Оцінка геоекологічного стану озера Велике (Волинське Полісся)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оцінка геоекологічного стану озера Велике (Волинське Полісся)

Віталій Мартинюк, Іван Зубкович,

Сергій Андрійчук

Актуалізуються питання геоекологічної оцінки озер Волинського Полісся у зв'язку з переходом України на басейновий принцип інтегрованого управління водними ресурсами. Обгрунтовуються результати геоекологічної оцінки (гідрологічна, гідрохімічна, геохімічна, ландшафтна) оз. Велике. Запропоновано використання бази даних із геоекологічної оцінки оз. Велике водогосподарськими, гідромеліоративними, природоохоронними відомствами, а також у збалансованому природокористуванні цілісної озерно-басейнової системи.

Ключові слова: озеро, озерно-басейнова система, донні відклади, геоекологічна оцінка озера, ландшафтна структура озера.

оцінка геоекологічний озеро полісся

Мартынюк Виталий, Зубкович Иван, Андрейчук Сергей. Оценка геоэкологического состояния озера Великое (Волынское Полесье). Актуализируются вопросы геоэкологической оценки озер Волынского Полесья в связи с переходом Украины на бассейновый принцип интегрированного управления водными ресурсами. В работе приведены батиметрическая модель, гидрологические, гидрохимические параметры озера Великое, а также стратиграфический профиль и графики радиальной миграции химических элементов и их соединений в донных отложениях водоема. Построена ландшафтная карта природно-аквального комплекса озера с его основными метрическими характеристиками и обосновываются результаты геоэкологической оценки водоема. Предложено использование базы данных с геоэкологической оценки озера Великое водохозяйственными, гидромелиоративными, природоохранными ведомствами, а также в сбалансированном природопользовании целостной озерно-бассейновой системы.

Ключевые слова: озеро, озерно-бассейновая система, донные отложения, геоэкологическая оценка озера, ландшафтная структура озера.

Martyniuk Vitalii, Zubkovych Ivan, Andriichuk Serhii. The Assessment of the Geo-Ecological State of Velyke Lake (Volyn Polessia). The questions about geo-ecological assessment of the lakes of Volyn Polessia are being updated in connection with the transition of Ukraine to the basin principle of integrated water resources management. The results of geoecological estimation (hydrological, hydrochemical, geochemical, landscape) of Velyke Lake are grounded. The use of a database with a geo-ecological assessment of Velyke Lake by water management, hydro-ameliorative and environmental protection agencies as well as in a balanced environmental management of the whole lake-basin system has been suggested.

Key words: lake, lake-basin system, bottom sediments, geo-ecological assessment of the lake, landscape structure of the lake.

Постановка наукової проблеми та її значення. Перехід водогосподарських установ України на басейновий принцип інтегрованого управління водними ресурсами (ІУВР) зобов'язує розробку дієвих механізмів геоекологічної оцінки не лише басейнів річок, а й водойм уповільненого водообміну, зокрема озер. Потреба у геоекологічній оцінці озер Волинського Полісся обумовлена кадастровою паспортизацією водойм, ландшафтним плануванням локальних територій (озерно - басейнових систем (ОБС) та об'єднаних територіальних громад (ОТГ)), розробкою конструктивно - географічних моделей ОБС із відповідною спеціалізацією природокористування, а також необхідністю теоретичних узагальнень у галузі прикладної лімнології.

Аналіз досліджень проблеми. Геоекологічні дослідження озер та ОБС ведуться вітчизняними та зарубіжними вченими, зокрема М. Боярин, Б. Власовим, Н. Грищенковою, В. Даувальтером, Л. Ільїним, Н. Кашуліним, І. Ковальчуком, П. Лопухом, Т. Моісєєнко, О. Музиченко, М. Притковою,

В. Румянцевим, Д. Субетто, В. Хільчевським, Н. Філатовим, Г. Фруміним, Б. Хендерсон-Селлерсом, Ж.-Ж. Хуаном та ін. У багатьох роботах із геоекологічної оцінки озер спостерігаються різні методологічні підходи на сутність самої водойми, методики пізнання геоекологічних процесів у самому озері або цілісній ОБС. Певним недоліком деяких публікацій із геоекологічної тематики озерних систем є відсутність ландшафтних карт самих водойм або їх водозборів. Методикою дослідження слугували праці з геоекології озерних систем [1; 3], конструктивного ландшафтознавства [7] та досвід особистих геоекологічних досліджень ОБС Українського Полісся [4; 6].

