Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Суздалева Анна Александровна

Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов
<
Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Суздалева Анна Александровна. Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов : Дис. ... канд. техн. наук : 03.00.16 Москва, 2005 188 с. РГБ ОД, 61:06-5/2366

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ МАЛЫХ ГОРОДСКИХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ 11

1.1. Основные направления инженерно-экологического обустройства урбанизированных водных объектов 11

1.2. Факторы, обусловливающие ухудшение экологического состояния городских водных объектов 15

1.2.1. Загрязнение 15

1.2.2. Засорение 19

1.2.3. Эвтрофирование 21

1.2.4. Развитие в водных объектах патогенных , организмов 23

1.2.5. Характер водосборного бассейна 24

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 28

2.1. Фактические материалы 28

2.2. Методы определения гидролого-гидрохимических и гидробиологических показателей

2.3. Метод биотестирования качества водной среды

с лабораторной культурой дафний ...31

ГЛАВА III. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАННЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ И ИХ РЕКРЕАЦИОННАЯ ЗНАЧИМОСТЬ 33

3.1. Проблема оценки состояния городских водных объектов и выбор критериев для обоснования программ их инженерно-экологического обустройства 33

3.2. Классификация рекреационной значимости водных объектов 37

3.3. Нижний Мещерский пруд (временно утраченный водный объект) 43

3.3.1. Общая характеристика 43

3.3.2. Качество водной среды предполагаемого источника наполнения пруда и остаточного водоема в его котловине 45

3.3.3. Исследование растительности на дне и склонах котловины пруда 48

3.3.4. Прогноз развития экологической ситуации в Нижнем Мещерском пруду после его заполнения 50

3.4. Река Жужа (фрагментарно сохранившийся водный объект)... 53

3.4.1. Общая характеристика 53

3.4.2. Гидрохимический режим и качество водной среды 56

3.4.3. Прогноз развития экологической ситуации 60

3.5. Пруд на Феодосийской улице (рекреационно незначимый водный объект) 61

3.5.1. Общая характеристика 61

3.5.2. Гидрохимический режим и качество водной среды 66

3.5.3. Прогноз развития экологической ситуации 69

3.6. Техногенный водоем в 14-микрорайоне г.Зеленограда (рекреационно незначимый водный объект) 69

3.6.1. Общая характеристика 69

3.6.2. Гидрохимический режим и качество водной среды 72

3.6.3. Оценка экологической ситуации 73

3.7. Река Лихоборка (рекреационно малозначимый водный объект) 74

3.7.1. Общая характеристика 74

3.7.2. Гидрохимический режим и качество водной среды 77

3.7.3. Прогноз развития экологической ситуации на исследованных участках реки. Оценка эффективности мероприятий по отсыпке берегов 80

3.8. Река Лопца (рекреационно малозначимый водный объект) 81

3.8.1. Общая характеристика 81

3.8.2. Гидрохимический режим и качество водной среды 85

3.8.3. Оценка современного экологического состояния и прогноз развития ситуации при дальнейшей урбанизации водосборного бассейна 88

3.9. Водотоки, образовавшиеся на сбросах ливневой канализации Г.Курчатова (рекреационно малозначимые водные объекты) 89

3.9.1. Общая характеристика 89

3.9.2. Гидрохимический режим и качество водной среды 92

3.9.3. Оценка экологической ситуации и рекомендации по инженерно-экологическому обустройству 95

3.10. Река Сетунь (рекреационно значимый водный объект) 95

3.10.1. Общая характеристика 95

3.10.2. Гидрохимический режим и качество водной среды 100

3.10.3. Прогноз развития ситуации и рекомендации по инженерно-экологическомуобустройству 102

3.11. Новодевичьи пруды (исторически ценный водный объект).. 104

3.11.1. Общая характеристика ". 104

3.11.2. Гидрохимический режим и качество водной среды 106

3.11.3. Прогноз развития ситуации и рекомендации по инженерно-экологическому обустройству 108

