Анализ озера татарка

Озера среди поверхностных вод суши занимают особое место. Они отличаются замедленным водообменном, своеобразным термическим режимом, химическим составом, значительными изменениями уровня воды. Являясь составной частью природных ландшафтов Земли, озёра оказывают заметное влияние на географическую оболочку. Они являются накопителями атмосферной влаги, регулируют водный режим рек, пополняют запасы подземных вод, создают озерный тип климата, являются средой обитания определенных видов растений и животных.

В настоящее время, в связи обострением экологических проблем, важнейшей задачей в изучении озер является исследование влияния антропогенного фактора на изменение их природы, выработка научных основ охраны водоёмов.

Наше полевая экологическая практика проходила летом 2004 г. на берегу озера Татарка, которое расположено в одном из красивейших природных уголков юго-восточной Мордовии. Западный берег озера занимает сосновый бор, на севере простираются дубняки пойменные с вязом и ольхой, на востоке и юго-востоке, в окрестностях Татарки, раскинулись заливные луга. Это удивительно живописные места, но мы столкнулись с множеством проблем, главной из которых была – отсутствие питьевой воды. Вода в озере имела коричневый цвет, неприятный запах. Озеро загрязнено различным бытовым мусором: бутылки, пакеты и т. д. Оно сильно заросло ряской и телорезом, в отдельных местах идёт заболачивание. На территории дома отдыха, в районе очистных сооружений, нами был замечен неприятный, зловонный запах, что свидетельствует о неисправности очистных сооружений. Вместе с тем, здесь находится дом отдыха «Лесное озеро», принадлежащий ОАО «Электровыпрямитель». Люди приезжают сюда отдохнуть, поправить своё здоровье. Мы серьёзно обеспокоились данными проблемами и обратились к администрации завода с предложением о проведении экологических исследований на озере Татарка. В 2004 г. был заключён договор о сотрудничестве между саранской школой №39 и администрацией завода.

Объектом нашего исследования является небольшое пойменное озеро Татарка расположенное в 15,5 км к юго-западу от районного центра Большие Березники, в левобережье реки Суры.

Полевые работы проводились во время экспедиций на озере Татарка летом и осенью 2004 – 2006 гг. В работе были использованы материалы краеведческого отдела Национальной библиотеки им. А. С. Пушкина. Раздел о рекреационном освоении озера составлен по материалам, предоставленным администрацией ОАО «Электровыпрямитель».

Метеорологические исследования

Мы установили приборы в метеорологическую будку, которую укрепили на подставке так, чтобы шарики термометров находились точно на высоте 2 м над поверхностью почвы, и чтобы её дверца была направлена на север. Будку установили на ровную горизонтальную площадку. Внутри установили стационарный гигрометр психрометрический, по которому определяли показания сухого и влажного термометров, относительную влажность воздуха в процентах. Для определения суточного хода температуры мы использовали суточный термограф, для определения атмосферного давления – барограф, а воздуха – гигрограф. Для определения температуры воздуха мы снимали показания сухого и увлажнённого термометров, определяли разность показаний в градусах, по показаниям сухого термометра и разности показаний термометров определяли относительную влажность воздуха в процентах.

Наблюдения за давлением воздуха производили по барометру – анероиду. Давление воздуха отчитывали при горизонтальном расположении анероида. Отсчёт по анероиду делали на открытом воздухе и в палатке – давление от этого не менялось.

Скорость ветра определяли по ручному анемометру. Направление ветра определяли, привязав к палке длинный флажок. По нему и по компасу определяли, откуда дует ветер.

Определение скорости ветра ручным анемометром.

Облака наблюдали визуально.

Прежде всего отмечали их количество на небосводе по 10-бальной системе (0 – ясно, облаков нет; 1 балл – 1/10 неба закрыта облаками, 2 балла – 2/10 неба закрыто облаками 10 баллов – всё небо закрыто облаками, т. е. пасмурно). По Международному атласу облаков определяли их семейство: облака верхнего яруса – на высоте более 6000 м (перистые, перисто-кучевые, перисто-слоистые); облака среднего яруса – на высотах 6000-2000 м (высоко-кучевые и высокослоистые); облака нижнего яруса – верхний предел – высота 2000 м (слоисто-кучевые, слоистые, слоисто-дождевые); облака вертикального развития – высота от 50 до 6000 м (кучевые и кучево-дождевые).