Мета та завдання статті - здійснити оцінку геоекологічного стану оз. Велике (або Велике Облапське) для потреб збалансованого природокористування та ІУВР. Частково у роботі використані фондові матеріали Київської ГРЕ.

Виклад основного матеріалу й обґрунтування отриманих результатів дослідження. Озеро Велике належить до басейну р. Турія, розташоване у Любомльсько-Ковельському фізико- географічному районі Волинського Полісся, за 15 км на північ від м. Ковель (с. Облапи). Басейнова система озера приурочена до місцевостей зандрових рівнин із зеленомоховими та чорничниковими сосняками з домішкою дрібнолистяних порід на дерново - слабо- та середньопідзолистих ґрунтах, частково розорані.

За результатами польових гідрологічних досліджень та матеріалів космознімків високої роздільної здатності нами створена батиметрична модель оз. Велике (рис. 1). Озеро округлої форми, площа 0,124 км2. Довжина водойми 0,43 км, ширина максимальна - 0,4 км, а середня - 0,29 км. Зважаючи на невелику площу озера, воно доволі глибоке, максимальна глибина 11,8 м, а середня - 5,18 м. Глибина води у літоральній зоні озера від 1,5 до 2,5 м, але різко зростає у центральній осьовій частині улоговини до 8,0-11,0 м. Об'єм водних мас озера становить 559,0 тис. м3. Довжина берегової лінії складає 1,26 км. Берегова лінія слабо порізана. Нами розрахована низка коефіцієнтів (порізаності берегової лінії, видовженості, ємкості, глибинності тощо) як самого озера, так і показників у системі «озеро-водозбір» (табл. 1).

Рис. 1. Батиметрична модель оз. Велике

Важливим складником геоекологічної оцінки озер є характеристика гідрохімічних показників водойм. Відібрані у серпні 2018 р. проби води з оз. Велике для гідрохімічного аналізу показали, що характеристики її за сольовим складом відповідають ГДК для водойм рибогосподарського призначення (табл. 2).

Таблиця 2

Деякі показники сольового фону, трофо-сапробіологічних характеристик та речовин біоцидної дії у воді оз. Велике*

* Гідрохімічні аналізи проб води виконані у сертифікованій лабораторії Рівненської обласної СЕС. ** ГДК для водойм рибогосподарського призначення [2].

Також спостерігаємо відповідність озерної води нормативам для трофо -сапробіологічних показників. Стосовно специфічних показників токсичної дії, то нами виявлено перевищення у

рази ГДК у воді для цинку, а також незначне перевищення ГДК для заліза загального. Береги озера круті, за виключенням західного заболоченого; підвищуються над озером на 2,0-2,5 м. На схилах берегів зростає чорна вільха, береза, локально сосна та дика груша. Північна та північно - західна частина озерної тераси 10-15 років тому були зайняті орними угіддями, а сьогодні - це перелоги, локально вкриті дрібноліссям.

Південно-західна прибережна частина озера зайнята сосновим лісом, висотою 18-22 м, діаметром стовбура 0,15-0,25 м. На західній заболоченій частині, що прилягає до озера проритий канал із метою осушення, який впадає в озеро. Ширина каналу 2,0 м, глибина до 1,5 м. Літоральна зона озера на 10-15 м від берега, а місцями до 70,0 м вкрита поясом макрофітів (очерет, рогіз, аїр болотний). Останні, фактично є буфером проникнення біогенних елементів до субліторальної зони озера.

Польові дослідження та аналіз фондових джерел показали, що озерна улоговина на 45 % заповнена сапропелевими відкладами, які залягають не на усій площі водного дзеркала (рис. 2). У північній прибережній частині сапропелеві відклади відсутні. Сапропель залягає обривисто від берега до середини озера, досягаючи максимальної потужності (до 10,0 м) у центральній осьовій частині озера. Разом із водною масою глибина озерної улоговини становить 20,0 м. У південно - східній частині озера донні відклади не перевищують 3,7 м.

