Экологическое состояние, восстановление и обустройство малых водоемов г. Москвы

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 504.4.06:556.53

Институт водных проблем, ООО Фирма «Мон-Компани», г. Москва, Россия

Экологическое состояние, восстановление и обустройство малых водоемов г. Москвы

А.А. Артемьев

В связи со сложной экономической ситуацией в стране финансирование природоохранной деятельности протекает крайне вяло, а зачастую и вовсе не происходит. Особенно сильно это наблюдается в провинции и в городах с небольшим бюджетом. Пруды, фонтаны, реки и другие водоемы находятся в запущенном состоянии, не соответствующем ни эстетическим, ни санитарным и эксплуатационным условиям и стандартам. До недавнего времени в г. Москве наблюдалась аналогичная проблема. В рамках Комплексной экологической программы г. Москвы на период до 2005 г. реализованы природоохранные мероприятия, позволившие решить ряд важных экологических проблем, в частности, реабилитацию, экологическую реставрацию водных объектов, восстановление ландшафтов долин малых рек и прибрежных территорий водных объектов.

Современное состояние малых водоемов г. Москвы крайне неудовлетворительно. Берега многих водоемов разрушены эрозионными процессами. Травянистый покров нарушается за счет многочисленных тропинок и дорожек, организованных помимо дорожек с твердым покрытием. Водоемы захламлены строительным и бытовым мусором, наблюдается сильное цветение воды. В осенний период отмечается значительное количество ряски, зарастание берегов камышом и рогозом, по урезовым и прибрежным линиям прудов наблюдаются плавающие и затопленные посторонние предметы. Примыкающие участки береговой линии зарастают сорными травами, ко многим водоемам отсутствуют организованные спуски. Толщина донных отложений, состоящих из органического ила и ила, образованного за счет оседания на поверхности водоемов городской пыли, колеблется от нескольких сантиметров до полутора, двух, а иногда и более метров. Из-за неправильной эксплуатации водоемов нарушен их уровенный режим. Зачастую территория, прилежащая к водоему, подтоплена вследствие завышенного уровня воды. Это происходит в результате засорения водосбросного устройства бытовым мусором (пластиковыми пакетами, бутылками, ветками и др.). Некоторые пруды наоборот начинают пересыхать вследствие падения уровня грунтовых вод, а также за счет сокращения поверхностного стока, который также перехватывается ливневой канализацией.

Общеизвестно, что формирование качества воды во многом зависит от состояния водосборной территории. При сильном загрязнении верхних слоев почвы поверхностный сток вымывает загрязняющие вещества в водоем. Следовательно, качество воды в нем ухудшается. Процессы переноса загрязняющих веществ с потоками вод хорошо изучены, однако составить точный прогноз этих процессов для локального участка городского ландшафта весьма трудно. Характер поступления загрязнителей, интенсивность, максимальное разовое количество могут меняться независимо от ситуации на водосборе. водоем москва литологический аэрация

Результаты инженерно-экологических исследований на некоторых водоемах, подлежащих восстановлению, заставляют задуматься. Практически на всех прибрежных территориях водоемов в пробах почв выявлены превышения предельно допустимых концентраций высокоопасных элементов. Например, в почвогрунтах прибрежной зоны пруда по ул. Дорожной, по свинцу в 2…4 раза, по кадмию в 2…3 раза, по меди в 1,5…2, по цинку в 3…5, по никелю в 1,5-3, по кобальту в 1,5, по марганцу в 2…3 раза. Концентрация нефтепродуктов в пробах поверхностного слоя почвы превышает контрольные уровни в 4,6…5,5 раза. В большинстве случаев (в соответствии с МУ 2.1.7.730-99) поверхностный слой почвы и грунта по степени загрязнения химическими веществами относится к категории «опасные».

Средний валовой состав литологических типов донных отложений для г. Москвы, мг/кг

- содержание элемента ниже чувствительности определения; н. о. - не определялись.

Многие малые водоемы (пруды) используются в качестве дренажных. Они получают подпитку за счет дренажной системы с близлежащих домов, что, по своей сути приближено к естественному режиму питания грунтовыми водами. Однако в некоторых районах г. Москвы наметилась тенденция к снижению уровня грунтовых вод, в других, наоборот наблюдается подтопление. При проектировании таких систем питания не всегда учитывается, откуда поступают дренажные воды, - с территорий жилой застройки или промышленных зон. Снижение уровня грунтовых вод приводит к понижению уровня воды в пруде, а иногда и к его пересыханию. Такая ситуация, например, наблюдалась на пруду по ул. Вешних Вод. Отведение дренажных вод осуществлялось через существующую насосную станцию, расположенную в 50 м к северу от пруда. Насосная станция, по результатам обследования, а также сведениям эксплуатирующей службы, в последние 5…7 лет не функционирует. В результате градостроительного освоения территории, прокладки внутриквартальных сетей ливневой канализации, а также теплосети, сопровождаемой дренажем, были нарушены гидрогеологические условия территории, в результате чего дренажный сток от жилых домов, поступающий в пруд, был перехвачен сопутствующим дренажем теплосети. Обеспечение пруда водой от насосной станции прекратилось, что привело к резкому снижению уровня воды в пруде на 1…1,5 м и быстрому зарастанию пруда внутриводной и болотной растительностью. Изменение условий питания и отсутствие мероприятий по эксплуатационному уходу за гидротехнической системой привело не только к утрате эстетического вида пруда, но и к ухудшению его экологического состояния.