Гидрологические исследования

Для определения температуры воды использовали водный термометр. Погружали его в воду так, чтобы шарик со спиртом находился на глубине около 10 см ниже уровня воды, выдерживали в воде ровно три минуты. Избегали попадания прямых солнечных лучей на термометр. По истечении трёх минут производили отсчёт, не вынимая термометр из воды.

Для определения глубины в месте отбора пробы мы использовали ручной лот – груз на верёвке, размеченной узелками через 1м. После того, как груз опускался на дно, верёвке придавали вертикальное положение так, чтобы груз оставался на дне. Вытягивая затем верёвку, мы определяли глубину места, сосчитав количество меток, находившихся ниже уровня воды и умножив их число на расстояние между метками, выраженное в метрах.

Для определения прозрачности воды использовался диск Секки. Диск утяжелен грузом, чтобы не сносило течением. Погружали его в воду, фиксировали глубину, на которой диск переставал быть видным. Затем в лодке измеряли мерной лентой длину погруженной части верёвки.

Для определения цвета воды мы использовали специальную цветовую шкалу. Налили воду в прозрачный цилиндр из бесцветного стекла и, просматривая сверху (на белом фоне), подобрали колбочку с пробой аналогичной окраски.

Для определения запаха 100 мл исследуемой воды при комнатной температуре залили в колбу с широким горлом, закрыли притёртой пробкой и хорошенько встряхнули быстрым вращательным движением. Затем открыли колбу и определили характер и интенсивность запаха. Колбу нагрели до 60 °C на водяной бане и ещё раз оценили запах.

Для определения в воде осадка использовался батометр. Мы взяли пробу воды батометром с глубины 1,2 м, поместили воду в стеклянную колбу, взболтали её и через один час определили характер осадка.

История формирования озера

Озеро Татарка сформировано в долине реки Суры, правого притока Волги. Становление гидрографической сети в бассейне реки Суры началось после отступления палеогенового моря с началом формирования Приволжской возвышенности. Активизация тектонических движений в конце палеогена - начале неогена усилила эрозионную деятельность, в результате сформировалась глубокая речная долина с крутым правым и пологим левым берегом.

В конце четвертичного периода произошло углубление русла, сформировались речные террасы. В результате развития боковой эрозии расширилась долина реки, река начала «блуждать» по долине, образуя со временем петлеобразные излучины (меандры). При образовании излучин наиболее быстро река подмывала крутой вогнутый берег, а у пологого – откладывался аллювий, образовались пляжи, косы. Постепенно крутой берег Суры врезался всё больше в сушу, изгибы меандр становились круче, а перемычка у основания излучин сузились. После прорыва перемычки в период весеннего половодья река начала течь по новому спрямлённому руслу, а заброшенная рекой излучина превратилась в озёра-старицы - крупнейшее озеро Мордовии Инерка, а также менее крупные: Ишак, Бумба, Журка, Сюнерка, в южной части Татарка, Широкое, Долгое и Пиндилюха. В своём развитии котловина озера Татарка прошла несколько стадий: юности, зрелости , вступила в стадию старости. На стадии юности, в начале образования, дно озера было неровным, береговая линия носила угловатые очертания. Со временем, в результате разрушительной работы водного потока, образовались пляжи, выстланные песком и галечником, которые постепенно заселялись растительностью. На стадии зрелости мелкие неровности дна сгладились озерными отложениями. Это привело к обмелению озера. Дно и берега стали плоскими, водная растительность распространилась на всё озеро. В настоящее время оно интенсивно заиливается, зарастает, особенно в северной части.

Климат

Климат в районе озера умеренно-континентальный с чётко выраженными сезонами года. В формировании основных черт климата участвуют воздушные массы умеренных, арктических и тропических широт, представленные морскими и континентальными подтипами. Умеренные морские содержат большое количество влаги и в холодный период часто становятся причиной формирования оттепели, а летом – прохладной погоды. Континентальный воздух характеризуется сухостью, зимой приносит похолодание, а летом – обусловливает жаркую и сухую погоду. Вторжение арктического воздуха с севера вызывает резкое падение температуры воздуха, а весной и осенью с ними связаны явления возврата холодов и заморозки.

