Влияние изменения климата на качество поверхностных вод на примере Курской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние изменения климата на качество поверхностных вод на примере Курской области

Лукашова Ольга Павловна

кан.пед.наук, доцент, зав. кафедрой физической географии и геоэкологии ФГБОУ ВО «Курский государственный университет», Россия, г. Курск

Головина Ольга Ивановна

аспирантка кафедры физической географии и геоэкологии

ФГБОУ ВПО «Курский государственный университет», Россия, г. Курск

Аннотация

Последние десять лет на нашей планете стали очевидными климатические изменения, которые ученые связывают со стремительно развивающимся антропогенезом. Климатическая система Земли многогранна и сложна, и нарушение равновесия ее взаимосвязанных факторов может грозить довольно серьёзными последствиями, что в свою очередь негативно повлияет на состояние и качество водных ресурсов. В данной статье, на примере Курской области обозначены последствия изменения климата для поверхностных вод.

Ключевые слова: изменение климата, потепление, водные объекты, загрязнение, химический состав, Курская область.

В последнее десятилетие человечество стало волновать такая проблема, как глобальное потепление климата. Изменение климатических характеристик оказывают большое влияние на многие природные процессы, в том числе на загрязненность и режим поверхностных водных объектов.

Однако оценить потенциально возможные последствия воздействия изменения климата на состояния природных вод очень сложно. Во-первых, ещё не понятен механизм обусловленности взаимодействия климатических изменений, во-вторых, модификации, образованные под воздействием антропоклиматических факторов, наслаиваются как на естественные особенности биоты (абиотические и биотические параметры) водных экосистем, так и на негативные процессы, вызванные прямым влиянием человека на состояние водных объектов.

Что касается загрязненности поверхностных вод, то можно отметить, что химический состав поверхностных вод весьма разнообразен, ввиду присутствия атмосферных осадков и разнообразия формирующих физико-географических, геологических и гидроэкологических условий. Главная роль в формировании водных объектов принадлежит физико-географическим условиям и естественным процессам, происходящим в водных экологических системах. Немаловажную роль при этом играет климат. Именно климатические условия определяют гидрохимическую зональность поверхностных вод, интенсивность биологических процессов, численность, биомассу и видовой состав биоценозов в водных экосистемах [6].

Многочисленные данные гидрометеорологических и климатических наблюдений свидетельствуют о том, что водные объекты весьма чувствительны к каким-либо внешним трансформациям, и подвергаются сильному воздействию в результате климатических перемен. Тенденция увеличения средней температуры воздуха у поверхности Земли является всеизвестным фактом. Она может привести к повышению температуры воды и вызвать возможное снижение содержания растворенного кислорода, ухудшение гидробиологических показателей качества поверхностных вод, изменение уровенного режима и др.

Что касается изменения гидроэкологического режима поверхностных вод под воздействием климатической изменчивости, то здесь прослеживаются отклонения, обусловленные сменой начальных и конечных дат ледостава, толщины и структуры льда, речного стока. Поэтому необходимо вовремя определить данные изменения и понять, насколько они предопределены изменчивыми климатическими характеристиками, такими как температура воздуха и атмосферные осадки.

Зависимость изменения качественного состава поверхностных вод от изменчивости климатических характеристик во времени мы проследим на примере Курской области.

Курская область располагается в умеренно-континентальной климатической зоне, что обуславливает средние значения по всем климатическим показателям без резких перепадов. Зимние среднесуточные температурные значения колеблются от 0⁰С до -5⁰С, летние -- от +15⁰С до +20⁰С, межсезонье, как правило, теплое, чему способствует южное расположение области.

В настоящее время существует определенный объем накопленной информации, касаемо изменения климата, на который мы и будем опираться [1, 3].

С конца 60-х годов и до сих пор заметна тенденция увеличения температуры воздуха (рис.1 [3]).

Рис. 1. Сравнительный анализ хода среднесуточной температуры воздуха в 2015 году с данными 1956., 1966, 1976, 1986, 1996, 2006, 2010гг

климат поверхностный вода осадки

Летом 2010 года была зафиксирована самая высокая температура по станции Курск -- 38,8?С [3].

В тоже время, в течение последних 20 лет сумма осадков, выпадающих в течение года, существенно не изменилась (рис. 2). Заметно уменьшилось количество осадков в декабре и составило 68% от нормы, в августе 85% от нормы. Больше осадков стало выпадать в сентябре, октябре 148 - 175% от нормы. В остальные месяцы количество осадков за исследуемый период близко к климатической норме.

Рис.2. Месячное и годовое количество осадков, мм.

Максимальное количество осадков за этот период выпало в 2001 г. и составило 849 мм, а минимальное -- в 2008 г. и составило 548 мм. Тенденция изменения количества осадков положительная [1].

