Дніпро і його водосховища

Поширення вищих водних рослин уздовж берегової лінії водойми значною мірою залежить від особливостей берегів і характеру їх руйнування водними масами. Наприклад, на Київському та Кременчуцькому водосховищах заростання йде найбільш інтенсивно. Значні масиви заростей сформувалися на Київському водосховищі вже на 7-му році його існування.

Тваринне населення водоймищ. Багатий і різноманітний тваринний світ дніпровських водосховищ та прилеглих до них територій, де мешкають представники фауни, проводять певний період свого життя у воді. Особливо великою різноманітністю характеризується фауна нижчих безхребетних організмів. В даний час в дніпровських водосховищах виявляється більше 1000 видів безхребетних, у тому числі представників найпростіших, кишковопорожнинних, коловерток, полихет, олігохет, нематод, п'явок, ракоподібних, комах, молюсків.

Зоопланктон водосховищ переважно представлений інфузоріями, Коловертки, ветвистоусих і веслоногими ракоподібними, велігер (личинками молюска дрейссени), молюсками. Горизонтальне і вертикальне розподіл зоопланктону та кількісні показники його розвитку в різні роки значно змінюються в залежності від типу водосховища, екологічних особливостей його окремих ділянок, сезону і водності року, метеорологічних умов, часу доби та інших факторів. На характер розвитку зоопланктону, видовий склад, чисельність і біомасу окремих видів істотно впливають температура води, ступінь кисневого насичення, інтенсивність розвитку та якісний склад фітопланктону, біологічні особливості і чисельність організмів - споживачів зоопланктерів.

Загальним для всіх водосховищ, незважаючи на їх будівництво в різні роки і в різних фізико-географічних зонах, є збільшення видового різноманіття і підвищення середньої біомаси зоопланктону в перші роки їхнього існування, що перевищують у 10-40 разів рівні в річці. Це обумовлено "спалахом трофеї" і впливом біофонда залитих заплавних водойм. Надалі процеси формування зоопланктону спільнот в певній мірі стабілізувалися, видове різноманіття і середні показники біомаси знизилися. Як правило, у верхніх річкових ділянках водосховищ переважають коловертки. У міру просування до греблі зростає питома вага ракоподібних. Проте в роки з високим рівнем води відносне значення коловерток підвищується, а ракоподібних знижується.

У складі зоопланктону Київського водосховища виділено в даний час 169 видів тварин, у тому числі 88 видів планктонних інфузорій, 44 види ракоподібних, 37 видів коловерток.

Рибні ресурси Київського водосховища. Після створення на Дніпрі каскаду водосховищ значно змінилися умови існування, видовий склад, чисельність і співвідношення окремих видів і екологічних груп риб в уловах. У Каховському водосховищі число видів риб скоротилася з 67 до 56, в Запорізькому, Дніпродзержинському, Кременчуцькому, Канівському і Київському - з 58 до 50-45. Скорочення кількості видів у водосховищах відбулося головним чином за рахунок випадання зі складу іхтіофауни прохідних (білуга, шип, чорноморсько-азовський осетер, севрюга, чорноморсько-азовська оселедець, чорноморський пузанок, чорноморський лосось, річковий вугор), а також деяких напівпрохідних і реофільних риб (вирезуб, азовсько-чорноморська шемая, російська бистрянка). У зв'язку з різким зменшенням водообміну та швидкостей течії, збільшенням глибин і ширини водних акваторій чисельність реофільних видів (стерлядь, дніпровський вусань, дніпровський підуст, ялець, головень, язь, жерех, белоглазка, минь, носарь) у водосховищах сильно знизилася, а лімнофільних (лящ, сазан, плотва, густера, краснопірка, судак, окунь), навпаки, значно зросла. Більше половини представників реофільних риб стали рідкісними видами.

Кількість видів риб у водосховищах закономірно зменшується у напрямку з півдня на північ. Якщо в Каховському водосховищі налічується 56 видів, то в Кременчуцькому - 50, а в Київському - лише 45.