Гидрографическая характеристика озера

Результаты выполненных картографических работ позволили определить морфометрические характеристики озера, для этого мы использовали компьютерные программы Google Earth & MapInfo, озеро Татарка имеет площадь – 5, 051 га, длина - 1 км350 м, максимальная ширина 77 м, средняя ширина 37 м, периметр 2 км 745 м. Весной озеро соединяется с памятником природы озером Инерка системой временных проток. Береговая линия слабо извилиста, наибольшая глубина отмечена нами в центральной части озера 4,4 м. В ходе гидрографических исследований нами были построены три морфоствора, по которым определили, что ложе котловины плоское – с постепенными уменьшениями глубины к концам озера. В поперечном разрезе котловина имеет V образную форму. Татарка – сильно заросшее (главным образом – телорез), заиленное, мелководное, почти непроточное озеро. Все это приводит к сильной эвтрофикации водоёма с резким заморным режимом зимой. Эвтрофикация явилась результатом старения водоёма и загрязнения сточными водами. Биогенный материал Татарки неизбежно сбрасывается в Инерку во время весеннего половодья. При измерении глубины нами отмечена большая концентрация на дне и в толще воды разлагающихся фрагментов телореза.

Гидрологическая характеристика

Гидрологический режим Татарки определяется климатическими особенностями территории. Появление льда начинается с момента устойчивого перехода температуры воздуха к отрицательным значениям. Ледостав обычно отмечается в середине - в последней декаде ноября. В годы с ранней или поздней зимой этот процесс замедляется или ускоряется на 1 - 2 недели. Поверхность ледяного покрова ровная и гладкая. Толщина льда к концу зимы достигает в среднем 60-70 см. Весной сход ледяного покрова начинается с таяния снега на поверхности льда. Затем под воздействием солнечной радиации толщина льда уменьшается. Полностью озеро освобождается ото льда в середине апреля, но небольшие льдины могут сохраняться и до начала мая. Можно выделить следующие фазы водного режима: летнюю и зимнюю межень. Максимальный уровень воды наблюдается весной за счёт таяния снега. Татарка – почти непроточное озеро. Только весной оно соединено с Инеркой водными протоками. Это приводит к усилению эвтрофикации озера. Озеро питается атмосферными осадками в виде снега и дождя. В питании озера принимают участие подземные воды.

Эколого-геохимическая характеристика Татарки

Пробы воды были взяты в центральной части озера в контрольных точках по поперечным створам. Анализ воды в озере Татарка проведён нами в лаборатории анализа и мониторинга окружающей среды Республики Мордовия. Были получены результаты: прозрачность воды в центральной части озера Татарка равна 1-1,2 м. Солевой состав воды определяют ионы НСО3 и Ca. Озеро по количеству и качеству растворённых веществ является пресным, то есть содержание растворённых веществ не превышает 1г/л. Значение РН составляет 6,9-7,0 (нейтральная реакция). Запах воды естественный – илистый, тинистый. По шкале интенсивности - заметный, легко обнаруживается и даёт повод относиться к воде с неодобрением. В пробе воды, взятой с глубины 1. 2 м, недалеко от берега, в районе пляжа, имеется заметный осадок - серый, илистый. При заборе проб воды нами отмечена большая концентрация на дне и в толще воды разлагающихся остатков телореза. Содержание кислорода изменяется по сезонам. Нитраты в пробах воды не обнаружены, нитриты в пробах, меньше ПДК (0,04-0,06 мг/л). Во всех пробах наблюдается превышение ПДК по аммиаку и солям аммония (от 1,4 до 7,6 раз). Это указывает на загрязнение озера сточными водами.

В районе очистных сооружений дома отдыха «Лесное озеро» в пробе воды обнаружено превышение ПДК по аммиаку и солям аммония в 97,18 раз.

Рекреационное освоение озера, геоэкологические проблемы и пути оптимизации природной среды

Дом отдыха «Лесное озеро»

Рекреационное освоение озера началось в конце 60–х годов XX в. , когда на месте утиной фермы, принадлежащей колхозным землям с. Пермиси, началось строительство дома отдыха саранского завода «Электровыпрямитель». Этому способствовал прекрасный ландшафт, чистый сосновый воздух, обилие грибов и ягод, поэтому и дому отдыха дали поэтическое название «Лесное озеро». По одну сторону Татарки зелёным ковром растянулись луга, за ними бурлит быстрая, своенравная Сура. По другую сторону – в обрамлении соснового бора – большая лесная поляна.

