качестве показателя интенсивности перемешивания использовались морфометрические параметры - соотношение глубины и площади зеркала, которое характеризует потенциальную силу волнения. В водотоках критерием степени перемешивания являются уклоны русла, от которых зависят скорости течения.
В итоге критериями оценки условий самоочищения поверхностных вод являются температура, расходы и объемы воды, уклоны водотоков и морфометрические параметры водоемов. В соответствии с региональной размерностью территории анализ проводился для водосборов средних и крупных рек (4 – 6 порядка по Страллеру) и озер.
Параметризация данных характеристик проведена с помощью приемов статистического и сравнительного анализов, с разработкой специальных шкал и матриц. Для построения карты использованы кадастровые данные по более 200 водотокам и 12 озерам и водохранилищам бассейна озера Байкал [Многолетние.., 1986; Ресурсы.., 1972, 1973]. Для большинства рек территории интенсивность перемешивания определялась по участкам в соответствии с продольным уклоном. Диапазон уклонов разбит на четыре группы - от минимальных значений (0–2 ‰) для равнинных территорий до максимальных (более 15 ‰) на горных участках. Температура воды за теплый период рассчитывалась как средняя за четыре месяца (июнь – сентябрь), так как на реках региона переход температуры воды через 0 °С отмечается в мае и октябре. Шкала температур разбита на три интервала - ниже 10, от 10 до 15 и выше 15 °С. Объемы воды, необходимые для разбавления загрязнителей, определялись, исходя из минимальных 30-дневных расходов водотоков (семь градаций - от менее 10 до более 800 м3/с) и среднегодового количества воды в водных объектах (четыре градации - от менее 10 до более 500 м3).
Определение условий самоочищения рек и водоемов осуществлялось поэтапно. В первую очередь оценивалась трансформации загрязняющего вещества в результате биохимических процессов, затем анализировались условия разбавления загрязнителей. В результате определены 4 категории степени самоочищения водных объектов.
На карте условия самоочищения водных объектов показаны цветными линейными вдольрусловыми эпюрами и штриховкой для водоемов. Наиболее благоприятные условия самоочищения на территории Байкальского бассейна складываются на отдельных участках реки Селенги. Большинство водных объектов территории отнесены к категории удовлетворительных условий.
Самоочищающую способность можно считать критерием устойчивости (сохранения свойств) водных экосистем к антропогенным нагрузкам, а карту рассматривать как элемент оценки водноэкологического потенциала территории.
Литература
Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Бассейн Байкала – Т. 1: вып. 14. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 361 с
Ресурсы поверхностных вод СССР [Текст] – Т. 16: вып. 3. – Л.: Гидрометиздат, 1972. – 595 с.
Ресурсы поверхностных вод СССР. - Т.16: вып.3. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 400с.