Цимлянское водохранилище имеет определяющее значение для устойчивого экономического развития Юга России и повышения качества жизни населения региона. Оно используются для целей судоходства, рыболовства, водоснабжения, ирригации и гидроэнергетики. Следствием активного использования данного водного объекта, а также интенсивного хозяйственного освоения водосборного пространства, и, прежде всего, водоохранных зон, является усиление негативного воздействия на экосистему Цимлянского водохранилища.
Любой искусственный водоем имеет свой срок жизни, Цимлянскому водохранилищу при его проектировании он был определен в 50 лет. В настоящее время принято считать, что оно способно обеспечить выполнение народнохозяйственных функций до 80 – 100 лет своего существования. Шестьдесят три из них уже прошли, так что процесс деградации начал проявляться всё отчетливее. Очень остро встают и экологические проблемы.
К основным факторам, негативно сказывающимся на состоянии экосистемы Цимлянского водохранилища, следует отнести:
- интенсивное абразионное разрушение береговой линии и, как следствие, заиливание дна;
- многолетнее понижение уровня заполнения чаши Цимлянского водохранилища и, вследствие этого, снижение его проточности, что приводит к его интенсивному прогреванию в летний период и концентрированию вредных примесей в воде;
- масштабные сбросы неочищенных сточных вод населенных пунктов, расположенных на берегах водохранилища и на реках, составляющих его боковые притоки, неконтролируемый смыв дождевыми и талыми водами почвенного слоя, насыщенного минеральными удобрениями и гербицидами а также органических веществ с территорий животноводческих ферм;
- интенсивное развитие цианобактерий (сине-зелёных водорослей) в летний период, приводящее к вторичному загрязнению водоемов продуктами разложения этих водорослей, что также связано с активным поглощением растворенного кислорода;
- снижение биопродуктивности водохранилища вследствие указанных выше причин и браконьерства.
Основными источниками поступления загрязняющих веществ в Цимлянское водохранилище и его боковые притоки являются предприятия и системы ЖКХ - следствие высокого уровня износа оборудования очистных сооружений населенных пунктов прибрежной зоны или их отсутствия. Значителен вклад также промышленных объектов, сельского хозяйства, загрязняющего водные объекты дренажными водами оросительных систем, а также судоходство.
Перечисленные проблемы достаточно хорошо и давно известны, но на протяжении уже многих лет не находят своего решения. Причин тому несколько:
1. Отсутствие продуманного комплексного плана (программы) действий, учитывающего интересы всех категорий водопользователей и предусматривающего набор взаимоувязанных мероприятий.
2. Разработка такого плана в свою очередь затруднена недостатком серьезных, глубоких научных исследований (проработок) развития природных и антропогенных процессов в акватории Цимлянского водохранилища и на его водосборе. Как следствие - отсутствие по ряду вопросов обоснованных предложений по неотложным и перспективным мерам.
3. Низкий, явно недостаточный, объем финансирования водохозяйственных и водоохранных мероприятий.
4. Особенности водного законодательства (особенно в части распределения полномочий и требований к разным категориям водопользователей).
Кроме того, на экологическое состояние водохранилища серьёзное влияние оказывает территориальная разобщенность: 2/3 площади его поверхности расположены в Волгоградской области и 1/3 – в Ростовской. При этом, довольно большой объем сточных вод сбрасывается в водохранилище на территории Волгоградской области, в связи, с чем влияние Администрации Ростовской области на улучшение экологической ситуации данного водного объекта является ограниченным.
Важнейшим условием сохранения экосистемы Цимлянского водохранилища является поддержание его водного баланса. Площадь зеркала Цимлянского водохранилища (при нормальном подпорном уровне 36 м. БС) равна 2700км2, полный объем - 23,86 км3. Наибольшая глубина водохранилища на ближайшем к плотине участке равна 31 м, а средняя глубина 8,85 м, что несколько превышает глубину Азовского моря.
В соответствии с действующими «Основными положениями правил использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища» его полезный объем составляет 11,54 км3. Запас воды между отметками 36,0 м и 33,5 м (БС), равный 6,27 км3, предназначен для сезонного регулирования и ежегодно должен восстанавливаться весной. Нижняя часть призмы регулирования между отметками 33,5 и 31,0 м объемом 5,27 км3 представляет собой неприкосновенный в обычных условиях запас, расходуемый для поддержания гарантируемого водопотребления в маловодные годы.
