Характеристика антропогенного влияния на реку Вуокса

План

Введение.

Глава 1.Характеристика исследуемого водоема.

Глава 2.Характеристика антропогенного влияния на реку Вуокса.

Глава 3.Пути решения экологических проблем реки Вуокса.

Заключение.

Список литературы.

Введение

В рамках глобальной экологической проблемы антропогенного загрязнения окружающей среды большое значение имеют локальные и региональные проблемы загрязнения. Мы рассмотрим их на примере бассейна реки Вуоксы.

В работе дается оценка влияния загрязняющих факторов на экологическое состояние реки Вуоксы. Основной задачей работы являются рассмотрение влияния предприятий лесопромышленной отрасли, энергетики, промышленности, сельскохозяйственной деятельности и населенных пунктов на экологическую обстановку в бассейне реки Вуокса, сопоставление загрязняющих факторов, влияющих на состояние реки.

Объектом предлагаемых в работе исследований являются эколого–экономические и эколого–правовые аспекты использования ресурсного потенциала реки Вуоксы.

В работе используется метод системного анализа, и при этом учитывается что реки, озера, острова и прибрежные зоны, входящие в систему Вуоксы, являются единым комплексом одного из важнейших рекреационных районов Балтийского региона. Разветвленная водосборная система Вуоксы располагается на территории Ленинградской области РФ и Финляндии и относится к Ладожскому озеру, являющемуся крупнейшим в Европе. В отличие от многих других озер региона Ладожское озеро через реку Неву соединяется с Балтийским морем и влияет на его экоразвитие и, особенно, на экологическое состояние Финского залива. Выбор для исследование именно этой реки обусловлен её особенностями интересными для изучения – река Вуокса не относится к крупным или гигантским рекам, но несмотря на это подвергается сильнейшему антропогенному влиянию предприятий различных отраслей.

Глава 1.Характеристика исследуемого водоема

Река Вуокса - это второй по величине после реки Волхов приток Ладожского озера, на долю которого приходится 27% общего поступления речных вод в озеро. Она берет начало из озера Сайма на территории Финляндии на высоте 74 м над уровнем моря и впадает в Ладожское озеро двумя рукавами. Северный рукав в настоящее время маловоден, вода из основного рукава реки Вуокса протекает только в многоводные годы. Южный рукав, проходящий через русловые озера Вуокса 1 и Вуокса 2, протоку Лосевскую, озеро Суходольское и реку Бурную, является основным, со среднегодовым расходом воды в устье 620 куб.м/с. До конца 19 века Вуокса протекала только по Северному рукаву, а Южный образовался только в 1857 году, когда был прокопан перешеек между рекой Вуокса и озером Суходольским и произошел прорыв через протоку Бурную в Ладогу.

Участки речного типа, общая протяженность которых составляет примерно 70 км, имеют заметное падение и большие скорости течения (до 1,5 м/с), участки озеровидных расширений с замедленным течением, протяженностью примерно 80 км, имеют продольные уклоны близкие к нулю, достаточно глубоководны (до 20м в озере Суходольское и до 23 м в озерах Вуокса) и содержат основную массу вод Вуоксы.

Площадь водосбора реки оценивается примерно в 67,8 тыс. кв. км. Основная часть бассейна расположена на территории Финляндии и включает в себя систему водосборов таких крупных озер, как Пиелинен и Большая Сайма, и значительно меньшая часть – в пределах Карельского перешейка. Характерной особенностью Карельского перешейка является обилие поверхностных вод, представленных реками и озерами, которые образуют озерно-речные системы. Озерность района составляет в среднем 5% . В речную сеть собственного водосбора реки Вуокса входит несколько десятков небольших речек, из которых наиболее значимыми являются реки Волчья, Дымовка, Вьюн, Булатная, Давыдовка.

