АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
на озеро Средний Кабан г. Казань
и предложения по оптимизации
ЕГО СОСТОЯНИЯ
Работа посвящена изучению современного состояния
озеро Средний Кабан (г. Казань). Озеро долгое время
испытывало влияние сточных вод предприятий и городских
ливневых сточных вод. Состояние воды в водоёме оценивается
как «неудовлетворительное». В связи с этим требуется
разработка мероприятий по оптимизации состояния озера
для спортивно-оздоровительных целей. В статье приведены
материалы по изучению гидрохимического режима,
воздействия сточных вод на гидрофизические показатели
и гидрохимический режим водоёма, предложены
рекомендации по оптимизации состояния водоёма.
Введение
У
рбанизированные территории характеризуются
интенсивным воздействием
на окружающую среду, приводящим к
нарушению экологического равновесия
региона. Одним из элементов природной
системы урботерриторий, испытывающих
наибольший антропогенный пресс, являются
поверхностные водные объекты. Сильное
антропогенное воздействие приводит к ухудшению
качества водной среды и экологического
состояния, к нарушению структурнофункциональной
организации водных
экосистем, снижению водохозяйственной,
рыбохозяйственной и рекреационной ценности
водоемов. Эффективность решения
задач рационального природопользования
урбанизированных территорий во многом
зависит от полноты и достоверности используемой
для этих целей информации о состоянии
водных объектов.
Озеро Средний Кабан (оз.Ср. Кабан) расположено
в Приволжском районе г. Казань
(рис.1). Морфометрические параметры оз.
Ср. Кабан (площадь 129 га, длина 3,3 км,
средняя глубина 7,9 м) соответствуют требованиям,
предъявляемым к проведению
Í.Ì. Ìèíãàçîâà*,
доктор биологических
наук, профессор,
заведующая
лабораторией
оптимизации водных
экосистем факультета
географии и экологии,
Казанский
(Приволжский)
федеральный
университет
À.Â. Íèêèòèí,
аспирант, факультет
географии и экологии,
Казанский
(Приволжский)
федеральный
университет
соревнований и учебно-тренировочного процесса
по академической гребле. В связи с
этим акватория озера была выбрана для размещения
Центра гребных видов спорта для
соревнований XXVII Летней Всемирной
Универсиады 2013 г. Однако в настоящее
время осуществлению проекта Центра гребных
видов спорта препятствует высокая степень
загрязненности воды и донных отложений
озера. В связи с этим актуальным
является выявление и анализ источников
антропогенного воздействия на озеро, изучение
возможностей снижения загрязнённости
поступающих сточных вод.
Результаты и их обсуждение
Физико-географическая и гидрологическая
характеристика
Оз. Ср. Кабан – самый крупный водоем системы
озёр Кабан, расположен к югу от оз.
Нижний Кабан. Озерная система Кабан
состоит из трех водоемов – Нижний, Средний,
Верхний Кабан и двух протоков –
Ботани ческий и Булак. Оз. Нижний [1] и Ср.
Кабан соединяются между собой протоком
Ботанический. Происхождение озер системы
Кабан – старично-карстовое или эрозионнокарстовое,
их следует относить к древним старицам
р. Волга. Ориентировочный возраст
озерной системы Кабан – 10–40 тыс. лет.
Береговая линия оз. Ср. Кабан извилистая и
образует по западному берегу два залива
(рис.1). Северо-восточный берег озера пологий,
юго-западный – крутой, местами обрывистый,
на нем расположено большинство
промышленных предприятий и жилых
за строек. От Чертова угла в сторону оз. Верх*
Адрес для корреспонденции: nmingas@mail.ru
Вопросы экологии
3
Стр.1
Рис. 1. Карта-схема расположения оз. Средний Кабан.
ний Кабан и Куйбышевского водохранилища
отходит дрена (длина более 2 км, ширина 10
м, глубина до 1,5 м), по которой отводится
избыток воды (ежегодно откачивается до 23
млн. м3). Озеро Ср. Кабан относится к частично
зарегулированным водоемам, уровенный
режим его держится на отметке 51,5 м
абс. выс. Основные морфометрические характеристики
оз. Ср. Кабан приведены в табл. 1.
Таблица 1
Основные морфометрические характеристики озера Средний
Кабан (Экологический паспорт озера Средний Кабан, 2007 г.)
Характеристика
Высота над уровнем моря,
м. абс.
Площадь сохранившегося
водосбора, га
Площадь озера, га
Длина, м
Ширина, м (средняя/максимальная)
Глубина,
м (средняя/максимальная)
Объем
воды, тыс. м3
Значение
Координаты центра озера 55º 45` 04`` с.ш./ 49º 08` 44`` в.д.
47 (51)
66,1
129 (112-142 по литер. данным)
3300
429/622
7,9/22,8
11156,2
Характеристика антропогенного воздействия
Антропогенное
воздействие на оз. Ср. Кабан
связано с развитием Южной промышленной
зоны (ЮПЗ) г. Казань. История загрязнения
водоёма началась в XIX в., когда сточные
воды, поступающие от предприятий в оз.
Нижний Кабан, стали загрязнять воду соседнего
озера. До XVIII в. воды оз. Ср. Кабан
были гидрокарбонатно-кальциевыми, мягкими
и маломинерализованными. По исследованиям
известных химиков (Бутлеров,
Якобий, 1866, цит.: [2])) они были пригодны
для питьевых целей. Оз. Ср. Кабан долгое
время использовалось жителями исключительно
для рекреационных целей (сады, прогулки
на пароходах, купание) [2].
С 1928 г. началось активное развитие ЮПЗ
со строительством крупных промышленных
предприятий на западном берегу оз. Ср.