Однако пруд - это сложная экосистема, которая сформировалась в результате взаимодействия нескольких природных комплексов под влиянием антропогенного фактора. Каждый из этих комплексов требует специального ухода, к ним относятся:

территория, непосредственно прилегающая к пруду, и сам берег с ранее существовавшей растительностью и вновь посаженными зелеными насаждениями;

дно пруда с макрофитами;

вода в пруду вместе с плавающими водными растениями, насекомыми, земноводными, рыбами.

Эксплуатация прилегающей к пруду территории, помимо традиционных работ по уходу за зелеными насаждениями, поддержанию комфортных условий для повседневного отдыха у воды, включает ряд мероприятий по предохранению пруда от быстрого заиления. Особенно тщательный уход необходим за прибрежной территорией в полосе до 50 м от берега самого пруда. Он предусматривает предотвращение попадания мусора, органических остатков, твердых частиц вместе с поверхностным стоком воды в пруд. Поддержание густого травяного покрова на прилегающих к берегу склонах - прекрасный способ борьбы с эрозионными и делювиальными процессами и, как результат - предупреждение заиления пруда, его обмеления и зарастания.

Для поддержания стабильного состояния самого водоема и жизнедеятельности его обитателей необходимо регулярное опробование воды и донных отложений. Главные проблемы, которые необходимо предвидеть и своевременно устранять, - это стратификация воды в пруду, чрезмерное цветение, зарастание водной растительностью, заморы (как зимние, так и летние).

Восстановление малых водоемов имеет большое значение:

эстетическое, улучшает городской ландшафт, дополняет его естественными элементами;

рекреационное, благотворно влияет на физическое и психическое состояние населения. Появляются места для культурного организованного отдыха, что, в свою очередь, снижает затраты населения на загородные прогулки;

экологическое, восстанавливается естественная природная среда, нарушенная градостроительной деятельностью, а также жизнедеятельностью населения;

геоэкологическое, изменяется в сторону естественного режим грунтовых вод и почвогрунтов в прибрежных зонах влияния водоема.

Природообустройство малых водоемов должно проводиться с применением строительных технологий, максимально приближенных к естественным природным условиям. Одной из таких является применение габионных конструкций (габионы «Джамбо» и матрасы «Рено»). Оно обусловлено их конструктивными особенностями:

гибкостью конструкций в условиях проседания насыпного грунта;

высокой проницаемостью, исключающей нарушение водного баланса;

возможностью консолидации с укрепляемыми откосами и прорастанием растительности;

высокой ремонтной способностью.

Для заполнения габионных конструкций используется камень кристаллических пород фракции от 80 до 240 мм, обладающий следующими характеристиками: морозоустойчивостью, прочностью, устойчивостью к размыву водой, высокой твердостью.

Другая технология обеспечения первичной очистки и аэрации водных потоков (питающих водоем ручьев) - применение биоплощадок (гидробиоплато), обеспечивающих очистку поступающего стока. Конструкции сооружений представляют собой барраж с устройством в центральной части. Барраж может быть выполнен в виде подпорной стенки из габионов. В верхнем бьефе сооружения формируется мелководная зона с высадкой макрофитов, основная функция которой производить очистку поверхностных стоков. Учитывая фильтрационные свойства габионов, в верхнем бьефе для удержания расчетных уровней на примыкании к стенке, обычно выполняется суглинистый замок. Верхняя часть габионов для придания сооружению естественного природного вида озеленяется путем вкатывания грунта с посевом трав.

Основная технология очищения загрязненных стоков с использованием гидробиоплато заключается в создании и культивировании гидробиосистемы, предназначенной для биологического очищения стоков от нефтепродуктов, соединений тяжелых металлов и органики.

Гидробиосистема создается посадкой в биопруду местного посевного материала - макрофитов, наиболее подходящих для решения задач очищения, и культивируется при оптимальных условиях существования растительного сообщества, регулярном удалении зрелой и отмершей биомассы из биопрудов.