В настоящее время создан целый оздоровительный комплекс: возведено 50 домиков – коттеджей, снабженных водой и электричеством, современная столовая, привлекательная чайная, обрамлённая у входа приносящей счастье подковой, баня, душевой комплекс.

К услугам отдыхающих: культурный центр, кинотеатр, лодочная станция, зал игровых автоматов. Возведён красивый подвесной мост через озеро Татарка (Лесное озеро).

На мосту.

Территория дома отдыха прекрасно эстетично оформлена. У входа гостей встречают два старичка–лесовичка.

За лесом открывается средневековый пиратский корабль – пункт проката. На пляже мы видим работу искусных мастеров – резчиков по дереву. Здесь и надёжный страж озера Нептун, сказочный терем–теремок, красивые грибочки. Славится дом отдыха своими фонтанами. Пожалуй, не было здесь человека, который не утолил бы жажду холодной родниковой водой, бьющей струёй из красивых фонтанов. Прекрасно оформлена детская площадка. На ней разместились сказочные герои.

На территории дома отдыха есть все условия для занятия спортом: волейболом, теннисом, футболом (есть хорошее футбольное поле), шахматами, шашками, бильярдом.

На самом высоком уровне, о чём свидетельствуют многочисленные отзывы, ведётся в доме отдыха культурно–массовая работа. «Поле чудес», «Седьмое чудо света», «КВН», «Праздник Нептуна», «Ярмарка», «Рыцарский турнир», конкурс «Мисс Лесное озеро» – интересные и незабываемые мероприятия, проводящие на берегу озера. Заводчане гордятся своей базой отдыха. Здесь созданы все условия для отдыха и оздоровления.

Оценка воздействия рекреационной зоны озера Татарка на окружающую среду

Нами установлено, что за летний период в доме отдыха «Лесное озеро» отдыхает несколько сот отдыхающих. Количество отдыхающих увеличивается в выходные дни, что усиливает рекреационную нагрузку на рассматриваемую территорию.

В зоне береговой полосы, под влиянием рекреационного воздействия, изменяется рельеф (осыпание и оползание береговых склонов), растительность (вытаптывание и угнетение травянистого покрова), а также физико-химическая и биологическая характеристика воды.

В районах массовой посещаемости ухудшаются условия снабжения почвы питательными веществами, вытаптывается напочвенная растительность, ухудшается структура почвы, происходит её уплотнение, уменьшается влажность, резко снижается микробиологическая активность, ухудшается состояние лесных угодий.

Скопление отдыхающих в летнее время, приток транспорта вызывают повышенный шум и загрязнение воздуха, нарушают условия обитания представителей животного мира.

Автомобильный транспорт является сильным загрязнителем окружающей среды. Во время лодочных прогулок, рыбной ловли уничтожается большое количество водных растений. В результате этого в озере исчезли кувшинка чисто-белая, сальвиния плавающая, которые раньше встречались в озере. В последние годы усилилось влияние на акваторию озера рыболовов-любителей. Большой вред озеру наносит браконьерство, которое приводит к снижению численности рыб.

В последние годы одним из источников загрязнения стал неорганизованный туризм. Туристы загрязняют природную среду во время приготовления пиши, мытья посуды, стирки белья, бытовыми отходами во время пикников, прогулок, принятия солнечных ванн.

Геоэкологические проблемы

Проблема питьевого водоснабжения. По данным НПЦ экологических исследований МГУ им. Огарёва на территории Мордовского Присурья, в том числе и на озере Татарка, эксплуатируется верхнекаменноугольный карбонатный водоносный горизонт. Основными водопотребителя-ми являются пансионат «Орбита» и дом отдыха «Лесное озеро». В летний период объем добываемой воды из скважины, принадлежащей пансионату «Орбита», составляет 78 - 80 м в сутки, в зимний период - 15 - 20 м в сутки. В доме отдыха «Лесное озеро» артезианские воды эксплуатируются только в летний период (50 - 60 м3 в сутки).

