Аналіз природних та антропогенних чинників, які впливають на гідрологічний режим озера
Розділ 5: ОЦІНКА СУЧАСНОГО ЕКОЛОГІЧНОГО СТАНУ ВОДОЙМИ ТА ФАКТОРІВ, ЩО ЙОГО ОБУМОВЛЮЮТЬ
Особливості сучасної екологічної ситуації в прісноводному Сасику і тенденції її змін визначаються:
• залежністю водообміну і рівня води від режиму функціонування каналу Дунай-Сасик, водозбірних споруд і насосних станцій;
• залежністю гідрохімічного режиму від обсягів і якості вод р. Дунай (канал Дунай-Сасик), рік Когильник і Сарата; надходжень забруднюючих речовин із прилеглих територій з поверхневим стоком;
• рівнем розвитку компонентів біоти в екосистемі, характерним для евтрофних, а за деякими показниками – високоевтрофних водойм;
• іхтіотоксикологічною ситуацією, обумовленою нагромадженням у гідробіонтах важких металів, пестицидів;
• паразитологічною ситуацією, із зоною паразитологічного ризику в північній частині водойми;
Одним з найважливіших факторів, що обумовлюють екологічну ситуацію у водоймищі, є його гідрологічний режим, зокрема інтенсивність водообміну (обсяги надходження вод р.Дунай, стік рр. Когильник і Сарата, об’єми води на зрошення та скиду у море, тощо). В цілому водойма вважається слабо проточною (річний коефіцієнт водообміну коливається у межах 1,5-2,5). Але умовно за час існування Сасицького водосховища можна виділити два періоди, які відрізняються за інтенсивністю зовнішнього водообміну.
Перший період – 80-ті рр.-перша половина 90-х рр. У цей період значні об’єми води Сасику забирались на зрошування, скидалось у море біля 600 млн. м3 у рік, суттєво збільшилася сумарна річна витрата рр. Когильник і Сарата (у середньому до 4.0 м3/с). у зв’язку зі стоком дренажних вод ДДЗС у ці річки. Коефіцієнт водообміну водосховища складав 2,24 рази на рік, тобто забезпечувалась відносно висока (для цієї водойми) проточність.
Другий період – з другої половини 90-х рр. і по сьогоднішній день з нашої точки зору можна вважати періодом формування сучасної екологічної ситуації у Сасицькому водосховищі.
Він характеризується уповільненим зовнішнім водообміном, зниженням об’ємів забору води на зрошення відносним зменшенням відмітки рівня поверхні водосховища. За останні роки режим експлуатації та водний баланс оз. Сасик суттєво змінилися.
Характерною рисою такої зміни є коливання рівня поверхні озера та р. Дунай в створі каналу Дунай-Сасик (До 2001 р. коливання рівня вільної поверхні Сасика повторювало коливання рівня води в Дунаї, хоча з меншою амплітудою. Починаючи з другої половини 2000 року рівень води в озері фактично підтримується на нульовій відмітки відносно БС. Рівень цих коливань не перевищує декількох сантиметрів. Лише восени 2004 року вільна поверхня дещо знизилася у зв‘язку з відкачкою води насосними станціями для проведення робіт, пов‘язаних з укріпленням берегів водойми. Такий постійний рівень води суттєво зменшує підтоплення прилеглих територій і наближає обсяги ґрунтових і підземних вод до величин, характерних для лиману.
Практично припинилася перекачка води у Чорне море насосними станціями (НСО) за виключенням їх роботи восени 2004 року. Суттєво зменшилася подача води на зрошування. Порівняно з 1986-1990 роками (761 млн. м3) зменшилися і обсяги води, що подаються з Дунаю (146-386 млн. м3). У 2002 річний об‘єм Дунайської води досяг 290 млн. м3. В 2003 р – 147 млн. м3. Це пов‘язано з низьким рівнем води в Дунаї в цей період. В 2004 році (до жовтня) вода по каналу поступала лише 3 місяці, з квітня по червень, а річний об‘єм води склав 153 млн. м3.