3.12. Пруд в усадьбе Трубецких в Хамовниках (историческиценный водный объект) 110

3.12.1. Общая характеристика ПО

3.12.2. Гидрохимический режим и качество водной среды 113

3.12.3. Прогноз развития ситуации и рекомендациипо инженерно-экологическому обустройству

3.13. Оценка состояния городских водных объектов и определение степени необходимости разработки проектов

их инженерно-экологического обустройства 118

ГЛАВА IV. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ СОЦИАЛЬНОЙПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТИ И РЕКРЕАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛАМАЛЫХ ГОРОДСКИХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ 123

4.1. Общие закономерности эволюции малых городских водных объектов и выбор историко-экологического прототипадля проектов их восстановления 123

4.2. Концептуальные проблемы инженерно-экологического обустройства городских водных объектов 133

4.3. Унифицированная программа инженерно-экологического обустройства городских водных объектов 141

ГЛАВА V. ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ ОБУСТРОЙСТВУ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ 147

5.1. Проект реабилитации Нижнего Мещерского пруда 148

5.2. Проект реконструкции мельничного пруда на р.Жух<а .' 159

5.3. Проект реабилитации пруда на Федосийской улице 167

ВЫВОДЫ 173

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 175

Введение к работе

Агетушіьиость проблемы. Общепринятого определения понятия «малые водные объекты» в настоящее время еще не существует. Вместе с тем, эта категория водных объектов, включающая небольшие водотоки и водоемы, представляет собой один из основных компонентов окружающей среды, от состояния которого во многом зависит комфортность условий проживания подавляющей части населения Российской Федерации. Так называемые «малые реки», то есть водотоки протяженностью не более 100 км, густой сетью покрывают большую часть территории нашей страны. В настоящее время в России их насчитывается свыше 2,5 миллионов. Эти реки на протяжении веков играли важнейшую роль в жизни людей (Лихачева, 1990; Бойцов и др., 1993; Коронкевич, Медведева, 1993; Голубева, Никишина, 1995; Алексеевский и др., 2003; Родионов и др., 2004). Именно на берегах малых рек возникали многие русские города и села. В настоящее время они во многом формируют облик городов и других населенных пунктов, являясь важнейшим элементом их видеоэкологии (Филин, 1997). Велико было и экономическое значение малых рек. Вплоть до начала XX века они широко использовались не только в качестве источника чистой воды, рыбы, но и служили транспортными путями. В не столь давние времена практически весь урожай зерновых перерабатывался в муку в основном на водяных мельницах, строившихся главным образом именно на малых реках. В Российском государстве действовало более 60 тысяч мельниц, одна мельница строилась на 50-20 сельских домов.

Не менее важна была роль в населенных пунктах и небольших водоемов - прудов. Об их общем количестве в России сведений нет. Вместе с тем, пруды издавна являлись неотъемлемой частью практически всех русских поселений. О роли прудов в жизни Москвы свидетельствуют

многие топонимы (Чистые пруды, Патриаршие пруды, Краснопрудная улица и др.).

Бурное развитие промышленности, рост городов потребовали новых, крупных источников энергии и воды. Для этого создавались мощные централизованные системы водоснабжения, на больших реках возводились крупномасштабные гидротехнические сооружения. Малым рекам и прудам придавалось все меньшее значение. Одним из последствий такого положения явилось то, что контроль за их экологическим состоянием практически прекратился на целые десятилетия. К концу XX века реки и пруды во многих промышленных районах стали рассматриваться в качестве коллекторов, принимающих сточные воды и жидкие отходы производства (Пальгунов и др., 1997; Безносое и др., 2004; Суздалева, Горюнова, 2004).