В течение семи последних лет среднегодовой уровень водохранилища устойчиво сохранялся на отметке 33,4 – 33,6 м. А среднегодовой объем запаса воды в нём составил 15,5 – 17,0 км3, что составляет примерно 3/4 от полного объёма. Внутригодовое распределение стока характеризуется крайней неравномерностью. Доля стока весеннего половодья (3-5 месяцев) составляет от 70 до 90%, сток летне-осенней и зимней межени колеблется от 10 до 30%. Период летне-осенней и зимней межени отличается более или менее равномерной водностью: доля летне-осенней межени составляет порядка 13% от годового стока. А расход воды обусловлен основным назначением Цимлянского водохранилища – ирригация и обводнение Нижнего Дона в интересах судоходства, а также рыборазведение и водоснабжение. Получение на Цимлянской ГЭС электроэнергии имеет не первостепенное значение. Установленная мощность станции составляет всего-то 160 тысяч кВт, однако с целью реализации указанных выше потребностей через турбины ГЭС в нижний бьеф сбрасывается основная доля воды, достигающая 75 % от общего стока. Величина нормативного стока воды из Цимлянского водохранилища равна 21,3 км3/год (напомню, нормативный объем воды в водохранилище составляет 23,9 км3). Реальная же величина стока, начиная с середины 60-х годов прошлого века до середины нулевых нашего века, колебалась в пределах 70 – 90 % от этого нормативного показателя. А начиная с 2009 года этот показатель угрожающе «утвердился» где-то на уровне 60%. Однако, рекорды маловодности поставили два последних сезона: осень 2014 г. – весна 2015 г. и аналогичный период 2015 – 2016 г.г. – около 50 %. Структура расходной части среднегодового водного баланса в последние 7 лет складывалась следующим образом:
- сброс воды в нижний бьеф через турбоагрегаты Цимлянской ГЭС: 11,0 – 13,0 км3;
- сброс воды в систему Донского оросительного канала для целей ирригации: 1,2 – 1,5 км3;
- испарение влаги с поверхности водохранилища: 1,9 – 2,1 км3;
- фильтрация через тело плотины и поступление воды в дренажную систему: 0,4 – 0,5 км3;
- расход воды на шлюзование: 0,3 – 0,4 км3;
- водопотребление Ростовской АЭС: 0,05 – 0,06 км3.
Таким образом, основными потребителями водных ресурсов Цимлянского водохранилища являются Цимлянская ГЭС (владелец «Лукойл») и ирригационная система Нижнего Дона. Существенными являются потери воды вследствие испарения. Однако, расхожее мнение о значительном расходе воды в системе шлюзования речных транспортных средств не нашло своего подтверждения.
В итоге, в течение последних семи лет регулировщик водных ресурсов Цимлянского водохранилища - Донское бассейновое управление - по сути, ежегодно санкционировало «расконсервацию» неприкосновенного запаса воды Цимлянского водохранилища. К слову сказать, подобная ситуация возникла не в первый раз: в 1975 году уровень «сработки» Цимлянского водохранилища достиг ровно 31 м (БС), т.е. уровня мёртвого объёма.