У останні роки головними джерелами води оз. Сасик залишаються канал Дунай-Сасик та атмосферні опади. Так в 2002 році об‘єм Дунайської води склав 70 % всього притоку в озеро, в 2003 році – 50 %. Виток води з озера в Чорне море через шлюзовий водоскид в 2002 році складав майже 63 % всієї витрати, в 2003 році – 59 %.
Кратність річного водообміну відносно об‘єму озера при нормальному підпертому рівні (400 млн. м3) в 2001 році становила 1.3, в 2002 році – 1.04, в 2003 році – 0.8.
Інтенсивність внутрішнього водообміну у водосховищі, який обумовлюється вітровим впливом на водну поверхню і, відповідно, хвильовим режимом, досить висока. Водойма через округлу форму практично однаково реагує хвилюванням на рівносильні вітри різних напрямків. Мілководність Сасику, значні об’єми накопичених донних відкладів, вітро-хвильова діяльність обумовлює значну каламутність води. (у період експедиційних досліджень 2004 р. прозорість за диском Секки у водоймі не перевищувала 0,2 м).
Поступова стабілізація рівня води в озері і річного водообміну сприяє стабілізації сольового режиму Сасика в межах 1.5-2.0 г/л, зменшенню інтенсивності явищ підтоплення та ерозії берегів.
Гідрохімічний режим у водоймі залежить, як вже відмічалось, від гідрологічного режиму, обсягів та якості вод р. Дунай, рік Когильник і Сарата; надходжень забруднюючих речовин із прилеглих територій з поверхневим стоком, дренажними водами; тощо. Характеристика сучасного гідрохімічного стану водойми надається за результатами досліджень 2004 р.
Вміст розчиненого кисню по акваторії водосховища майже не відрізнявся і становив 10,05 – 12,32 мг/л, тобто знаходився в нормі за всіма видами водокористування.
Величини показників БСКп та ХСК свідчать про те, що восени 2004 р. вода водосховища Сасик була забруднена органічними речовинами.
Показник БСКп на більшій частини акваторії водосховища складає від 5,1 до 12,04 мгО/л (максимальні значення показника БСКп відмічено в зоні впливу каналу Дунай-Сасик). Значення показника ХСК знаходиться в межах 50-115 мг/л, при цьому максимальне значення зафіксовано у верхів’ї водосховища.
Значення водневого показника (рН) змінюється в незначних межах 8,27-8,58, що вказує на лужний характер води.
Якість води водосховища за біогенними сполуками відповідає нормативам як господарсько-питного та культурно-побутового, так і рибогосподарського водокористування, за виключенням вмісту нітритів у верхів’ї, каналі Дунай-Сасик і у зоні його впливу.
Якість води по акваторії водосховища за вмістом азоту амонійного та нітратного знаходиться в нормі за всіма видами водокористування; концентрація фосфатів знаходиться в межах 0,02-0,06 мгР/л.
Найбільша величина сухого залишку спостерігається в верхів’ї водосховища – 1920 мг/л. На інших ділянках водосховища мінералізація нижча, але за цим показником вода не відповідає ані нормам господарсько-питного та культурно-побутового призначення, ані вимогам до води для зрошення. За мінералізацією вищепереліченим нормативам водокористування відповідає тільки вода, що надходить по каналу Дунай-Сасик (600 мг/л).
Перевищення вмісту хлоридів у водосховищі становить – 1,74-1,89 ГДКв та 2,0-2,2 ГДКв.р. По акваторії водосховища перевищення вмісту сульфатів за нормами господарсько-питного та культурно-побутового водокористування незначне і становить – 1,03-1,13 ГДКв. За нормами рибогосподарського водокористування перевищення вмісту сульфатів більш значні та складають 4,6-5,6 ГДКв.р.
Жорсткість води водосховища знаходиться в межах 9,8 – 11,6 мг-екв/л. Цей показник нормами, що використовувались для оцінки, не регламентується.