Однако в последние годы отношение к малым водным объектам принципиально изменилось. Развитие ряда областей прикладной экологии, прежде всего таких, как видеоэкология, экология человека, медицинская экология, привело к осознанию того, что эстетическое восприятие человеком окружающей его среды, социальная привлекательность территории на которой он проживает являются фактором, не только определяющим степень комфортности условий его существования, но и оказывающим существенное влияние на его здоровье. Средой обитания большей части человечества стали урбосистемы - динамично развивающиеся природно-антропогенные системы, состоящие из архитектурно-строительных объектов и трансформированных компонентов природной среды (Калабеков, 2003). Важнейшим элементом урбосистем являются водные объекты, состояние которых во многом определяет социальную привлекательность городской территории, ее эстетическое восприятие (Филин, 1997). Данный фактор определяет не только степень комфортности условий существования людей, но и оказывает существенное влияние на их здоровье.

Кроме того, малые водные объекты, подверженные неконтролируемому загрязнению, стали важнейшим фактором ухудшения санитарно-эпидемиологической обстановки в городах. Поэтому, восстановление малых водоемов и водотоков постепенно становится одной первоочередных задач обустройства городской территории. Например, Правительством Москвы была по данной проблеме разработана специальная концепция (О Концепции ...., 2003).

В настоящее время многие городские реки и пруды находятся в таком состоянии, что одни только природоохранные меры не могут дать желаемого эффекта. В результате возникла настоятельная необходимость не только охраны, но и инженерно-экологического обустройства малых водных объектов, то есть осуществления инженерно-технических мероприятий, цель которых - сохранение данных объектов и возвращение им экологически приемлемых свойств и качеств. Словосочетание «инженерно-экологическое» в данном случае означает, что разрабатываемые мероприятия должны осуществляться на основе комплексного решения инженерно-технических и экологических проблем. Игнорирование одного из аспектов является основной , причиной неэффективности применяемых мер. Проведение одних инженерно-технических мероприятий, без глубокого анализа их экологических последствий, во многих случаях приводит не к улучшению, а, напротив, к ухудшению экологической ситуации. Вместе с тем, результаты экологических исследований непосредственно сами по себе не могут являться основой для осуществления конкретных работ по улучшению в городах качества окружающей среды. Необходимо создание специальных методологий, позволяющих вырабатывать экологически обоснованные инженерно-технические решения. Таким образом, в настоящее время разработка научных основ инженерно-экологического обустройства городских малых водных объектов представляет собой достаточно актуальную задачу.

Щель ш задачи мсследовашикм. Основной целью работы является разработка научно-обоснованной методологии инх-сенерно-экологического обустройства малых городских водных объектов.

В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:

  1. Исследовать факторы, определяющие рекреационный потенциал малых водных объектов, расположенных на урбанизированных территориях.

  2. Изучить экологическое состояние городских водных объектов, находящихся на различных стадиях антропогенной деградации.

3. Исследовать экологические последствия мероприятий,
применяемых в целях охраны и восстановления рекреационного
потенциала городских водоемов и водотоков.

4. Разработать классификацию малых городских водных объектов и
общую схему их исторического развития.

  1. Определить пути повышения рекреационного потенциала основных типов городских водных объектов.

  2. Разработать унифицированную методологию инженерно-экологического обустройства малых городских водных объектов.

Научиаш шкшизшш. Разработана новая методология инженерно-экологического обустройства городских водных объектов, базирующаяся на едином подходе к решению инженерных и экологических проблем. На основе комплексного изучения различных водоемов и водотоков, расположенных на урбанизированных территориях, создана классификация малых городских водных объектов. Разработан новый метод оценки состояния городских водных объектов. Предложена общая схема их исторического развития, позволяющая при разработке проектов определить эколого-инженерный прототип восстанавливаемого водного объекта и обосновать инженерные решения по его обустройству.