За видовим складом донні відклади озера представлені водоростево-вапняковим, глинисто- вапняковим та змішано-водоростевим сапропелем. За матеріалами Київської ГРЕ, площа сапропелевих відкладів становить 10,2 га. Об'єм сапропелю 459,0 тис. м3. Загальні геологічні запаси (балансові) сапропелю становлять 102,5 тис. т. Сапропелі оз. Велике є високозольними (40,7 %), найбільшу зольність (51,2 %) мають водоростево -вапнякові види сапропелю. На одній із зондувальних точок (рис. 2) нами здійснений геохімічний аналіз радіальної міграції хімічних елементів та сполук у донних відкладах озера (рис. 3).

Рис. 2. Стратиграфічний профіль донних відкладів оз. Велике (побудовано за матеріалами Київської ГРЕ)

Умовні позначення: 1 - вода; види сапропелю: 2 - водоростево-вапняковий, 3 - глинисто-вапняковий, 4 - змішано- водоростевий; 5 - пункт відбору проб донних відкладів на геохімічні показники.

Розподіл сполук ЕвзОз (тут і далі у % на суху речовину) у сапропелевих відкладах озера на зондувальній точці перебуває у діапазоні від 0,75 % (17,0 м глибини) до 1,96 % (7,5 м). Концентрація сполук ЕвзОз у пробах сапропелю зменшується від верхніх горизонтів до нижніх. У розподілі сполук СаО також спостерігається аналогічна ситуація: у верхніх горизонтах (7,0-8,0 м) керну сапропелю вміст СаО становить 11,27-13,69 %, а у нижньому (17,0 м) - 3,76 %. Стосовно концентрації сполук К2О у відкладах сапропелю, то вони варіюють від 0,24% (14,0 м) до 1,02% (7,5 м).

Концентрація розподілу сполук N020 у керні сапропелю знаходиться у межах від 0,1 % (14,0 м) до 0,38 % (7,0 м та 17,0 м). На графіку (рис. 3) чітко видно зменшення концентрації сполук Р2О5 у сапропелі від верхніх горизонтів (0,52 % - 7,0 м) до нижніх (0,15 % - 17,0 м). Навпаки, вміст Nзаг.(50,0%) у пробах сапропелю на обраній зондувальній точці зростає від верхніх горизонтів (2,59 % - м) до нижніх (5,45-17,0 м). Також спостерігається зростання вмісту 83аг. (50%,)у керні сапропелю. У верхньому горизонті вміст Бзаг. (50%) становить 0,86 % (7,0 м), а на глибині 16,0 м керну відкладів - %. Розподіл сполук СО2 (при СаО 8,0 %) у зразках сапропелю є не зовсім репрезентативним, оскільки відсутні дані з глибини 9,5 м до 13,0 м, але у верхніх горизонтах (7,0-9,5 м) вони варіюють у межах від 3,8 до 10,29 %, а у нижніх горизонтах (13,0-14,0 м) - від 0,24 % до 6,46 %.

За ступенем кислотності (рН сольової витяжки) усі зразки сапропелю в обраному пункті відбору проб належать до слаболужних (рН 7,1-7,5), за винятком однієї проби на глибині 14,5 м із середньолужною реакцією показника рН. Узагальнені геохімічні характеристики видового різноманіття донних відкладів (сапропелю) оз. Велике наведені у табл. 3.

Таблиця 3

Середні показники геохімічної оцінки донних відкладів (сапропель) оз. Велике*

* Узагальнено за матеріалами Київської ГРЕ.

Рис. 3. Графіки радіальної міграції хімічних елементів та сполук у
донних відкладах оз. Велике (графіки побудовано за матеріалами Київської ГРЕ)

Рис. 4. Ландшафтна структура ПАК оз. Велике

Літоральне аквапідурочище на піщано-глинистих та піщано-мулистих відкладах та водоростево- вапняковому сапропелі, що сформувалися на алювіальних пісках із видовим різноманіттям надводних і підводних макрофітів.