Гідрохімічний стан Сасицького водосховища було проаналізовано з точки зору відповідності якості води вимогам господарсько-питного, культурно-побутового та рибогосподарського водокористування.
Експедиційні дослідження гідрохімічного стану Сасицького водосховища, проведені в 2004 році в тих же точках відбору проб, що і за ретроспективними дослідами, дали змогу виявити динаміку зміни вмісту забруднюючих речовин у води в порівнянні з ретроспективними даними.
За вмістом біогенних речовин якість води водосховища стала краща, але не відповідає нормативам на деяких ділянках. Значення мінералізації хоча і підвищилося, але не перевищує максимальні в попередні роки.
Отримані в експедиції дані свідчать про те, що за показниками якості води у Сасицькому водосховищі має місце як перевищення окремих нормативів, та і відповідність, зокрема:
для питного водоспоживання Сасицька вода не може використовуватись без відповідної водопідготовки;
для культурно-побутового водоспоживання Сасицька вода не може використовуватися з причини перевищення показників якості води за БСК, ХСК, вмісту хлоридів, сульфатів та мінералізації (сухого залишку);
для рибного господарства Сасицька вода не може використовуватися без зниження в ній вмісту нітритів і органічних сполук та магнію;
вважається, що для зрошення вода взагалі нешкідлива, якщо в ній присутні розчинені солі з концентрацією не більше 1000-1500 мг/л, але експедиційні вимірювання сухого залишку у воді Сасицького водосховища показали, що він складає 1620-1960 мг/л, тобто має місце перевищення нормативу.
Головний висновок щодо якості води Сасицького водосховища (з точки зору водокористування) полягає в тому, що за вмістом основних контрольованих показників вода водосховища була незадовільна за тим чи іншим показником якості води, для того чи іншого виду водокористування на протязі всього досліджуваного часу, в тому числі і у сучасний період.
Проведена екологічна оцінка якості води водосховища, в пунктах спостереження у с. Борисівка та с. Лиман показала, що екологічний індекс якості води з 1986 по 1997 коливався в межах 2,5 – 3,2, потім став зростати і в 2000 р. досяг величини 3,8. В 2001р. він знову знизився до величини 3,3, а в 2002 та 2003 рр. дорівнював 3,1.
Зростання екологічного індексу до 3,8 обумовлено збільшенням індексу за еколого-санітарними критеріями до 4,8 (лімітуючими речовинами є БСК5, амонійний азот, нітритний азот), а також ростом індексу по токсичних показниках до 4,2 (лімітуючі речовини феноли).
Зростання екологічного індексу в період з 1997 по 2000 рік обумовлене падінням водообміну в водосховищі, в зв’язку з падінням забору води на зрошення та падінням об’ємів відкачки води в море, для стабілізації якісних показників води в водосховищі.
Зниження екологічного індексу в перід 2001-2003 років сумнівне, й обумовлене, ймовірно, в першу чергу, скороченням програм моніторингу (при скороченні переліку забруднюючих речовин зменшуется й індекс), а в другу чергу, кризовими явищами в економіці, що обумовило зменшення антропогенного тиску на водосховище та тимчасову стабілізацію її самоочисного потенціалу, але це тимчасове явище й тенденція росту забруднення водоймища залишиться. Це підтвердили польові спостереження УкрНДІЕП в вересні 2004 року: екологічний індекс по акваторії водосховища коливався в межах 3,1-3,8.
Стан біоти. Сасицьке водоймище практично з перших років його перетворення характеризувалося досить високими продукційними показниками і майже зрівнювалось за біопродуктивністю з колишньою водоймою естуарного типу – лиманом Сасик. Але у водоймищі в результаті специфічно сформованих після опріснення умов продукування (відсутність занурених макрофітів, велика кількість біогенів – дуже сприятливі умови для бурхливого розвитку фітопланктону, зокрема синьозелених водоростей) переважна частина автохтонної органічної речовини надходить у екосистему за рахунок фотосинтетичної активності водоростей, первинна продукція яких лежить в основі всіх наступних трофічних рівнів [22]. Конкуренція за біогени відсутня через слабкий розвиток вищої водної рослинності. За рахунок синьо-зелених водоростей рівень розвитку фітопланктону досягає рівня “цвітіння” і, навіть, “гіперцвітіння”.