Мраютичесдше зиачение. Результаты работы могут быть использованы в следующих областях практической деятельности:

1) при разработке и проведении инженерно-технических
мероприятий по восстановлению рекреационного потенциала городских
водных объектов;

2) при проведении экологического контроля за состоянием
урбанизированных территорий;

3) при разработке программ инженерно-экологического
обустройства городских рекреационных зон;

4) при разработке экологической проектной документации
градостроительных объектов;

5) при создании.проектов Генеральных планов развития городов РФ.
Результаты работы уже были использованы при разработке проектов

инженерно-экологического обустройства ряда водных объектов г.Москвы: «Капитальный ремонт Нижнего Мещерского пруда (Очаково)»; «Строительство плотины и водяной мельницы на территории ГМЗ «Коломенское»»; «Реконструкция набережной реки Москвы ГМЗ «Коломенское»»; «Восстановление и экологическая реабилитация пруда по ул.Феодосийская, д. 1 la (MP «Северное Бутово»)».

Адпробадшм работы. Результаты работы докладывались на
конференции Московского государственного университета

природообустройства (Москва, 1999); на Всероссийской конференции «Актуальные проблемы экологии и природопользования» в Российском университете дружбы народов (Москва, 2004; 2005); на 11-ой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов Московского энергетического института (Технического университета) (Москва, 2005); на Международной научной конференции в МГУ имени М.В. Ломоносова «Водные экосистемы и организмы-7» (2005); на собрании научного коллектива лаборатории экологических исследований ООО «Альфамед 2000 (Москва, 2005).

Основные направления инженерно-экологического обустройства

Последние 150 лет, считающиеся эпохой научно-технической революции, коренным образом изменили характер зависимости человека от природных факторов. Технические нововведения облегчили человеку жизнь, но одновременно позволили ему на время забыть о водных объектах, на берегах которых он селился . и жил тысячелетиями. Постепенно городские водные системы - реки, озера, пруды, родники -пришли в запустение, заросли и стали непригодными не только как источники воды, но и как места отдыха, купания. Вместе с тем, вопросы экологии и благоприятной среды проживания в городах сейчас стоят особенно остро. Среда обитания человека - это не только набор физико-химических условий, отвечающих требованиям физиологических процессов. Благоприятные условия существования людей немыслимы без определенного уровня социальной привлекательности ландшафта, его эстетического и рекреационного потенциала (Boyden, 1996; Суздалеза и др., 1999; Родионов и др., 2004; Безносое и др., 2004; Суздалева, Горюнова, 2004). Поэтому, несмотря на то, что малые городские водоемы практически повсеместно утратили свои первоначальные функции, как источники водоснабжения населения, вопросы их экологической реабилитации в настоящее время весьма актуальны (Moughtin, Gardner, 1990; Goode, 1999; Pitt, 2000).

Общее количество малых водных объектов огромно. Только в Московской области насчитывается 4312 рек, из которых все, кроме реки Москвы, относятся к малым (длина их от нескольких сотен метров до 100 км). Точное количество малых водоемов прудового типа учету не поддается, но известно, что их было очень много. Например, существуют данные, что в 1872 г. в городской черте Москвы, приблизительно занимавшей пространство, ограниченное Садовым кольцом, их насчитывалось около 200 (Шамаро, 1988).

В настоящее время на территории Москвы насчитывается около 350 водоемов с площадью более 0,01 га и порядка 100 малых рек и ручьев общей протяженностью 492,568 км (из них 313, 98 км речных коллекторов и 178,60 км открытых участков) (Палыунов и др., 1997). На территории столицы осталось всего 9 рек и ручьев, имеющих полностью открытое русло. 57 водотоков полностью заключены в коллекторы. 28 рек и 79 водоемов расположено на особо охраняемых территориях архитектурно-парковых ансамблей. Долины 12 рек и 13 водоемов сами являются уникальными памятниками природы.

Однако еще 150 лет назад рек было на 25-30% больше. Огромное отрицательное влияние на малые реки оказало градостроительство: около 90 малых рек Москвы заключены в подземные трубы, на территории города за последнее столетие исчезло более 100 рек и ручьев, более 700 озер, болот и прудов.