Вуокса относится к группе рек смешанного типа питания с преобладанием снегового. Основную роль в формировании стока на водосборе реки играют зимние осадки, однако в южной части возрастает роль грунтовых и подземных вод. Значительные осадки (больше 600 мм в год), малые величины испарения (примерно 300 мм), недостаточная дренирующая способность речной сети, задержка воды в озерных котловинах обусловливают замедленный сток поверхностных вод и их длительное застаивание и, как следствие, сезонное переувлажнение почв и местами заболачивание территории.

В многолетнем аспекте водность реки довольно сильно варьируется. Средний многолетний расход реки Вуокса в створе Светогорской ГЭС равен 650 куб.м/сек, минимальный – 366 куб.м/сек, максимальный – 783 куб.м/сек. В целом для гидрографа стока Вуоксы характерна большая степень сглаженности, что связано с высокой озерностью бассейна.

В самой реке Вуокса регулирующую роль играют три больших русловых озера, через которые протекает южный рукав: Вуокса 1, Вуокса 2, Суходольское. Все три озера имеют вытянутую форму, большие глубины, выраженное стоковое течение и, следовательно, активный водообмен.

Бассейн реки Вуокса, как и большинство других территорий Ленинградской области, характеризуется достаточно высокой степенью освоенности, значительной плотностью населения в северной части (города Светогорск, Каменногорск, Приозерск, поселок Лесогорский) и сравнительно высоким развитием промышленности. Именно с этим связаны социально-экологические проблемы бассейна реки. Основное влияние на экологическую обстановку региона оказывают промышленные предприятия (Светогорский Целлюлозно-бумажный комбинат, Фабрика офсетных бумаг в г.Каменногорске, Приозерский завод по производству плит МДФ), гидроэлектростанции, сточные воды ряда городов и поселков. Кроме того, эта зона является очень популярным местом массового отдыха и туризма, что также влияет на экологическую обстановку региона.

Река Вуокса протекает по территории двух районов Ленинградской области: Выборгскому и Приозерскому. Выборгский район является вторым по величине в области. Общая площадь его составляет 743 123 га, в том числе площадь лесного фонда – 545 995 га. Наиболее крупные населенные пункты: города Выборг, Светогорск, Каменногорск. Система реки Вуокса является наиболее крупным водным объектом этого района и занимает около 6% площади. На территории района расположено 7 особо охраняемых природных территорий, среди которых Раковые озера и озеро Мелководное, входящие в систему реки Вуокса. В Выборгском районе расположены крупнейшие предприятия бассейна реки: Светогорский ЦБК и Каменногорская Фабрика офсетной печати. Эти предприятия являются основными загрязнителями воздуха, а наряду с ОАО «Водоканал» и основными загрязнителями водного бассейна.

Приозерский район почти в 2 раза уступает по размерам Выборгскому. Площадь его составляет 359 702 га, площадь, занятая водной поверхностью, составляет 14% площади района. Наиболее крупный населенный пункт – г.Приозерск. На территории района находится комплексный заказник «Гряда Вярямянселькя», созданный для охраны наибольшей в РФ водно-ледниковой гряды (7 279 га), а также памятники природы «Озеро Ястребиное» и «Озеро Красное». Основными загрязнителями водного бассейна Приозерского района являются предприятия ЖКХ и Приозерский комбинат по производству МДФ плит.

Для обоих районов актуальны следующие экологические проблемы:

- Уровень рубок леса вплотную приблизился к границе, за которой начинается переэксплуатация лесных ресурсов

- Сведение лесов в результате освоения территории под коттеджное и дачное строительство

- Ненормативная очистка сточных вод предприятий жилищно-коммунального хозяйства и промышленных предприятий

- Выбросы в атмосферу твердых и газообразных загрязняющих веществ и летучих органических соединений промышленными предприятиями.