Относительно состояния поверхностных вод, то тут мы также обратимся к имеющемуся объему данных. Как известно, характерными загрязнителями рек Курской области являются органические соединения БПК5, соединения меди, азот нитритный, азот аммонийный, соединения меди, железо общее, нефтепродукты. За исследуемый период происходило колебание показателей по всем выше перечисленным загрязнителям. Период с 1990г по1999г характеризуется колебанием показатели загрязняющих веществ в основном выше ПДК. Вначале 2000г произошёл резкий спад практически по всем показателям, затем, постепенно, показатели увеличились (рис.3). С 2000г практически повсеместно фиксировались превышения содержания меди, железа, нитритов, нефтепродуктов, а также фосфатов, фенолов, цинка, алюминия, марганца и местами кобальта.

Рис.3. Динамика изменения качества поверхностных вод Курской области (бассейн р. Днепр).

При наложении микроклиматических показателей и степени концентрации загрязняющих веществ в воде за период с 1990 года по 2014год было выявлено следующее:

? при увеличении показателей температуры воздуха и снижении суммы осадков в теплые месяцы года наблюдается рост концентрации загрязняющих веществ в поверхностных водах;

? в условиях гумидных микроклиматических условий рост концентрации веществ снижается;

? при снижении среднегодового количества осадков наблюдается незначительное понижение концентраций загрязняющих веществ в реках области;

? при высоких показателях температуры и осадков прослеживается невысокий рост показателей загрязненности.

Выводы

Изучив временную картину изменчивости климата и показателей качества поверхностных вод, мы пришли к выводу, что повышение температуры воздуха сопровождается изменениями количества и, в особенности, режима выпадения атмосферных осадков. Изменение интенсивности и повторяемости выпадения атмосферных осадков влечет за собой дальнейшее изменение гидрологического режима рек и их химического состава.

Увеличение летней температуры воздуха приводит к увеличению концентрации загрязняющих веществ в речных водах. Возможно, это связано с тем, что рост температуры, усугубляя засушливые условия в области, увеличивает водопотребление на орошение сельскохозяйственных культур и бытовые нужды, что ухудшает условия разбавления сточных вод.

Список литературы

1. Архивные данные по метеостанции Курск. [Электронный ресурс]. URL: http://thermograph.ru/mon/st_34009.htm (дата обращения15.04.2016).

1. Arkhivnye dannye po meteostantsii Kursk. [Historical data on the Kursk weather station] Available at: http://thermograph.ru/mon/st_34009.htm (accessed 15.04.2016).

2. Температура воздуха за 2015 год -Курск, Курская обл. [Электронный ресурс] URL:http://www.atlas-yakutia.ru/weather/2015/temp/kursk_temp_2015.php (дата обращения 12.04.2016г).

2. Temperatura vozdukha za 2015 god -Kursk, Kurskaya obl. [The air temperature for 2015 -Kursk, Kursk region.] Available at. - http://www.atlas-yakutia.ru/weather/2015/temp/kursk_temp_2015.php (accessed: 12.04.2016).

3. Богатырёва М. А., Лукашова О.П. Изменение климатических условий лесостепных ландшафтов Курской области на рубеже ХХ--ХХI вв // Естественные и математические науки в современном мире. 2014. №14. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/izmenenie-klimaticheskih-usloviy-lesostepnyh-landshaftov-kurskoy-oblasti-na-rubezhe-hh-hhi-vv (дата обращения: 17.04.2016).

3.Bogatyreva M. A., Lukashova O.P. [Changing climatic conditions, forest-steppe landscapes of the Kursk region at the turn of XX-XXI centuries]. Estestvennye imatematicheskie nauki v sovremennom mire. 2014. №14. (in Russian). Available at: http://cyberleninka.ru/article/n/izmenenie-klimaticheskih-usloviy-lesostepnyh-landshaftov-kurskoy-oblasti-na-rubezhe-hh-hhi-vv (accessed: 17.04.2016)

4. Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Курской области в 2014 году. Курск, 2015. - 160 с.

4. Doklad o sostoyanii i okhrane okruzhayushchey sredy na territorii Kurskoy oblasti v 2014 godu. Kursk, 2015. - 160 s.

5. Исмагилов Р. Р. Проблема загрязнения водной среды и пути ее решения // Молодой ученый. -- 2012. -- №11. -- С. 127-129.

5. Ismagilov R. R. Problema zagryazneniya vodnoy sredy i puti ee resheniya // Molodoy uchenyy. -- 2012. -- №11. -- S. 127-129.

6. Никаноров А.М. Гидрохимия. Ростов-на-Дону: «НОК». 2008.- 461 с.

6. Nikanorov A.M. Gidrokhimiya. Rostov-na-Donu: «NOK». 2008.- 461 s.

Размещено на Allbest.ru