Антон Вагапов 06 декабря 2001 21:18:24

**************Ecological Cooperation Project*****************
* hydro@fadr.msu.ru http://fadr.msu.ru/ecocoop/hydro *
*************************************************************

МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ВОДНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ р.АЙ И ЕЁ ПРИТОКОВ НА ТЕРРИТОРИИ
САТКИНСКОГО Р-НА ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ И САЛАВАТСКОГО Р-НА РЕСПУБЛИКИ
БАШКОРТОСТАН
АВТОР: Вагапов Антон Ильич (1998-01), участие в полевых работах: Баев
Владислав (1997), Мочалова Ксения (1997), Килин Денис (1998), Фурсова Елена
(2001), Ларионова Татьяна (2001).
РУКОВОДИТЕЛЬ: Чибилев Евгений Александрович, зав. кафедрой ЭПСИ, ст.
преподаватель ЧелГУ
НАПРАВЛЯЮЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Кафедра экологии, природопользования и
социоестественной истории (КЭПСИ) МОУ средняя школа 12 г.Челябинска
(Городская экспериментальная площадка по экологическому образованию)
KEPSI@newmail.ru
Объект нашего исследования - река Ай является самой полноводной рекой
Челябинской области и имеет большое хозяйственное и рекреационное значение.
Река имеет общую протяженность 549 километров, является притоком реки Уфа и
относится к Волжскому бассейну.
По территории Челябинской области проходят четыре нефтепровода общей
протяженностью более тысячи километров и три продуктопровода протяженностью
888 километров. Самый старый продуктопровод Туймазы - Омск - Новосибирск
(ТОН-1) пущен в эксплуатацию еще в 1956 году.
С момента организации на р.Ай и её притоках сети нашего мониторинга
произошло около 10 утечек нефти и нефтепродуктов, в том числе 3 утечки на
территории мониторинга. Все три раза удалось подробно изучить влияние
нефтяного загрязнения на реку, что позволяет делать общие выводы
относительно изменения качества воды при залповом выбросе нефти и скорости
природных восстановительных процессов, а в 2001 году утечка нефтепродуктов
произошла через несколько часов после завершения наших работ на створах,
отбора проб и отловов рыб. На место этой утечки мы выезжали еще 4 раза -
каждые 10 дней.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
На 1997-98 год основной задачей исследования являлось изучение локального
влияния на экосистему р.Ай животноводческих стоков по р.Сикияз и работы
туристического лагеря, составление фаунистического списка и эталонной
коллекции для облегчения дальнейшей работы.
Для достижения поставленных целей реализованы следующие задачи:
- Заложена сетка гидробиологических створов на протяжении отрезка
"Сикияз-Томак - Лаклы".
- В 1997-1998 гг. производились отлов и определение макробеспозвоночных
организмов с фиксацией и созданием эталонной коллекции "Гидробионты р.Ай и
её притоков".
- Выполнена оценка состояния водной экосистемы методами биомониторинга по
Николаеву, Вудивиссу и П. М. Машкину, определен класс качества, трофность и
сапробность по створам.
- Проведено биотестирование по Daphnia magna.
- Определены места для многолетнего биологического мониторинга по
двустворчатым моллюскам и описано 2 их популяции.
В 1999 году после аварии на нефтепроводе в районе пос. Терменево появилась
необходимость дать оценку влиянию утечки нефти на экосистему р. Ай. Для
достижения этого заложены новые гидробиологические створы выше и ниже места
утечки, найдены и описаны еще две популяции двустворчатых моллюсков возле
впадения р. Улуир, выполнено биотестирование проб воды и грунта.
В 2000 году произошла еще одна утечка нефти на исследуемом участке, теперь в
реку Б. Куторка. Заложено 11 новых створов, обследованная длина р. Ай и её
притоков увеличена до 61 км, отработано два долгосрочных выезда в район
исследования. Начаты исследования на притоках Б. Куторка, Ищелька и
Лаклинка, изучено влияние сброса шахтных вод из Кургазакских бокситовых
шахт, продолжены работы на всех старых створах, паспортизирована еще одна
популяция двустворчатых моллюсков, завершено составление списка ихтиофауны
р. Ай и списка водных и околоводных позвоночных.
В 2001 году основное внимание в наших исследованиях было уделено вновь
произошедшей утечке - на этот раз реке Куторке, впадающей в реку Ищельку -
приток Ая. Количество створов на р.Ай и её притоках доведено до 28,
популяций двустворчатых для долголетнего мониторинга до 6. Обследованы
притоки Ая - Куторка, Ищелька, Улуир, Сикияз, Межевой ручей, Лаклинка,
Бактыярка, Еланли.
МЕТОДИКА РАБОТЫ. Данная работа по оценке состояния водной экосистемы реки Ай
на выбранном отрезке выполнялась в июле-августе 1998, июле-августе 1999,
июне, июле, августе и сентябре 2000 и июле-августе, сентябре 2001 года. В её
основе лежит материал, сочетающий экспериментальную лабораторную работу с
полевыми учетами и сборами. Обработка материалов после определения видов или
других систематических групп проводилась по следующим методикам: Вудивисса,
С.Г. Николаева, индекса сапробности (По Пантле и Букку), оценки загрязнения
по литореофилам (М.В.Чертопруд, 1999), Индекс Гуднайта-Уитлея,
биотестирование. По Daphnia magna Straus, долговременный биомониторинг по
двустворчатым моллюскам.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ. В результате отловов 1998-01 гг. на отрезке обнаружено 82
вида различных макробеспозвоночным, относящихся 65 родам, составлен
аннотированный список, включающий в себя места отлова, тип биотопа и
массовость вида.