Заростання водосховища вищою водною рослинністю на сучасному етапі залишається незначне, загальна площа рослинних угруповань не перевищує 6 % акваторії при слабкому розвитку зануреної рослинності. Повітряно-водна рослинність зосереджена в основному у верхів’ях та на мілководдях приморської частини водоймища (від каналу Дунай – Сасик до перекачувальної насосної станції), частково представлена на західному березі, на ділянках, де відсутні абразійні процеси. Із-за слабкої розвиненості вища водна рослинність не відіграє значної ролі у продукційних та самоочисних процесах у водосховищі.
Дослідження останніх років свідчать про домінування у вегетаційний період року синьо-зелених водоростей по всій площі водосховища. Відсотковий вклад синьо-зелених водоростей у сумарну чисельність фітопланктону водоймища Сасик складав 98,96 % (2000 р.), 82-99% (2004 р.); у каналі Дунай-Сасик – 64% (2004 р.). Дослідженні ділянки водосховища відносяться до III-IV класу якості води 5-6 категорії. Переважаючий тип трофності по фітопланктону – евтрофний і політрофний (зокрема у верхів’ї та зоні впливу каналу). Фітопланктон річок можна охарактеризувати як мезотрофний.
Про наявність процесу евтрофікації свідчать усі структурні показники зоопланктону, зокрема, масовий розвиток коловерток, які першими реагують на підвищення трофності і органічне забруднення води, а також їх видова і трофічна структура, екологічна характеристика.
До „цвітіння” води синьо-зеленими водоростями і вторинного біологічного забруднення води призводить, скоріш за все, зовнішнє забруднення водосховища біогенами.
Відносно забруднення водойми органічними речовини, то у більшому ступені воно відбувається за рахунок вторинного забруднення, про що свідчать спробні індекси, визначені за видами-індикаторами планктонних угруповань. У водосховищі вони коливалися від 1,93 до2,23 (β-мезсапробна зона), у Когильнику індекс складав 1,75, Сараті – 1,4, каналі Дунай-Сасик – 1,46.
В цілому треба відмітити, що водойма і на сучасному етапі залишається високопродукційною, переважна частина автохтонної органіки надходить у екосистему за рахунок фітопланктону. Сасик піддається евтрофікації у результаті внутрішньо водоємних процесів; відбувається щорічний приріст органічної речовини.
Кормова база риб, яка сформувалась у водосховищі, виявилась високопродуктивною і у перші роки становлення іхтіоценозу, рибопродуктивність сягала 35-40 кг/га. Основними промисловими видами виявились сазан, судак, лящ, карась сріблястий. Тобто, у першій половині 80-х рр. створилися винятково сприятливі умови для нагулу риб короткого детритного ланцюга, що стрімко збільшили чисельність та біомасу.
У 1987 році був зареєстрований максимальний річний вилов риби – 1020,6 т. На цей період припадає друга фаза біопродукційного процесу, під час якої була досягнута найвища продуктивність іхтіоценозу. У цей період відбулася визначена перебудова продукційних процесів і часткова зміна домінуючих видів.
У 90-х рр. розпочалась третя фаза становлення біопродукційного процесу, яка характеризувалась швидким зниженням після досягнутого максимуму і подальшою стабілізацією виловів на досить низькому рівні. В цей період у Сасицькому водосховищі реєстрували 11 видів риб: сазан (короп), судак, лящ, карась сріблястий, товстолобик, білизна, окунь, краснопірка, тарань, чехонь, плоскирка. У 2000-2001 рр. рибопродуктивність знизилась до мінімального значення за період існування водосховища – 10,1 кг/га.