Многолетняя «хроническая» маловодность способствует концентрированию химических загрязнений в воде Цимлянскго водохранилища. Львиную долю поступлений этих загрязнений обеспечивают крупные населенные пункты, расположенные на берегах водохранилища. Так например, только один город только Волгодонск (170 тысяч населения) ежегодно сбрасывает около 1 миллиона м3 неочищенных ливневых стоков. На их долю приходится более 90% всего загрязнения, поступающего от техногенных источников в Приплотинный плес. Участки сброса ливневых стоков в Цимлянское водохранилище, согласно данным космического дистанционного зондирования, относятся к наиболее загрязненным участкам на всей акватории рукотворного моря. Кроме того, на протяжении многих лет биогенные элементы в виде солей и органических соединений сносятся в водохранилище с прилегающих территорий небольшими реками - Аксаем, Россошью, Цимлой, Чиром и другими боковыми притоками. В результате уже в течение нескольких десятилетий на всей акватории Цимлянского водохранилища имеет место устойчивое превышение ПДК по ряду загрязнителей: БПК5 – 1,5 ÷ 2,0 раза; марганец (двухвалентный) - 2,90 ÷ 3,20; медь – 1,90 ÷ 2,10; железо – 1,80÷ 2,20; сульфаты – 1,20 ÷ 1,50; нефтепродукты – 1,30 ÷ 1,70. Показательно,что в Приплотинном плёсе значение удельного комплексного индекса загрязнения воды (УКИЗВ) достигает 3,8 единиц, а на месте соединения Сухо-Соленовского залива с Приплотинным плёсом (г. Волгодонск) этот показатель возрастает до 5,3 единиц. Для сравнения: УКИЗВ в районе г. Калач-на-Дону равен 3,7; у х. Кривского – 3,0; у устья реки Чир на водной границе Ростовской и Волгоградской областей – 4,4 единицы. На сновании этих показателей вода в Цимлянском водохранилище в основном отнесена к четвертому классу качества и характеризуется как загрязненная. В подавляющем числе его боковых притоков вода относится к пятому классу качества и характеризуется как грязная.
Основной причиной загрязнения воды ионами марганца, нитритов, легкоокисляющимся органическим веществом, характеризуемым величиной БПК5, является интенсивное развитие фитопланктона.
При исследовании сезонного изменения содержания фенолов в воде установлено, что максимум их содержания наблюдается в августе-сентябре, что, очевидно, связано с процессами метаболизма водных организмов при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих наиболее интенсивно при повышенных температурах.
Любая гидроэкосистема стабильна, пока в ней поддерживается определенный баланс биогенных элементов и микроэлементов. Так, например, в водах Цимлянского водохранилища долгое время сохранялось постоянное соотношение азота и фосфора - 4:1. Однако, около четверти века назад исследованиями было установлено, что естественное соотношение содержания азота и фосфора в водохранилище нарушается, и уже к началу XXI-го столетия содержание азота превысило содержание фосфора в двадцать раз. В результате происходит неуклонное повышение трофичности водоема, увеличение количества образующегося в нем органического вещества. Летом Цимлянское водохранилище «цветет». Это объясняется увеличением содержания в воде азота и фосфора, за счет сбросов органических стоков, моющих средств и применения минеральных удобрений в сельскохозяйственном производстве. В результате, в водохранилище скапливаются и разлагаются сотни тонн биомассы сине-зелёных водорослей (цианобактерий), вызывая технические трудности при подаче воды для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения. При этом, ухудшаются химический состав и санитарные показатели воды, используемой в качестве питьевого источника, а также на орошение полей. Некоторые виды сине-зеленых водорослей придают воде неприятный запах и вкус, а отдельные их метаболиты могут быть токсичными. Следует учитывать, что «цветущая» вода содержит повышенные концентрации аммиака, нитритов и нитратов, что, в конечном счете, негативно сказывается на здоровье человека и животных. Увеличивается также агрессивность воды относительно бетона, разрушаются строительные материалы, применяемые в строительстве. Помимо перечисленного, отмирание и последующее разложение сине-зеленых водорослей вызывает ухудшение кислородного режима водоемов, появление заморных зон, а в ряде случаев – гибель промысловой рыбы.
В заключение анализа экологического состояния Цимлянского водохранилища следует отметить, что перечисленные факторы способствуют сукцессиям, направленным на старение природно-антропогенных экосистем, к которым относится Цимлянское водохранилище. Достаточно вспомнить, что первоначально нормативный срок существования этого водоема как народнохозяйственного комплекса был принят равным 50 лет. Нынешнее «цветение» воды в Цимле – ранние признаки ее «умирания». Без масштабных восстановительных и защитных мероприятий сохранить это рукотворное море не представляется возможным.
Подробный обзор экологического состояния Цимлянского водохранилища размещён на сайте: http://www.twirpx.com/file/1708816/
Контакты:
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
тел.: +79188549777; (8639)-27-95-06.
Владимир Шалимов, кандидат технических наук, г. Волгодонск