ПОЗВОНОЧНЫЕ. В 1999/01 годах в реке Ай и в околоводной зоне отмечено 18
видов рыб, 4 вида рептилий, 2 вида амфибий и 4 вида млекопитающих.
БИОТЕСТИРОВАНИЕ. По результатам биотестирования отмечено отсутствие
интегральной токсичности воды из р. Ай по всем створам в 1998 году и по ряду
створов в 1999, 2000 и 2001. Ухудшение качества воды заметно на всех
створах, находящихся близко от мест утечек нефти.
Очень высокая токсичность концентрации отмечена в пробе грунта с русла р. Ай
в месте впадения р. Улуир. Первые иммобилизованные дафнии появились уже
через час после начала эксперимента. В 2000 году проба с этого же места дала
слабую токсичность.
По результатам биотестирования в 2001 году можно судить о влиянии
утечки-2001 на качество воды в реке Куторка. В пробе, отобранной на створе
К1 через 2 дня после утечки дафнии погибали за 2 суток (соответственно 4
балла или сильно загрязненная вода). 27 августа, через три недели 50% дафний
жили до 5 суток, что соответствует 3 баллам или сильному загрязнению. По
результатам химического анализа также наблюдается достаточно значительное
снижение содержания нефтепродуктов.
БИОИНДИКАЦИЯ. Оценка состояния р. Ай методами кратковременного
биомониторинга осуществляется с 1997 года.
По результатам многолетнего мониторинга отчетливо прослеживается ухудшение
качества воды на всех створах, находящихся ниже мест утечек.
В 2001 году утечка, в результате которой нефть попала в реку Куторка, по
масштабу была близка к предыдущей и также оказала сильное воздействие на
реку Ай. Нефтеуловительный пост 1 в устье Куторки стоял 20 дней. За это
время часть образовавшейся в результате утечки водно-нефтяной эмульсии была
задержана боновыми заграждениями и связана сорбентом, но оставшиеся в русле
реки нефтепродукты продолжали поступать в реку Ай, правда в незначительном
количестве. Класс качества на створе К1- устье Ищельки был равен 6.
По классу качества на других створах реки Ай никаких значимых изменений не
происходит.
Средний индекс сапробности на изучаемом отрезке реки равен 2,6 что
соответствует *-мезосапробной зоне. В целом по реке под воздействием утечек
индекс изменяется от 2,1 (*-мезосапробная зона) до 3,6 (полисапробная зона).
Анализируя полученные данные можно сделать вывод, что если в 1997-98 гг.
некоторое негативное действие на качество воды на створе А10 оказывали
животноводческие стоки по р. Сикияз, то в 1999 г. значительное ухудшение
качества произошло после утечки на нефтепроводе по реке Улуир. Участок,
расположенный в непосредственной близости от места утечки стал экологически
неблагополучным.
В 2000 последствия первого разлива нефти почти исчезли, но появилось новое
влияющее загрязнение в результате прорыва нефтепровода по р. Б. Куторке.
Утечка на реке Куторка в 2001 году повлекла за собой резкое изменение
видового состава сообщества беспозвоночных вызванное ухудшением качества
воды.
Интересно постоянное улучшение качества воды в р. Сикияз, начавшееся в 1998
году после переноса летника скота пос.Лаклы, с 5 класса качества (1997) на
1-2 (2001).
ВЫВОДЫ
1. В целом состояние р. Ай на изученном отрезке, на протяжении 5 лет
(1997-01) можно считать удовлетворительным, экологически полноценным.
2. Утечка на нефтепроводе ТОН -2 в июне 1999 г. значительное ухудшила
состояние р. Ай на отрезке до 30 км. Произошло обеднение видового состава за
счет выпадения стенобионтных организмов по всему участку и гибель
двустворчатых моллюсков младшего возраста. На месте утечки и на участке
после него экосистема стала экологически неблагополучной - *-полисапробной.
Еще одна утечка в районе пос. Сулея весной 2000 года незначительно ухудшила
состояние реки. Утечка 2001 по масштабам и воздействию была близка к утечке
2000 года, участок ниже утечки по течению стал b-полисапробным, экологически
неблагополучным.
3. Существующая система не может обеспечить сохранность нефтепровода от
незаконных врезок и не справляется с предупреждением утечек, происходящих
из-за коррозии и старения металла.
По данным наших экспедиций медянка обыкновенная внесена в Красную Книгу
Челябинской области, а река Ай добавлена в число местообитаний подкаменщика
обыкновенного.
Результаты работ представлены в Саткинский городской комитет по экологии и
природопользованию, Комитету природных ресурсов Челябинской области,
руководству туристического лагеря "Сикияз-Томакский пещерный комплекс" и ОАО
<Транснефть>. В настоящее время мы сотрудничаем с Американским национальным
агентством охраны природы (Environmental Protection Agency, EPA US), по
проекту Oil Spills (Нефтяные утечки).