На даний час з риб у Київському водосховищі відносно мало жереха, білоочки, подуста, голавля, а також носаря, йоржа, язя, умови розмноження яких сильно погіршилися. Чисельність риб, що відкладають ікру на рослини, збільшилася, оскільки вони у водосховищі широко використовують для нересту як заливні луки в вершині, так і водну рослинність мілководь. Найчастіше тут зустрічаються плотва, лящ, густера, краснопірка, окунь, синець, лин, щука, карась. [8]

3.2 Екологічний стан Київського водосховища

Київське водосховище (Київське море) утворилося в результаті спорудження греблі Київської ГЕС (листопад 1964). При наповненні водосховища під водою опинилися сотні сіл.

Це перше водосховище у Дніпровському каскаді, наповнення якого здійснюється на 60 % за рахунок річки Дніпро та на 40 % за рахунок вод річки Прип'ять. Інші, малі річки, такі як Ірпінь, Тетерів та Уж становлять невелику частину припливу, яка коливається в межах 5 %.

Знаходячись, адміністративно, на території двох держав (України та Республіки Білорусь), Київське водосховище має 100 км в довжину і 12 (макс.) в ширину. На території Україні водосховище знаходиться на території Чернігівської та Київської областей. Загальна площа Київського водосховища становить 922 квадратних кілометри.

Північно-східна частина водосховища, в районі урочища Березова поклажу (вище села Страхолісся) відноситься до території Чорнобильської зони відчуження.

Значна частина Київського водосховища мілководна - близько 50 % всієї площі водосховища становлять глибини до 3 метрів. Це сприяє розвитку вищої водної рослинності. Середня глибина Київського водосховища становить близько 4 метрів, при максимальній 14,5 м.

Вченими наголошується, що якість води в Київському водосховищі на сьогоднішній день можна класифікувати як задовільний. За винятком південної частини водоймища, яке в зимовий період має підвищений вміст гумусу та інших органічних речовин, спостерігається погіршення газового режиму. У літній період погіршення показників води відбувається при "цвітінні" і загибелі синьо-зелених водоростей. [2]

Київське водосховище в межах зони відчуження. На карті (рис. 3) представлено фрагмент Київського водосховища який відноситься до території зони відчуження. Площа водосховища в чорнобильській зоні становить близько 2700 гектар. На карті видно радіаційна обстановка на островах і березі знаходяться в межах зони відчуження.

Острівна частина цієї ділянки Київського водосховища (в естуарії р. Прип'ять) складається з 20 островів, з яких 5-6 островів інтенсивно відвідується мисливцями і рибалками.

Проведені радіометричні дослідження острівної частини Київського водосховища свідчать про безпечні екологічних умовах на цих ділянках суші. Так рівні потужності експозиційної дози знаходяться в межах від 15 до 17 мкР / год (мікро Рентген на годину). Щільність поверхневого забруднення радіоцезієм знаходиться в межах від 0,7 до 1,9 Кюрі / кв. км, а по радіостронцію від 0,2 до 0,6 Кюрі / кв. км. [11]

Радіоактивне забруднення вод Київського водосховища. Одним із значущих екологічних наслідків аварії на Чорнобильській АЕС є забруднення вод і водозбірних територій річок Прип'яті і Дніпра радіоактивними речовинами.

На даний момент в мулистих відкладеннях Київського водосховища сконцентрована значна частина радіоактивних речовин надійшли в навколишнє середовище із зруйнованого реактора. Так, за оцінками експертів, сьогодні на дні Київському водосховищі накопичилося близько 7200 Кюрі цезію-137. Найбільша кількість радіонуклідів надійшло в водосховищі в 1986 році. За оцінками вчених в період з 1986 по 2001 рік у Київське водосховище надійшло 155х 1012 Бк 90Sr і близько 124х 1012 Бк 137Cs. Сьогодні основним джерелом надходження радіонуклідів у Київське водосховище є річка Прип'ять. Сучасні величини надходження радіонуклідів в Київське водосховище з водним струмом річки Прип'ять становить по 137Cs близько 1,2 х 1012 Бк, і по 90Sr до 4х 1012 Бк. Вчені відзначається незначна роль зони відчуження ЧАЕС у загальному забрудненні Київського водосховища цезієм-137. Джерело забруднення води цезієм-137 - це водозбірні території Республіки Білорусь. Разом з тим більше 40 % радіостронцію надходить до Київського водосховища саме з території зони відчуження.