Воды верхнекаменноугольного карбонатного водоносного горизонта обладают сульфатно-хлоридным натриевым составом. По общей минерализации (1488 - 1982 мг/дм), содержанию хлоридов (427 • 537 мг/дм ), сульфатов (407 - 651 мг/дм ), фторидов (2,28 - 2,34 мг/дм ), железа (0,94 - 1,16 мг/дм3) и общей жесткости (5,3 - 11,3 моль/дм3) данная вода не соответствует требованиям СанПиН 2. 1. 4. 559-96 и превышает предельно допустимые концентрации в 1,3-3,9 раз. Использование этих вод осложняет экологическую обстановку в зоне отдыха. В качестве первоочередной задачи следует решить вопрос по проведению мероприятий по подготовке питьевой воды.

С целью оптимизации питьевого водоснабжения отдыхающих следует провести поисково-разведочные работы по оценке возможности использования водных ресурсов верхнемелового водоносного горизонта, распространенного в левобережье Суры.

Проблема очистки использованной воды. В настоящее время дом отдыха «Лесное озеро» имеют местные очистные сооружения - отстойники и поля фильтрации, расположенные на останцах надпойменной террасы, сложенных песками, с последующим отводом стоков в пойму р. Сура. В периоды высокого половодья поля фильтрации затапливаются, что создает реальную угрозу для загрязнения оз. Татарка.

Проблема зарастания озера телорезом. Наиболее серьёзную опасность для многих озёр бассейна Суры в целом, и Татарки в частности представляет массовое размножение в них телореза алоэвидного.

Зарастание телорезом меняет весь природно-аквальный комплекс озера. На участках, покрытых этим растением, сильно меняется тепловой и световой режим. Телорез препятствует проникновению света в толщу воды и её прогреванию. Из-за этого под ним полностью исчезает фитобентос и фитопланктон. Соседство с телорезом выдерживают очень немногие сосудистые растения, например, ряска трёхдольная, многокоренник обыкновенный, водокрас лягушачий. Деградация природно-аквального комплекса озера в этом случае усугубляется тем, что телорез ежегодно даёт огромную биомассу, до 15-18 кг на 1 м. куб, которая практически не утилизируется консументами.

Таким образом, в озере Татарка за счёт разрастания телореза ежегодно попадают в воду десятки тонн органики. Её разложение начинается ещё в конце лета, но наиболее опасно, что этот процесс продолжается в анаэробных условиях подо льдом. Это приводит к образованию сероводорода, токсичного для всего животного населения озера.

Пути оптимизации природной среды в районе озера Татарка

Результаты эколого-географического исследования озера Татарка позволяют рекомендовать следующие мероприятия по восстановлению и охране озера:

1) В качестве первоочередных задач необходимо очистить мелководную часть озера от сорного кустарника и малоценных деревьев, что позволит увеличить его площадь. В перспективе провести благоустройство берегов, создать современные хорошо оборудованные пляжи.

2) Для общего улучшения гидро- и гидробиологического состояния Татарки необходимо провести механическое углубление озера

3) Для решения проблемы зарастания озера после очистки и углубления необходимо провести зарыбление водоёма ценными видами рыб. По мнению ученых-биологов Мордовского университета, наиболее подходящими видами рыб являются карп, толстолобик и белый амур, обитатели рек Дальнего Востока, разведение которых осуществляется в прудах Мордовии.

4) Для решения экологических проблем озера Татарка мы предлагаем привлечь наиболее заинтересованных людей: специалистов в области экологии, биологии, географии, учащихся школ г. Саранска и Б. Березников, «эковолонтеров» - людей, добровольно работающих на благо экологии, экономистов ОАО «Электровыпрямитель».

5) Озеро Татарка расположено на территории, неустойчивой к рекреационным нагрузкам. При низком уровне соблюдения правил природопользования формируются участки интенсивного разрушения почвенного покрова, высока вероятность появления пожаров. Поэтому необходимо на территории дома отдыха «Лесное озеро» выполнить ландшафтное планирование мест стоянок автотранспорта, участков временного размещения отдыхающих, троп и провести очистку территории от мусора.

6) Организовать комплексный мониторинг за состоянием природы озера Татарка.