Аквафації: 1.1. Мілководні, абразійно-акумулятивні піщано-глинисті та мулисто-піщані, аїрово- очеретяно-рогозових асоціацій, з однорідним температурним режимом. 1.2. Мілководні, акумулятивно- транзитні піщано-мулисті, рдесниково-лататтєвих асоціацій, з однорідним температурним режимом. 1.3. Мілководні, акумулятивні водоростево-вапняково-сапропелеві малопотужні (1,5--3,5 м), локальних елодейно-рдесникових асоціацій, з однорідним температурним режимом.

Субліторальне аквапідурочище на водоростево-вапняковому та глинисто-вапняковому сапропелі, що підстеляється змішано-водоростевим сапропелем зі збідненим видовим різноманіттям підводної рослинності.

Аквафації: 2.1. Субліторальні, акумулятивно-транзитні водоростево-вапнякові та глинисто-вапняково- сапропелеві середньопотужні (3,5-5,0 м), із поодинокими плаваючими водоростями та однорідним температурним режимом. 2.2. Субліторальні, транзитні водоростево-вапнякові та глинисто-вапняково- сапропелеві потужні (5,0-6,0 м), із вільно плаваючими водоростями та однорідним температурним режимом.

Профундальне аквапідурочище центральної частини ложа озерної улоговини на глинисто- вапнякових та змішано-водоростево сапропелевих відкладах, що підстеляються крейдо-мергельними породами, зі збідненим видовим різноманіттям підводної рослинності.

Аквафації: 3.1. Профундальні, акумулятивно-транзитні глинисто-вапнякові та змішано-водоростево сапропелеві потужні (6,0-7,0 м), поодиноких вільно плаваючих водоростей, незначною температурною стратифікацією влітку. 3.2. Профундальні, акумулятивні змішано-водоростево сапропелеві дуже потужні (понад 7,0 м), що підстеляються крейдо-мергельними породами, поодиноких вільно плаваючих водоростей, чітко вираженою температурною стратифікацією влітку.

Результати гідрологічного профілювання, створення батиметричної моделі озера, аналіз видового різноманіття водних рослинних угруповань й термічних особливостей, а також геоекологічна оцінка донних відкладів водойми слугували основою для створення карти ландшафтної будови природно-аквального комплексу (ПАК) оз. Велике (рис. 4). Згідно методики [5], ми розглядаємо озеро як складне аквальне урочище (акваурочище), де виділяємо одиниці нижчого морфологічного рівня, а саме аквапідурочища та аквафації. В оз. Велике ми виділили літоральне, субліторальне та профундальне аквапідурочища, а також сім видів аквафацій. Найбільшу площу (45,79 %) займає літоральне аквапідурочище на піщано-глинистих та піщано-мулистих відкладах та водоростево-вапняковому сапропелі (табл. 4). Тут ми виділили три види аквафацій із чотирма контурами. Субліторальне аквапідурочище на водоростево-вапняковому та глинисто- вапняковому сапропелі займає 28,44 % площі ПАК із двома видами аквафацій.

Профундальне аквапідурочище центральної частини ложа озерної улоговини на глинисто - вапнякових та змішано-водоростево сапропелевих відкладах за площею (25,77 %) є найменшим. Середня площа виду аквапідурочища становить 1,552 га. Інші оціночні характеристики наведені у табл. 4.

Таблиця 4

Ландшафтометрична оцінка ПАК оз. Велике

Висновки та перспективи подальших досліджень. У цій роботі представлена лише перша частина геоекологічної оцінки ОБС, яка відображає основні блоки характеристик підсистеми ПАК оз. Велике. Друга частина цілісної ОБС включатиме ландшафтну карту водозбору із метричними параметрами та модель ґрунтово-геохімічних процесів у межах озерної тераси. Польові дослідження показали, що озерні сапропелі підстеляються крейдо-мергельними породами коньякського ярусу (к2сп), що дає підстави говорити про домінування карстово -денудаційних процесів у формуванні улоговини оз. Велике. Сьогодні озеро використовується для рекреаційного рибальства, пляжного відпочинку. Південна частина ПАК зазнає найбільшого антропогенного навантаження, де у межах озерної тераси збудована приватна садиба, а в заболоченій частині літоральної зони водойми розміщений риборозплідник. Пропонована модель геоекологічної оцінки оз. Велике адресована для водогосподарських, гідромеліоративних і природоохоронних установ. Здійснена нами геоекологічна оцінка оз. Велике має увійти до бази даних ІУВР, зокрема суббасейну р. Прип'ять. Цілісні ОБС, як природно-господарські моделі з відповідною спеціалізацією, повинні знайти застосування у розробці ландшафтного планування новостворених об'єднаних територіальних громад. Такий підхід, на нашу думку, відповідає сучасним засадам сталого розвитку локальних територій.