Варто зазначити, що згідно з "Національну програму екологічного оздоровлення басейну Дніпра та поліпшення якості питної води" в Київському водосховищі сьогодні акумулюється 23 % радіостронцію, який надходить з водами річок Прип'ять і Дніпро (інша активність переноситься в Канівське і Кременчуцьке водосховища). [12]

Радіоактивне забруднення риби. Важко обійти увагою такий важливий, для населення Київської області, питання забруднення радіонуклідами риби в Київському водосховищі. Почнемо з нормативів регламентують рівні забруднення радіонуклідами риби в Україну.

Після аварії на ЧАЕС та широкомасштабного забруднення всіх компонентів навколишнього середовища радіоактивними речовинами були встановлені значення допустимих рівнів вмісту радіонуклідів у продуктах харчування та сировині. Для рибної продукції встановлені санітарно-гігієнічні допустимі рівні (ДР), які складають по цезію-137-150 Беккерель на 1 кг риби (Бк / кг), а по стронцію-90-35 Бк / кг. Більш строгі допустимі рівні забруднення риби стронцієм обумовлені здатністю цього радіонукліда накопичуватися в кістках, що істотно уповільнює виведення стронцію-90 з організму людини (тварин).

Аналіз різноманітних джерел даних про забруднення риби Київського водосховища радіонуклідами показав, що сучасний стан цього показника свідчить про стабілізацію і нормалізації екологічних умов.

За радіаційному параметру м'ясо всіх видів риб Київського водосховища відповідає українським санітарно-гігієнічним нормативам. Забруднення риби стронцієм-90 знаходиться в межах від 1 до 17 Бк / кг, а цезію-137 від 6 до 62 Бк / кг (дані 2007 року).

Для порівняння додамо, що дещо інша ситуація з забрудненням риби радіонуклідами в річці Прип'ять. Незважаючи на те, що середні показники питомої активності риби не перевищують допустимих рівнів - все ж близько 20 % виловленої риби мають високі рівні забруднення, що перевищують допустимі рівні. Деякі виловлені екземпляри мають питому активність 530 Бк / кг по цезію-137.

Варто зазначити, що максимальні рівні забруднення риби в зоні відчуження були встановлені в озері Азбучін, де питома активність риби становила 139650 Бк / кг, що в 3990 разів перевищує допустимі рівні забруднення.

Вченими встановлено, що забруднення риби радіонуклідами залежить від наступних факторів:

- концентрації радіонуклідів у воді Київського водосховища;

- віку риби (чим старше тим брудніше);

- співвідношення форм радіонуклідів у компонентах водосховища (вода - мулисті відкладення).

З початку 2000 року спостерігається стійке зниження рівнів забруднення риби Київського водосховища цезієм і стронцієм.

До 2004 року, питома активність 90Sr у рибі Ставка-охолоджувача ЧАЕС перевищувала доаварійні рівні в 50 разів, а в Київському водосховищі доаварійні рівні були перевищені в 70 разів.

За оцінками вчених (6), доаварійні рівні забруднення риби Київського водосховища буду досягнуті в 2041 році. У Каховському водосховищі тільки в 2059. Забруднення риби радіонуклідами в Чорному морі досягло доаварійних рівнів у 2000 році.

Ґрунтуючись на представлених даних про забруднення риби в Київському водосховищі, рекомендуємо ознайомитися з рецептами щодо зниження забруднення радіонуклідами риби при кулінарній обробці в домашніх умовах.