Водные ресурсы являются одними из самых уязвимых, так как источниками воздействия на них являются промышленные выбросы в атмосферу, промышленные стоки, загрязненная почва, сельскохозяйственные угодья, дороги, населенные пункты и др. По данным Невско-Ладожского бассейнового управления в водоемы и водотоки бассейна реки Вуокса в пределах России от точечных источников в среднем за период 2000 – 2003 гг. сброшено 78,1 млн. куб.м сточных вод в год. Из них 89% (69,8 млн. куб.м/год) составил сброс загрязненных сточных вод, в том числе прошедших через очистные сооружения и сброшенных в водные объекты с категорией «недостаточно очищенные» – 60,3 млн.куб.м/год (77%). В среднем за 2000 – 2003 гг. в водные объекты бассейна реки от точечных источников загрязнения поступило за год 63,5 т фосфора, 150 т азота, 11,6 т органического вещества.

Средний многолетний сток фосфора в Ладогу с водами реки Вуокса составляет 704 т (11,7% от суммарной нагрузки), азота – 12172 т (22,7% от суммарной нагрузки). Эти данные указывают на значительное влияние реки на экологическое состояние Ладожского озера и необходимость мониторинга и комплексной оценки ее озерно-речной системы в процессе эвтрофирования и загрязнения. Последнее становится наиболее опасным в районах с замедленным водообменом.

Изучение экосистемы Вуоксы проводится Институтом Озероведения Российской Академии наук. На протяжении южного рукава реки от г.Светогорска до места впадения в Ладожское озеро находятся 23 станции наблюдения Кроме того, в 1995 - 1997 годах Региональным центром «Мониторинг Арктики« Росгидромета в рамках работ на сети ОГСН был проведен мониторинг качества воды бассейна Ладожского озера .Данные, полученные в результате наблюдений, использованы в работе.

Глава 2.Характеристика антропогенного влияния на реку Вуокса.
1. Влияние гидроэлектростанций на экологию Вуоксы

Река Вуокса представляет собой цепочку вытянутых озеровидных расширений, соединенных узкими порожистыми протоками. При длине 156 км общее падение реки составляет около 70 м. Основное падение (64 м) приходится на верхний 26-километровый участок, где находится каскад из 4 ГЭС – две финских (в том числе на Иматре) и две российских (Светогорская и Лесогорская ГЭС).

Гидроэлектростанции оказывают существенное влияние на планктон реки. Влияние ГЭС определяется целым комплексом факторов: режимом эксплуатации водохранилищ, высотой плотины и, следовательно, высотой перепада воды, составом планктона и характером нижнего бьефа. Высота плотин Вуоксинских ГЭС около 28 м с перепадом воды 15 м.

Анализ изменения планктона в верхнем течении р.Вуокса, проведенный в мае-сентябре 1990 года, показывает, что потери фитопланктона при прохождении через плотины Светогорской и Лесогорской ГЭС не превышали 30%, при этом из планктона выпадали преимущественно синезеленые, золотистые водоросли и крупные формы диатомей. Их место занимали бентосные формы, поступающие в результате взмучивания.

Отрицательное влияние ГЭС на зоопланктон значительно выше. Основными причинами гибели планктона при его прохождении через плотину ГЭС являются высокое давление и сильная турбулентность воды. Эти факторы вызывают шоковое состояние организмов. Исследования, проведенные Институтом Озероведения в августе 1989 г. и мае-сентябре 1990 гг. в районе Светогорской и Лесогорской ГЭС, позволили выявить степень трансформации организмов зоопланктона при прохождении его через агрегаты двух ГЭС.