Джерела та література

1. Власов Б. П. Антропогенная трансформация озер Беларуси: геоэкологическое состояние, изменения и прогноз / Б. П. Власов. - Минск : БГУ, 2004. - 207 с.

Гранично допустимі значення показників якості води для рибогосподарських водойм. Загальний перелік ГДК і ОБРВ шкідливих речовин для води рибогосподарських водойм : [№ 12-04-11 чинний від 09-08-1990]. - К. : Міністерство рибного господарства СССР, 1990. - 45 с.

Ільїн Л. В. Лімнокомплекси Українського Полісся : монографія : У 2-х т. Т. 2 : Регіональні особливості та оптимізація / Л. В. Ільїн. - Луцьк : Ред.-вид. відд. «Вежа» Волин. нац. ун-ту ім. Лесі Українки, 2008. - 400 с.

Ковальчук И. Геоэкологические проблемы озерных систем Украинского Полесья / И. Ковальчук, Д. Лыко, В. Мартынюк // «WaterLand-2016» : 1 st International Scientific Conference, 06-12 June. - Kaunas : Akademija, Lithuania, 2016. - Р. 44-47.

Мартинюк В. О. Ландшафтно-лімнологічний аналіз басейнової (озерної) геосистеми / В. О. Мартинюк // Наук. зап. Тернопіл. держ. пед. ун-ту. Сер. : Географія. - Тернопіль, 1999. - № 2. - С. 29-36.

Мартинюк В. О. Оцінка геоекологічного стану природно-антропогенної озерно-басейнової системи / В. О. Мартинюк // Наук. зап. Тернопіл. НПУ. Серія : Географія. - 2018. - № 1 (44). - С. 137-146.

Петлін В. М. Конструктивне ландшафтознавство / В. М. Петлін. - Львів : ЛНУ, 2006. - 357 с.

References

Vlasov B. P. Antropohennaia transformatsyia ozer Belarusy: heoеkolohycheskoe sostoianye, yzmenenyia y prohnoz. - Mynsk : BHU, 2004. - 207 s.

Hranychno dopustymi znachennia pokaznykiv yakosti vody dlia rybohospodarskykh vodoim. Zahalnyi perelik HDK i OBRV shkidlyvykh rechovyn dlia vody rybohospodarskykh vodoim : [№ 12-04-11 chynnyi vid 09-08-1990]. - K. : Ministerstvo rybnoho hospodarstva SSSR, 1990. - 45 s.

Ilin L. V. Limnokompleksy Ukrainskoho Polissia : monohrafiia : U 2-kh t. T. 2: Rehionalni osoblyvosti ta optymizatsiia / L. V. Ilin. - Lutsk : Red.-vyd. vidd. «Vezha» Volyn. nats. un-tu im. Lesi Ukrainky, 2008. - 400 s.

Kovalchuk Y. Heoеkolohycheskye problemу ozer^kh system Ukraynskoho Polesia / Y. Kovalchuk, D. Lbiko, V. Martуniuk // «WaterLand-2016» : 1 st International Scientific Conference, 06-12 June. - Kaunas : Akademija, Lithuania, 2016. - Р. 44-47.

Martyniuk V. O. Landshaftno-limnolohichnyi analiz baseinovoi (ozernoi) heosystemy / V. O. Martyniuk // Nauk. zap. Ternopil. derzh. ped. un-tu. Ser. : Heohrafiia. - Ternopil, 1999. - № 2. - S. 29-36.

Martyniuk V. O. Otsinka heoekolohichnoho stanu pryrodno-antropohennoi ozerno-baseinovoi systemy / V. O. Martyniuk // Nauk. zap. Ternopil. NPU. Seriia : Heohrafiia. - 2018. - № 1 (44). - S. 137-146.

Petlin V. M. Konstruktyvne landshaftoznavstvo / V. M. Petlin. - Lviv : LNU, 2006. - 357 s.

Размещено на Allbest.ru