Разом з тим, наявність радіоактивних речовин навіть у незначних концентраціях, впливає на живі організми, в тому числі рибу, що живе в Київському водосховищі. З 1999 по 2005 рік у Київському водосховищі проводили дослідження генетичних наслідків забруднення середовища радіонуклідами. Було встановлено, що простежується досить чітка закономірність у порушеннях в гонадах (гонади - статеві залози) риб залежно від забруднення водойми радіонуклідами. У Київському водосховищі 33 % риб мають відхилення в статевих залозах (у ставку-охолоджувачі ЧАЕС - 49 %). Встановлено, що найменша кількість аномалій гонад спостерігається в популяції срібного карася Carassius auratus. [9]

Осушення водосховища. Дискусія щодо доцільності спуску Київського водосховища ведеться вже не перший рік. Існують активісти, які пропагують ідею доцільності відновлення споконвічних видів ландшафтів Полісся, які були затоплені із створенням водосховища. Також доцільність спуску Київського водосховища аргументують подальшим поліпшенням якості води в поверхневих вод у водоймах, які знаходяться на водозбірних територіях річки Дніпро. Активісти вважають, що після спуску Київського водосховища покращиться проточність в річках Прип'ять і Дніпро, що благотворно позначиться на екологічному стані річок (їх верхів'їв).

Проблема спуску Київського водосховища також обговорюється і вченими, які вважають, що спуск Київського водосховища недоцільний, оскільки матиме ряд негативних наслідків на навколишнє середовище.

У першу чергу велику екологічну загрозу несуть чорнобильські радіонукліди, якими забруднено дно Київського водосховища. Згідно проведених оцінок, на дні Київського водосховища накопичено близько 3000 Кюрі цезію-137 і 600 Кюрі стронцію-90. На мапі, підготовленої вченими Українського гідрометеорологічного інституту Комітету України з питань гідрометеорології (В.В. Канівець, О.В. Войцехович, Б.Ф. Христюк. 1995) показані місця інтенсивного накопичення радіонуклідів на дні водосховища. (рис. 4)

Згідно цій карті, основна частина активності накопичена у верхній частині водосховища (в місці впадання річки Прип'ять).

При спуску водосховища ці ділянки дна оголяться і будуть джерелом радіоактивного пилу, яка буде переноситися на досить великі відстані і стане значущим джерелом опромінення населення. Крім того, нові, радіоактивно-забруднені ділянки суші зажадають значних економічних витрат на проведення робіт з дезактивації території.

Крім загрози забруднення навколишнього середовища радіонуклідами і додаткового опромінення населення існує загроза погіршення санітарно-гігієнічної обстановки в даному регіоні. Це буде викликано тривалим гниттям органічного мулу та рослинності на частково осушених землях.

Викладені вченими оцінки є вагомим аргументом проти спуску Київського водосховища.

Варто зазначити, що сьогодні спостерігається поліпшення радіоекологічного стану Київського водосховища. Згодом відбувається зменшення вмісту радіонуклідів у рибі та водної рослинності, йдуть процеси природної самоочищення (автореабілітаціі) екосистем водосховища - це дає підстави вважати, що Київське водосховище має велике економічне і рекреаційне значення для держави. [10]

3.3 Київська ГЕС

Київська ГЕС - перша (верхня) ступінь каскаду гідроелектростанцій на території Україні, побудована на річці Дніпро і входить до складу "Укргідроенерго".

Загальні відомості. Перший гідроагрегат Київської ГЕС був введений в експлуатацію в 1964 році, останній (20-й гідроагрегат) був зданий в експлуатацію в 1968 році.

До складу споруд гідровузла входять:

- будівля ГЕС з береговими прилягаючими устоями;

- поєднана з будівлею бетонна водозливна гребля;

- судноплавний однокамерний шлюз;

- автомобільна магістраль.

Сумарна встановлена потужність станції - 408,5 МВт (11х 22 МВт і 9х 18, 5 МВт). Середньорічне виробництво - 790 млн. кВт · год, при максимальному напорі 12 метрів. На гідроагрегатах встановлені горизонтально-капсульні поворотно-лопатеві турбіни виробництва ВАТ "Турбоатом" (Харків) і генератори виробництва НВО "Електроважмаш" (Харків). Капсульні горизонтальні гідроагрегати застосовані на Київській ГЕС вперше в Радянському Союзі. Це дозволило спроектувати будівлю ГЕС, поєднане з водозливом, і відмовитися від будівництва окремої водозливної греблі. Гребля станції утворює Київське водосховище. Київська ГЕС спільно з Київською ГАЕС складають єдиний гідроенергетичний комплекс. Найближчий населений пункт - м. Вишгород Київської області.