Очищению воды от нефтепродуктов способствуют механическая задержка нефтяной пленки стеблями растений и выделение растениями стимуляторов роста - углеводородокисляющих микроорганизмов. Основным очищающим агентом является перифитон - пленка обрастаний, развивающаяся на подводной части растений и обеспечивающая деструкцию нефтяных загрязнений. Очищение воды от нефтепродуктов и других органических веществ осуществляется путем их окисления микрофлорой, содержащейся в перифитоне.

Процессы очищения поверхностных стоков гидробиосистемой заключаются в следующем:

задержание и окисление пленки нефтепродуктов на стеблях водных растений;

поглощение соединений тяжелых металлов макрофитами;

окисление органических веществ кислородом из корневой системы макрофитов;

перколяция - очистка в корнях растений-макрофитов;

удаление биогенных органических веществ сообществом макрофитов.

Габионные конструкции были применены при восстановлении пруда по Черноморскому бульвару (выполнено ООО Фирма «Мон-Компани» в 2003 году). Пруд у Черноморского бульвара стал одним из первых объектов программы по восстановлению водных объектов Департамента природопользования и охраны окружающей среды г. Москвы. В ходе природообустройства был восстановлен сам водоем (площадь 0,3 га) и прилежащая к нему территория (около 1,5 га). После откачки воды из водоема были полностью удалены иловые отложения и мусор без нарушения естественного основания водоема драглайном с использованием ковша без зубьев. Отгрузка донных илов, бытового и строительного мусора производилась в автосамосвалы с дальнейшим вывозом на полигон ГП «Промотходы» для захоронения. После установки габионных конструкций дно водоема отсыпано чистым песчано-гравийным материалом.

Экологическая реабилитация прибрежной полосы пруда сохраняет его природные элементы и создает благоприятные условия для восстановления растительности, снижает рекреационные нагрузки. Для этого проведены работы по рекультивации, благоустройству и дополнительному озеленению практически по всему периметру пруда, а также частично на тех участках, где имеющаяся растительность сохранила признаки природного ландшафта. Снижение рекреационных нагрузок на берегах достигнуто посредством упорядочения сети и закрепления ее кустарниковой двухрядной изгородью и биогруппами, состоящими из деревьев, оконтуренных полосой загущенных кустарников. Состав проектируемых мероприятий имеет существенное отличие для каждого берега, что обусловлено степенью их антропогенной нарушенности и характером сохранившейся древесной растительности.

На северном берегу проведено закрепление от разрушения эрозионными процессами склона и упорядочение рекреационного использования прибрежной полосы и спортивного детского городка. Отремонтировано существующее покрытие детского спортгородка, а также восстановлен почвенно-растительный покров с сохранением произрастающих видов древесной и кустарниковой растительности. Механическая и биологическая очистка пруда, укрепление дна и берегов экологически чистыми природными материалами с использованием современных биоинженерных технологий позволило восстановить один из немногих сохранившихся прудов г. Москвы. В состав проведенных мероприятий вошло также укрепление уположенного откоса посадками кустарников, ремонт и реконструкция лестниц, служащих для более удобного спуска к воде, а также реконструирована существующая асфальтовая прогулочная дорожка, проходящая вдоль кромки берегоукрепления.

На западном, южном и восточном берегах сформирован привлекательный для отдыха парковый ландшафт в пределах городской территории, максимально приближенный к облику существующего естественного ландшафта в районе Чертаново. Для этого было запланировано восстановление на реабилитируемой территории почвенного слоя и посадка декоративных форм ивы и черемухи. Заложена сеть прогулочных дорог с покрытием из щебня и гранитного отсева, формирующих планировочную структуру рассматриваемой территории. Вблизи игровой площадки и вдоль прогулочных дорог установлены парковые скамейки, а также урны для мусора.

С учетом планировочной структуры на проектируемой территории сформирован почвенный слой и осуществлена разбивка парковых газонов.

После завершения всех строительно-монтажных работ выполнены мероприятия по зарыблению водоема и его биологической очистке. Такие мероприятия позволили в наибольшей степени восстановить и усилить природные качества пруда, увеличить его привлекательность для отдыха и снизить рекреационные нагрузки на прилегающую к нему парковую территорию в условиях городского мегаполиса.

Капитальный ремонт восстановленных таким образом прудов можно планировать через 20…30 лет.

Библиографический список

1. Авакян. А.Б. О воде с тревогой и надеждой. Екатеринбург, 1999. 174 с.

2. МУ 2.17.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест».

3. СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства».

4. Методические рекомендации по контролю загрязнения почв и грунтов при проектировании и строительства подземных сооружений и коммуникаций в городе Москве», 2002.

5. Материалы инженерно-экологических изысканий ЭФРГС «Экогород», 2004.

6. Материалы инженерно-геологических изысканий НПП «Сингеос», 2004.

7. Рабочий проект по реабилитации и восстановлению пруда по Черноморскому бульвару, вл 7., 2003.

Размещено на Allbest.ru