На современном этапе большинство малых городских водных объектов находятся на такой стадии антропогенной деградации, что одних только природоохранных мер для приведения их в состоянии, отвечающее уровню комфортного проживания людей недостаточно. Во многих случаях для этого необходимо осуществление специальных инженерно-экологических мероприятий.

Способы осуществления мероприятий по инженерно-экологическому обустройству водных объектов и их конкретные цели могут существенно различаться. В связи с эти для их обозначения применяется ряд специальных терминов (Кошев, 1991; Гусев и др., 1993; Орлов, 2000; Айдаров и др., 2002): ОХРАНА — научно обоснованный регламент хозяйственной деятельности, основанный на запретительных и разрешительных мерах. Например, это организация водоохранных зон и контроль за соблюдением их режима.

ЗАЩИТА — научно обоснованные меры инженерного воздействия с целью изоляции и/или локализации источника возмущения (загрязнения, истощения, подтопления и т. п.). К числу таких мер можно отнести строительство очистных сооружений поверхностного стока, инженерное оборудование различных объектов в прибрежной зоне водоема и его водосборного бассейна, представляющих собой реальные или потенциальные источники ухудшения качества водной среды (свалки, кладбища и т. п.).

КОНСЕРВАЦИЯ — комплекс мероприятий, направленных на сохранение облика водного объекта, существующего в данный момент времени. Этот вид деятельности включает меры по поддержанию санитарно-гигиенических показателей и профилактические ремонтные работы гидротехнических сооружений, обеспечивающих существование данного объекта (плотин, шлюзов и др.). Консервация может применяться как для хорошо сохранившихся водных объектов, обладающих высоким видеоэкологическим потенциалом, так и для водоемов, имеющих культурно-историческое значение, но находящихся в критическом состоянии, когда дальнейшее развитие негативных тенденций приведет уже к необратимым изменениям. В последнем случае консервация водного объекта проводится, когда его восстановление в данный момент времени невозможно или нецелесообразно по экономическим или социальным причинам.

РЕАБИЛИТАЦИЯ — научно обоснованный комплекс мер, нацеленный на возвращение водным объектам экологически приемлемых свойств и качеств, обеспечивающих надлежащий уровень социальной привлекательности территории для проживания городского населения. К этой категории относятся различные проекты инженерного обустройства водных объектов, направленные на улучшение их экологического состояния, а также повышение видеоэкологического и рекреационного потенциала окружающей территории в целом.

РЕСТАВРАЦИЯ — деятельность, целью которой является придание водному объекту облика, свойственного ему в конкретную историческую эпоху. Реставрация может осуществляться только при условии наличия исторических документов, подтверждающих архитектурно композиционный облик водного объекта. В отличие от реабилитации реставрация включает работы по восстановлению строений, гидротехнических сооружений, элементов паркового дизайна, формирующих исторический облик данного водоема.

РЕКОНСТРУКЦИЯ — инженерные мероприятия, целью которых является приспособление водного объекта к современным условиям с сохранением его исторически или мемориально ценных элементов. Реконструкция применяется в двух случаях. Во-первых, для обустройства частично или плохо сохранившихся водных объектов, когда достаточно обоснованные историко-архивные документы, касающиеся их, отсутствуют. В этом случае при выполнении реконструктивных работ допускается использование аналогов или приемов оформления его композиций, характерных для периода существования (эпохи) данного городского водного объекта. Во-вторых, проведение реконструкции водного объекта бывает необходимо тогда, когда условия, сформировавшиеся на окружающей его территории, делают невозможным его дальнейшее существование без проведения специальных инженерных мероприятий. К числу последних можно отнести, например, подпитку водных объектов из систем водоснабжения, организацию систем искусственной циркуляции и др.).

Проблема оценки состояния городских водных объектов и выбор критериев для обоснования программ их инженерно-экологического обустройства

Прежде чем перейти к рассмотрению фактических материалов, полученных нами при исследовании городских водных объектов, следует определить критерии оценки их состояния. Данный вопрос чрезвычайно важен для разработки программ по инженерно-экологическому обустройству городских водных объектов и, несмотря на кажущуюся простоту, на практике почти всегда вызывает определенные затруднения.