Висновки

Отже, в різних країнах прийняті різні кількісні критерії, що відрізняють водосховища від ставків. У США водосховищем називається водоймище, корисна (регульована) місткість якого перевищує 5 тис. акрофутів, тобто 6,17 млн. куб. м. Водоймища, що мають менший корисний об'єм, називаються ставками. В Україні і більшості країн Західної Європи до водосховищ відносять водоймища місткістю більше 1 млн. куб. м.

У водосховищ немає природних аналогів. Лише за формою чаші з ними схожі завальнозапрудні озера.

Дніпро - найбільша річка України і третя за величиною (після Волги і Дунаю) річка Європи - забезпечує до 75 % (з урахуванням створених водосховищ) потреби держави в прісній воді.

До створення каскаду водосховищ рівневий режим Дніпра характеризувався яскраво вираженою високою весняною повінню, низьким стоянням рівня в літню і зимову межені та невисокими осінніми паводками. Річна амплітуда коливань рівня на середньому і нижньому Дніпрі досягала 6-10 м (у багатоводному 1931 р.).

Каскад водосховищ корінним чином змінив рівневий режим річки. Водосховища знижують пік весняної повені, а в решту частини року в нижніх б'єфах гребель середні рівні змінюються незначним чином. Більшу частину року гідроелектростанції працюють на покриття піків навантаження енергосистеми, здійснюючи добове і тижневе регулювання стоку. Рівневий режим Дніпра набув озерних рис.

Будівництво в басейні Дніпра каскаду водосховищ із загальною площею дзеркала 6974 км² виявилося причиною значної зміни гідрологічного режиму річки. У водосховищах різко знизилася швидкість течії води - від переважаючих у Дніпрі швидкостей течії 0,6-0,8 м/с до 0,3-0,02 м/с у водосховищі, а також інтенсивність турбулентного перемішування води. Залежно від морфометрії і положення в каскаді водосховища, а також сезону року в 5-24 рази зменшилися водообмін і проточність, що зумовило створення застійних зон.

Уповільнення течії й утворення малопроточних ділянок сприяли також зміні температурного режиму водних мас за рахунок їх прогрівання в літній період на мілководих ділянках, що займають до 40 % площі водосховищ. Річний хід температури води у водосховищах відбиває зміни температури повітря, але відбувається плавніше. Звичайно в березні середньомісячна температура води у водосховищах складає 0,1-1,7 °С, у квітні 4,5-8,3 °С, в травні 13,5-16,5 °С, в червні 19,1-20,9 °С, в липні 20,3-23,3 °С. Найбільших добових значень (26,2-31,8 °С) температура води звичайно досягає в липні - першій половині серпня. Середні місячні її значення в серпні 19,3-23,1 °С, вересні - 14,9-19,8 °С, жовтні 7,4-14,8 °С, листопаді 2,5-9,2 °С і грудні 0,0-4,4 °С.

В результаті будівництва водосховищ змінився і хімічний склад води. Цьому разом зі зміною гідрологічних характеристик річки сприяли й інші чинники, зокрема затоплення великих територій ландшафту, зокрема ділянок, зайнятих раніше населеними пунктами, високопродуктивними чорноземами, заплавними сінокісними лугами, пасовищами, біогенні й органічні речовини яких інтенсивно надходили у воду. Так, при будівництві водосховищ на Дніпрі затоплено лугів близько 150 тис. га, пасовищ близько 76 тис. га. У зв'язку з цим у каскад дніпровських водосховищ в перші роки їх становлення за рахунок розкладання рослинності, що потрапила в зону затоплення, і контакту з ґрунтом поступили 134 тис. т органічного вуглецю, 42 тис. т азоту, 2,0 тис. т фосфору, що по азоту і фосфору відповідає приблизно їх річному надходженню з водою Дніпра. Це так званий чинник затоплення, вплив якого найістотніше позначився на формуванні гідрохімічного режиму кожного з водосховищ в перші 5-7 років їх існування. Надалі роль чинника затоплення у формуванні гідрохімічних показників водосховищ понизилася і першочергового значення набули внутрішньо-водоймові процеси і господарська діяльність людини на площі водозбору та біля водоймища.