У 2002-2003 рр. рибопродуктивність Сасицького водосховища трималась на низькому рівні – 13,4-14,8 кг/га. Поряд з цим в іхтіокомплексі озера відбулися значні зміни в порівнянні з 90-ми роками. У виловах почали реєструвати піленгаса, атерину, бичків та річкових раків. Основу промислових виловів складали карась і товстолобик. Значно зменшилась чисельність ляща (5-6 %) та судака (1-2 %).
Аналіз наявних офіційних даних свідчать про дуже низьку ефективність заходів щодо зариблення водойми. За даними ОдЦПівденНІРО коефіцієнт промислового повернення цих видів риб становив 3,4 % – для коропа та 1,0 %– для товстолобика.
Значні темпи росту, вгодованості та жирності деяких видів риб свідчать про добрі умови нагулу у водосховищі. Але слід зазначити, що риба в умовах озера Сасик майже не нереститься. Популяції більшості промислових риб цієї водойми не мають закінченої біологічної структури.
Наявні дані свідчать про погіршення стану іхтіоценозу.
Як результати досліджень 80-х рр., так і результати аналізу відібраних в оз. Сасик у 2004 р .тканин водної фауни (риби, раки та молюски) свідчать про перевищення вмісту важких металів (зокрема, свинцю та міді) в м’язах майже всіх промислових видів риб. Найбільші показники накопичення свинцю відзначені у м’яких тканинах раків.
Практично у всіх зразках риб і раків відмічено високий вміст хрому та нікелю. У м’яких тканинах молюсків і раків відбувається значне акумулювання заліза [100].
У риб поширені клінічні ознаки бактеріальних, вірусних, мікозних захворювань, а також ознаки, властиві інтоксикаціям. Гельмінти виявились домінантним компонентом паразитофауни риб Сасицького водосховища. Проведені паразитологічні дослідження свідчать про те, що сучасна епізоотична ситуація, що склалася на Сасицькому водосховищі є неблагополучною та, що найнебезпечніше, – нестабільною. Будь-яка прісноводна водойма, особливо з низьким рівнем водообміну, в епізоотологічному відношенні менш благополучна, ніж морська або солонувато-водна.
В останні роки має тенденцію до погіршення санітарно-епідеміологічна і санітарно-гігієнічна ситуація у зоні Сасика (Дод.1, 2, 3).
Висновки
Гідрологічний режим у сучасний період відрізняється від такого у 80-ті – початку 90-х рр. 20 ст. і характеризується сповільнення зовнішнього водообміну та відносною стабілізацією рівня води водосховища практично на нульовій відмітці БС. Це сприяє стабілізації сольового режиму Сасика в межах 1.5-2.0 г/л, зменшенню інтенсивності явищ підтоплення та ерозії берегів. Однак ці зміни режиму позитивно не відбилися (і не могли відбитися) на таких екологічних проблемах водойми як:
– замулення водойми, накопичення забруднених завислих речовин, що надходять з дунайською водою; акумуляція і трансформація токсикантів на усіх рівнях екосистеми, в т.ч. біоті;
– “цвітіння” води синьозеленими водоростями і, як наслідок, вторинне забруднення водосховища органічними сполуками, накопичення органіки автохтонного походження, що обумовлено (наряду з уповільненим водообміном) великими обсягами надходження біогенів.