Кабан. С 1930 г. водоем стал выполнять функцию
водоема-охладителя вновь построенной
ТЭЦ-1. На восточном берегу озера (современное
место строительства Центра
гребных видов спорта) до 1970 г. складировались
отходы ТЭЦ-1 (золоотвал). Строительство
железнодорожной насыпи в 1928 г.
значительно ухудшило водообмен с оз.
Нижний Кабан. До начала 1990-х годов. в оз.
Ср. Кабан поступали хозяйственно-фекальные
сточные воды, воды ливневой канализации,
промышленные сточные воды, в том
числе с химкомбината им. М. Вахитова,
4
Н.М. Мингазова и др. // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №9, сентябрь 2011 г. с. 3-8
Стр.2
ТЭЦ-1, заводов СК им. Кирова, РТИ,
«Искож», «Теплоконтроль» и др.
Длительное промышленное загрязнение
озер привело к резкому ухудшению качества
вод озер Нижний и Ср. Кабан. В 1980 г.
система озёр Кабан была признана «предельно
грязными» водоемами (массовые
заморы рыб на обоих озерах, дефицит кислорода,
заражение вод сероводородом, превышения
ПДК в 10-100 раз по ряду
веществ). Начиная с 1981 г. для озер Нижний
и Ср. Кабан проводились специальные
оздоровительные мероприятия, разработанные
«Казгражданпроектом» совместно с
КГУ и другими организациями. В 1981 г.
была создана временная двусторонняя проточность
путем откачки воды через проток
Булак и дрену. В соответствии с проектом
большая часть промышленных сточных вод
была отведена на городские очистные
сооружения. В 1987-1990 гг. в западной
части оз. Ср. Кабан проводилось изъятие
загрязненных донных отложений. В результате
реализации проекта оздоровления значительно
улучшилось состояние оз.
Нижний Кабан и частично улучшилось
качество воды и экологическое состояние
оз. Ср. Кабан.
В настоящее время в оз. Ср. Кабан поступают
условно чистые сточные и промышленноливневые
сточные воды ТЭЦ-1, ОАО «Завод
синтетического каучука» и сточные воды
ливневой канализации (около 20 выпусков).
Озеро является приёмником ливневых сточных
вод микрорайонов Горки-1, Горки-2,
Танкодрома, части Советского района и
ЮПЗ г. Казань. В прибрежной зоне имеются
свалки бытового и строительного мусора.
Воздействие сточных вод на гидрофизические
показатели и гидрохимический режим водоёма
Антропогенное воздействие на оз. Ср. Кабан
имеет последствиями термальное и химическое
загрязнение вод и донных отложений.
Так, минимальная и максимальная температуры
воды на поверхности озера фиксировалась
в среднем на 1,5 °C выше, чем в озерах
Нижний и Верхний Кабан; в данном озере
отмечался наибольший по величине слой
металимниона. Прозрачность воды по Секки
в оз. Ср. Кабан изменялась по сезонам и
годам (2005-2009 гг.) от 0,6 до 1,5 м, в среднем
составляла невысокие значения (0,67 м),
цвет воды характеризовался как зеленоватый
или зеленовато-коричневатый.
По данным исследований лаборатории оптимизации
водных экосистем КГУ за 20022009
гг., с привлечением специализированных
лабораторий, а также на основе анализа
ведомственных данных Казанской ТЭЦ-1,
Вопросы экологии
Е.Н. Унковская,
старший научный
сотрудник,
Волжско-Камский
государственный
природный
биосферный
заповедник
Ë.Ð. Ïàâëîâà,
кандидат
биологических наук,
старший научный
сотрудник
лаборатории
оптимизации водных
экосистем факультета
географии и экологии,
Казанский
(Приволжский)
федеральный
университет
Ý.Ã. Íàáååâà,
кандидат
биологических наук,
младший научный
сотрудник
лаборатории
оптимизации водных
экосистем факультета
географии и экологии,
Казанский
(Приволжский)
федеральный
университет
ГУ «УГМС РТ», ЦСИАК Минприроды РТ
за 2007-2009 гг., гидрохимический режим
озера в значительной степени зависит от
антропогенного воздействия.
Поверхностный слой воды (0–2 м) загрязнён
сероводородом и нитритами (2,2–3.0 и 2,4
ПДК), относится по принятой в научной
литературе эколого-санитарной классификации
(ЭСК) качества поверхностных вод к IV
классу качества вод («загрязненные») из 5
классов. Слой воды 2–4 м также загрязнён
сероводородом и нитритами (2,8 и 16 ПДК),
относится к «грязным» водам (V класс качества
воды). Слой воды 4-10 м является наиболее
загрязнённым, относится по ЭСК к «грязным»,
наблюдаются превышения по
значе ниям БПК, ХПК, биогенным веществам.
Принятый нормативный индекс загрязненности
воды (ИЗВ6), включающий 7 классов
качества вод, в оз. Ср. Кабан изменялся по
годам и соответствовал в 2009 г. в поверхностных
слоях озера III классу («умереннозагрязненные»
воды), в придонных слоях –
VII классу («чрезвычайно грязные» воды).
Средние значения ИЗВ (по 6 показателям)
изменялись в поверхностных слоях (20052009
гг.) от 1,04 до 5,07, в придонных слоях
(2009 гг.) – от 117,19 до 146,49, что обусловлено
значительными превышениями ПДК в
придонных слоях воды по нефтепродуктам и
тяжелым металлам.
Наибольший вклад в антропогенное воздействие
на оз. Ср. Кабан вносят сбросы сточных
вод Казанской ТЭЦ-1, ОАО «Казан ский завод
синтетического каучука» и ливневой канализации.
Данные о качественном и количественном
составе сточных вод, по ступающих в
озеро, представлены в табл. 2.
5
Стр.3