Головним у каскаді і найбільш північним є Київське водосховище. Перекриття Дніпра при його створенні здійснене греблею Київської ГЕС у листопаді 1964 р. Розташоване воно в лісовій зоні країни і приймає воду верхнього Дніпра (до 60 % стоку) і Прип'яті (близько 40 % стоку). Малі притоки (Уж, Тетерів, Ірпінь та ін.) формують 5-6 % його загальної приточності. За показниками водообміну (10-15 разів на рік) у багатоводні роки водосховище відноситься до озерно-річкових водоймищ, у маловодні - до озерних (8-9 разів на рік).

Список літератури

1. Авакян В.Б. и др. Водохранилища / А.Б. Авакян, В.П. Салтанкин, В.А. Шарапов. - М.: Мысль, 1987. - 325 с.

2. Природа Украинской ССР. Моря и внутренние воды / Грезе В.Н., Поликарпов Г.Г., Романенко В.Д. и др. - Киев: Наук. думка, 1987. - 224 с.

3. Денисова А.И. Формирование гидрохимического режима водохранилищ Днепра и методы его прогнозирования. - Киев: Наук. думка. 1979. - 289 с.

4. Алмазов А.М., Денисова А.И., Майстренко Ю.Г. и др. Гидрохимия Днепра, его водохранилищ и притоков. - Киев: Наук. думка, 1967. - 210 с.

5. Шмаков В.М. Обеспеченность солнечной энергией водной толщи днепровских водохранилищ // Гидробиол. журн. - 1982. - 18, № 4. - С. 79-85.

6. Гидрометеорологический режим озер и водохранилищ СССР. Каскад днепровских водохранилищ. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 348 с.

7. Сайт "Рыбацкий сайт Энергодара" - http://darfish.oriontv.net/.

8. Сайт "Сайт о реке Днепр" - http://www.dnieper.org/.

9. Д.И. Гудков, А.Е. Каглян, А.Б. Назаров, В.Г. Кленус Радионуклиды в рыбе Зоны отчуждения Чернобыльской АЭС // Доповіді Національної Академії Наук України. 2007. №12. - с. 177-183.

10. Войцехович О., Шестопалов В. К дискуссии относительно идеи спуска Киевского водохранилища // Бюллетень экологического состояния зоны отчуждения и зоны безусловного (обязательного) отселения. МНС. № 14, 1999. 45 с.

11. Н.В. Белова, Н.Г. Емельянова, А.П. Макеева, И.Н. Рябов "Состояние репродуктивной системы ряда видов рыб из водоемов, загрязненных радионуклидами во время чернобыльской аварии" / Московский государственный университет, Институт проблем экологии и эволюции РАН - ИПЭЭ, Москва.

12. Сайт "Чернобыль, Припять, Чернобыльская АЭС и зона отчуждения" - http://chornobyl.in.ua/.

Додатки

Рис. 1. Схема басейну Дніпра [2]

Рис. 2. Схематична карта каскаду дніпровських водосховищ [2]

Рис. 3. Київське водосховище в зоні відчуження ЧАЕС

Рис. 4. Київське водосховище: Карта радіонуклідного забруднення

Таблиця 1. Основні водосховища України [2, 83]

Таблиця 2. Граничні значення хімічних інгредієнтів у воді Дніпра до його зарегулювання [3]

* БО - біхроматна окислюваність

** ПО - перманганатна окислюваність

Таблиця 3. Деякі параметри водосховищ Дніпра [2]

Таблиця 4. Середньорічні концентрації різних форм мінерального азоту, фосфору і заліза у воді дніпровських водосховищ [3]

Размещено на Allbest.ru