Сасицьке водосховище залишається відстійником-накопичувачем завислих речовин (ЗВ). У роки відносно інтенсивного водообміну у середньому за рік [22] з дунайською водою у водойму надходило близько 130 тис. т ЗВ, близько 90% яких осаджувалися у Сасику. Виходячи з цих величин, орієнтовні об’єми їх накопичення до другої половини 90-х рр. складають близько 1,7 млн. т. Використовуючи дані [123, 124] щодо концентрації ЗР у воді пониззя Дунаю та обсягів її подачі, можна орієнтовно оцінити надходження завислих наносів за останні роки. Ця величина складає близько 700 тис. т. В цілому за роки існування прісноводного Сасика за рахунок лише цього джерела (надходження води з Дунаю) у водоймі сформувалося близько 2,5 млн. т донних відкладень. При функціонуванні Сасика як водойми з штучним водообміном промивання його від донних відкладень не відбувається і їх накопичення буде продовжуватися. Токсичні речовини, що надходять зі ЗР акумулюються і трансформуються у екосистемі, відбувається накопичення їх у гідробіонтах, особливо представниках останньої ланки трофічного ланцюга.
На сучасному етапі практично не вирішується існуюча проблема “цвітіння” і “гіперцвітіння” водойми синьозеленими водоростями, яка пов’язана, в першу чергу, з надходженням значних обсягів біогенних елементів, зміною статусу солоної водойм на прісноводну, малою проточністю. Стік рр.Когильник і Сарата та канал Дунай-Сасик (який став додатковим фактором евтрофування після відокремлення від моря) є основними джерелами надходження забруднюючих і біогенних речовин у водойму. Про це свідчать і дані експедиційних досліджень 2004 р. – підвищені концентрації нітрітів зафіксовано у верхів’ї водосховища, а також у каналі та зоні його впливу.
Навіть у останні роки, при зменшенні обсягів надходження дунайської води, роль каналу, з нашої точки зору, залишається провідною. На користь цього свідчить і просте співставлення об’ємів води з названих джерел (2002 рік: канал – 290 млн. м3, об’єднаний стік річок – 12 млн.м3, 2003 рік: канал – 160 млн. м3, об’єднаний стік річок – 45 млн.м3), які ілюструють практично два крайні варіанти співвідношення цих статей притоку. Надходження основних біогенів з дунайською водою можна оцінити такими величинами [124]. 2002 р.: амонійний азот – 145 т, нітратний азот – 174 т, нітритний азот – 23,2 т, фосфати – 72,5 т. 2003 р.: амонійний азот – 80,0 т, нітратний азот – 96 т, нітритний азот – 12,8 т, фосфати – 40,0 т.
Дані експедиційних досліджень, дозволяють визначити відповідні величини для стоку р.р. Когильник і Сарата. 2002 р.: амонійний азот – 1,32 т, нітратний азот – 13,2 т, нітритний азот – 0,18 т, фосфати – 1,56 т. 2003 р.: амонійний азот – 4,95 т, нітратний азот – 49,5 т, нітритний азот – 0,675 т, фосфати – 5,85 т. Однак треба зразу відмітити, що дані одноразових відборів не дають реальної оцінки ситуації, але можуть проілюструвати порядок величин.
Проведенням ряду водоохоронних заходів можливо нейтралізувати влив локальних джерел евтрофування – рр. Когильник, Сарата (строки щодо їх проведення та обсяги фінансування закладено в Основних положеннях програми “Регіональна ініціатива. 2002-2006 р.”, що затверджені Одеською облдержадміністрацією 12 лютого 2003 р.). Однак виключити вплив надходження біогенів у водосховище з дунайською водою у сучасному варіанті існування Сасику, згідно правил його експлуатації, не представляється можливим.
В цілому стан екосистеми водосховища на сучасному етапі можна охарактеризувати як напружений та нестабільний, тобто стан екосистеми штучної водойми, що має обмежені можливості для саморегулювання і залежить, головним чином, від зовнішнього фактору.
У цьому зв’язку, хотілось би ще раз підкреслити основні фактори, що обумовили (і обумовлюють) існуючий стан оз.Сасик, негативні екологічні тенденції його змін.
• перетворення відкритої водойми лиманного типу на накопичувач Дунайської води і відстійник ЗР;
• особливості гідрологічного режиму створеної водойми: слабка проточність, уповільнений зовнішній водообмін, обмежені можливості регулювання водообміну;
• обсяги і якість вод річок Дунай, Когильник і Сарата.
Leave a Reply