В отличие от природного объекта, оценка городского водного объекта может одновременно осуществляться в нескольких различных аспектах. Помимо экологического аспекта проблемы практически всегда здесь присутствует еще ряд других: медицинский, культурно-исторический, технико-эксплуатационный, социально-психологический (Голубчиков и др., 2001).

Очевидно, что в зависимости от выбранной точки зрения будет существенно отличаться и выбор путей улучшения экологического состояния водных объектов. Так, основной целью мероприятий экологической реабилитации каких-либо природных объектов является восстановление ранее существовавших естественных экосистем. Подобный взгляд иногда высказывается при обсуждении проектов восстановления и сохранения водных объектов, расположенных на урбанизированных территориях. Однако в отношении малых городских водных объектов данный принцип по целому по ряду причин неприменим. Во-первых, большинство городских водоемов имеет искусственное происхождение - это пруды, создававшиеся людьми для удовлетворения своих нужд. Исходных естественных экосистем в них как таковых никогда не существовало. Более того, без периодического проведения специальных мероприятий (расчистки, ремонта водосливов и др.) многие городские пруды прекратили бы свое существование.

Во-вторых, важнейшим фактором формирования исторического облика малых городских водоемов является характер их хозяйственного использования. Поэтому программы реабилитации городских рек помимо мероприятий, направленных на улучшения их экологического состояния, часто предусматривают и восстановление старинных гидротехнических сооружений, например, мельничных запруд (Суздалева, Горюнова, 2004; Горюнова, Суздалева, 2005).

В третьих, принципиальное отличие городских водоемов и водотоков от аналогичных природных водных объектов заключается в том, что они являются не частью природного комплекса (макроэкосистемы данного региона), а входят в состав определенной урбосистемы. Урбосистемы принципиально отличаются от природных экосистем. Это динамично развивающиеся природно-антропогенные системы, состоящие из архитектурно-строительных объектов и трансформированных компонентов природной среды (Калабеков, 2003). Урбосистемы являются средой обитания людей, проживающих в городах, и создаются именно для них. Даже сохраняющиеся на урбанизированных территориях элементы природной среды (парковые зоны и др.) предназначаются, прежде всего, для создания благоприятной среды обитания городского населения. Как правило, истинной целью мероприятий, направленных на поддержание природных элементов урбосистем, является не восстановление в них природных сообществ, а сохранение их рекреационного потенциала и видеоэкологических свойств. Для этого, например, во всех парках проводятся расчистки территории от нежелательной растительности, на берегах озер, попавших в зону городской застройки, ликвидируются заболоченные участки и т.д. Таким образом, структурно-функциональная организация урбосистем строится на совершенно иных принципах, чем у природных экосистем (Калабеков, 2003). Кроме того, урбосистема города отличается от других экосистем массивным потоком энергии и разорванным циклом круговорота элементов (Hughes, 1974; Halle, 1987). Являясь искусственной экосистемой, город существует за счет притока извне вещества и энергии, сверх получаемых в процессе природных круговоротов (Wolkinger, 1977). Поэтому естественный ход процессов самоочищения и самовосстановления здесь невозможен. Например, подсчитано, что миллионный город потребляет 400-500 млн м3 воды в год, причем примерно 0,9 этого объема сбрасывается в виде сточных вод (Владимиров и др., 1986). Для регенерации такого количества воды необходима площадь водосборного бассейна не менее 20 тыс. км . Реальная же площадь города с населением 1 млн человек во много раз меньше - в среднем 20 тыс. га (Маслов и др., 2002). Таким образом, восстановить естественную экосистему малого водного объекта, водосборный бассейн которого расположен на урбанизированной территории, нереально.