По данным, приведенным Е.С.Макарцевой, на Светогорской ГЭС в мае максимальные потери (15% численности и 30% биомассы) отмечались в период весеннего пика зоопланктона за счет гибели крупных форм ракообразных, составляющих основную биомассу в это время года. Наиболее сильно разрушаются ветвистоусые раки из родов Bosmina и Daphnia, о чем свидетельствует наличие в воде большого количества их створок и оторванных конечностей. Количество мертвых организмов и пустых створок Cladocera возрастает по сравнению с верхним бьефом Светогорской ГЭС в 4 раза. Уже в 300 м от плотины при ослаблении течения соотношение живых и мертвых компонентов планктона выравнивается. При прохождении через агрегаты Лесогорской ГЭС теряется 53% численности и 38% массы зоопланктона. В июне с увеличением в планктоне роли легко разрушаемых тепловодных форм ветвистоусых раков потери увеличиваются до 58% в нижнем бьефе Светогорской и до 60% - Лесогорской ГЭС. В течение летнего сезона (июль - август) потери зоопланктона после агрегатов отмечались лишь для Лесогорской ГЭС, составляя от 20% до 50% биомассы. Что касается Светогорской ГЭС, то при ничтожно малом развитии зоопланктона в реке в это время года, его убыль не отмечалась. Эта тенденция сохранялась и в сентябре. Таким образом, средние показатели гибели зоопланктона при прохождении им через агрегаты ГЭС составили для Светогорской ГЭС в период с мая по июль 25% численности и 20% биомассы, для Лесогорской ГЭС за период с мая по сентябрь – соответственно 30% и 38%.

Воздействие ГЭС довольно трудно оценить в чистом виде, так как на исследованном участке реки накладывается влияние стоков Светогорского Целлюлозно-бумажного комбината, находящегося ниже плотины Светогорской ГЭС. Токсические стоки ЦБК приводят к резкому обеднению зоопланктона. Из-за гибели в первую очередь тонких фильтраторов, таких как дафнии и босмины, изменяется структура зоопланктона – выпадают представители ветвистоусых раков и доминируют веслоногие раки, наиболее устойчивыми из которых являются циклопы, наблюдается деградация зоопланктонного сообщества вплоть до полного исчезновения. Такая картина наблюдалась на станциях после Светогорского ЦБК: биомасса в верхнем бьефе Лесогорской ГЭС в 3 раза ниже, чем в верхнем бьефе Светогорской ГЭС (наибольшая биомасса зоопланктона в верхнем бьефе Светогорской ГЭС составила 1,1 г/куб.м в мае и 0,02 г/куб.м в сентябре, а в нижнем бьефе Лесогорской ГЭС - 0,34 г/куб.м в мае и 0,01 г/куб.м в сентябре). Кроме того, планктон поступает в Светогорское водохранилище, пройдя пороги и водопад Иматра и турбины финских ГЭС, значительно переработанным и не успевает трансформироваться в небольшом русловом водохранилище. В пробах воды, взятых у верхнего бьефа Светогорской ГЭС, обнаружено до 50% пустых створок ракообразных, деформированных особей и их отдельных частей (см. Таблица 1).
Таблица 1.1

Сезонная динамика численности (Ч – тыс./куб.м) и биомассы (БМ– г/куб.м) зоопланктона на разных станциях верхнего течения р.Вуокса

Показатели	Станции
	1	2	3	4	5	6
Август 1989 г
Ч	3,0	1,0	2,9	1,8	0,04	1,2
БМ	0,06	0,02	0,07	0,08	0,02	0,03
Май 1990 г
Ч	61,1	51,8	39,4	43,0	20,4	20,7
БМ	1,1	0,76	1,2	0,44	0,3	0,34
Июнь 1990 г
Ч	4,5	3,2	6,5	0,48	3,3	4,8
БМ	0,26	0,14	0,22	0,36	0,14	0,13
Июль 1990 г
Ч	8,7	6,1	7,0	9,7	5,3	4,8
БМ	0,24	0,27	0,3	0,32	0,18	0,1
Август 1990 г
Ч	1,0	3,0	3,0	1,7	1,6	1,0
БМ	0,12	0,68	0,1	0,1	0,08
Сентябрь 1990 г
Ч	0,56	1,2	1,1	1,1	1,0	0,64
БМ	0,02	0,03	0,03	0,03	0,02

Наряду с механическим повреждением в турбинных лопатках самих ГЭС, отрицательное влияние на живые организмы оказывают колебания воды в реке, вызванные режимом эксплуатации ГЭС. По данным гидрологов длина участка реки Вуокса, подверженного резким изменениям расхода воды, уровня и скорости течения, составляет около 100 км. Эта нестабильность водного режима на большом протяжении реки является негативным фактором, влияющим на функционирование водных популяций. Для минимизации отрицательного эффекта зарегулированности реки и сохранения биоразнообразия речных биоценозов необходимо поддерживать по возможности естественный гидрологический режим в нижнем бьефе водохранилищ, осуществляя сбросы воды, соответствующие природным паводковым явлениям.