В четвертых, основная цель мероприятий по улучшению состояния городского водного объекта заключается в создании условий, обеспечивающих его использование городским населением для удовлетворения своих нужд. При этом следует учесть, что на современном этапе характер использования почти всех городских водных объектов принципиально изменился. Например, на протяжении последних 40-50 лет из московских речек и прудов уже не берут воду для хозяйственных нужд и тем более для питья, не используют их для производства энергии, практически не используется и рыбохозяйственный потенциал. Изменилось даже рекреационное использование: многие из этих водных объектов сейчас уже не используются для купания, как всего несколько десятилетий назад. Следовательно, сохранение или восстановление городского водного объекта не подразумевает восстановление на нем тех видов водопользования, которые были в предшествующие исторические эпохи. В настоящее время малые городские водные объекты используются только в одном направлении - рекреационном. Однако важность этого аспекта неуклонно возрастает. Малые водные объекты - это основной компонент большинства рекреационных зон, значительно повышающий их видеоэкологический потенциал. Даже создание небольшого пруда в саду около дома принципиально изменяет эстетическое восприятие приусадебного участка (Смирнова, Семенов, 2003).

Гидрохимический режим и качество водной среды

Отбор проб воды для гидрохимических анализов производился в сентябре-ноябре 2003 г., в апреле-ноябре 2004 г. и в марте-апреле 2005 г. на следующих участках: станция №1 - сброс вод из закрытой части р.Жужи; станция №2 - р.Жужа в 100 м ниже сброса; станция №3 - р.Жужа в районе ее впадения в р. Москву; станция №4 - р.Москва выше устья р.Жужи; станция №5 - р.Москва в 50 м ниже устья р. Жужи.

В этих же точках производился отбор проб воды для биотестирования. Синхронный отбор проб воды на этих участках преследовал следующие цели:

1)определить качество вод р.Жужи на участке ее выхода из трубопровода; 2)определить качество вод р.Жужи, поступающих в р.Москву; 3)оценить изменения в гидрохимическом составе вод при их прохождении через открытый участок р.Жужи.

В зимний период температура вод, сбрасываемых из закрытого участка р.Жужи, была значительно выше естественного уровня (табл. 3.8). Это свидетельствует о том, что данный водоток в значительной мере формируется за счет различных городских стоков. Вместе с тем, признаков теплового загрязнения р. Москвы в районе впадения р.Жужи не отмечено.

Показатель рН в р.Москве в период наблюдений колебался в пределах 7,5-8,0. В сбросе вод из закрытого участка р.Жужи в ряде случаев значение рН было несколько более высоким, что весьма характерно для стоков с урбанизированных территорий (Куприянов, 1977; Янин, 2002).

Значения показателей сухой остаток, перманганатная окисляемость, бихроматная окисляемость, БПК5 в водах р.Жужи в подавляющем большинстве случаев также были выше, чем в р.Москве (табл. 3.9-3.12).

Содержание фосфатов в водах р.Жужи в большинстве случаев было чрезвычайно высоко (табл. 3.13). Уровень их концентрации, отмеченный з данном водотоке скорее характерен не для речных вод, а для сточных. Таким образом, поступление вод из р.Жужи можно рассматривать как один из источников эвтрофирования р.Москвы.

Сравнение данных гидрохимических анализов с действующими нормативами (Охрана природы, .... 2000) свидетельствует о том, что качество вод в р.Жужа в отдельные периоды соответствует неочищенным сточным водам. В настоящее время этот водоток несомненно является одним из источников загрязнения и эвтрофирования Москвы-реки.

Биотестирование вод осуществлялось 12.09.2003 г.; 12.05.2004 г.; 17.06.2004 г.; 18.08.2004 г. Токсический эффект был отмечен только в пробах, взятых 17.06.2004 г.. Воду, сбрасываемую из закрытого участка р.Жужи в этот период можно было рассматривать как гипертоксичную (ЛВ50 1ч.).

Похожие диссертации на Инженерно-экологическое обустройство и пути повышения рекреационного потенциала малых городских водных объектов