Искусственное регулирование стока реки осуществляется главным образом финской стороной в целях поддержания оптимального уровня оз.Бол. Сайма и исходя из требований гидроэнергетики. Режим подачи воды на головной ГЭС обычно приближен к естественному и определяется пропускной способностью реки в ее истоке. Тем не менее, не редки случаи, когда наблюдаются аномально большие сбросы воды, или же, наоборот, имеет место необоснованная задержка подачи воды из озера. И тот, и другой случай приводит к негативным последствиям, главным образом, на российской территории.

В мае 2003 года депутаты Законодательного собрания Ленинградской области, входящие в комиссию по экологической безопасности и природопользованию, решили обратиться с жалобой в Генеральную прокуратуру РФ на действия финских гидроэнергетиков. По мнению парламентариев, деятельность финских ГЭС наносит существенный ущерб водному балансу реки Вуокса. В районе поселка Барышево, на шлюзе Гремучий и на мысе Серебристый установлено снижение уровня воды в реке более чем на 2 метра.

В связи с этим уменьшается и уровень воды в Ладожском озере, страдают рыбные ресурсы. Обмеление реки влечет за собой также энергетические проблемы для Ленинградской области. Уменьшение сброса воды со стороны финских ГЭС и привело к ухудшению экологического баланса.

Впервые этот вопрос был поднят в октябре 2002 года, когда Законодательное собрание Ленинградской области обратилось к правительству РФ с просьбой повлиять на ситуацию. В марте 2003 года состоялась встреча членов рабочей группы российско-финляндской комиссии по пограничным водным системам. Однако ощутимых улучшений в регулировании водного баланса Вуоксы не произошло.

2. Лесное хозяйство. Проблемы комплексного использования древесины.

Лесные массивы бассейна реки Вуоксы играют важную роль в процессе сохранения почвенных и водных ресурсов и поддержания экологического равновесия этого региона. Для системной оценки вклада лесов в общее состояние экосистемы Вуоксы рассмотрим общие вопросы лесного хозяйства Российской Федерации.

Можно выделить несколько важнейших функций лесных массивов. Леса, участвуя в глобальном кругообороте углерода и поддерживая природное равновесие углерода, кислорода и азота, уменьшают уровень химической, механической и биологической загрязненности воздушного бассейна, почв, грунтов, водоемов и подземных вод. Поглощение растениями газообразных и жидких химических загрязнителей, происходящее через покровы листьев, и последующее их разрушение внутри растений в большей мере способствует очищению воздушного бассейна, а также почв, грунтов и вод, от самых разнообразных вредных веществ как природного, так и антропогенного происхождения. Леса выполняют почвоукрепляющую функцию. Растения своими корнями предотвращают смещение слоев грунта, сдерживая осыпи и препятствуя образованию оврагов, а также предотвращая смыв и выветривание плодородного слоя почвы. Но, все-таки, основой является природостроительная функция лесов. В ее основе лежит способность растений к фотосинтезу, в результате которого образуются органические вещества – основа жизни на Земле.

Основные требования к лесопользованию определены Лесным Кодексом России, принятым в 1997 г. Требования предусматривают:

- Обеспечение непрерывного, неистощительного и рационального использования лесов;

- Сохранение и усиление средообразующих, водоохранных, защитных и иных функций лесов в целях охраны здоровья граждан, улучшения окружающей природной среды и развития экономики;

- Установление порядка лесопользования в зависимости от значения лесов и выполняемых ими функций, их местоположения, природных и экономических условий;

- Соблюдение научно обоснованных норм лесопользования;

- Обеспечение условий для воспроизводства лесов;

- Платность лесопользования.