Увильды

Геоэкологические исследования на территории западного побережья озера Увильды

Авторы: Пирушкин Константин, Гуляков Андрей, 10 класс МОУ СОШ № 45 г.Челябинска

Руководители: Т.А.Туник, заместитель директора по НМР МОУ СОШ № 45, Заслуженный учитель РФ М.В.Щербакова, учитель высшей категории МОУ СОШ № 45, инженер-геолог

I. Введение В рамках программы лаборатории «Мир камня» МОУ СОШ № 45 «Геоэкологические исследования отдельных территорий Челябинской области» (программа осуществляется с 1993 года), учащиеся проводили геоэкологические исследования на территории западного побережья озера Увильды, прилегающей к нему территории, трассы автодороги Карабаш-Челябинск, каналов Увильды – Аргази и строящегося канала Кыштымское водохранилище – Аргази в обход озера Увильды. Актуальность исследований определена тем, что территория находится в рекреационный зоне Челябинской области, озеро Увильды – источник водоснабжения и по своей красоте является одной из жемчужин природы, это памятник природы. Исследования актуальны, так как недалеко (≈ 10 км) к западу находится г.Карабаш с его предприятием металлургического комплекса, где экологическая ситуация кризисная. Цель работы – изучение геоповерхности, геологической среды, физико-геологических процессов и на основании литомониторинга определение характера и степени влияния антропогенной нагрузки на природную среду. Целенаправленное изучение территории по совокупности экологических показателей является новым ведущим методом исследований, когда устанавливается взаимосвязь и взаимозависимость таких параметров, как состояние геологической среды, поверхностного и подземного стока, почвенного покрова. Изучается геохимический состав почв, воды, фильтрационные свойства грунтовой толщи, отслеживается экологическая ситуация и степень изменения природной среды. Этим методом мы пользовались при проведении полевых исследований территории. Методика исследований: 1. Изучение фондовых материалов, нормативных и законодательных требований. 2. Маршрутная съемка: детальное описание природных и антропогенных объектов, описание обнажений горных пород, искусственных выработок, водоемов, замеры элементов залегания горных пород, описание геоповерхности, состояния растительного покрова. 3. Отбор геохимических проб грунтов, воды. 4. Фотосъемка.

Задачи: 1. По данным полевых и лабораторных исследований оценить влияние антропогенной нагрузки на акваторию озера и водоохранную зону. 2. Оценить степень и динамику изменений природной среды. 3. Наметить комплекс мероприятий и рекомендаций по охране природной среды.

II. Физико-географическая характеристика района 1. Местоположение. Исследуемая территория находится в Челябинской области в пределах Аргаяшского и Каслинского районов и территорий городского подчинения городов Карабаш и Кыштым. 2. Рельеф. В орографическом отношении район расположен в зоне сочленения предгорной части и восточного склона Урала и Зауральского пенеплена. Горная часть с абсолютными отметками 500-700 м, территория предгорий – 230-300 м. Продольными и широтными межгорными долинами горные возвышенности делятся на отдельные хребты. 3. Гидрогеография. Характерно слабое развитие речной сети. Главная водная артерия р.Миасс, которая перекрыта плотиной в районе озера Аргаяш и вместе они составляют Аргазинское водохранилище. Долина реки широкая. В районе много озер тектонического типа, которые заполнили тектонические впадины разломов. Самое большое из них – озеро Увильды. 4. Геологическое строение. Район сложен магматическим и метаморфическим комплексом пород. Магматические породы представлены гранитами многофазовой формации – это граносиениты и субщелочные граниты Увильдинского массива. Возраст их верхнепалеозойский. Увильдинский массив выходит на поверхность в районе западного и южного берегов озера и занимает площадь 60 км2, а под озером 40 км2.

III. Геоэкологическая характеристика 1. Районирование территории исследований. А) Западное побережье озера Увильды. Б) Канал Увильды – Аргазинское водохранилище. В) Трасса канала Кыштымское водохранилище – Аргазинское водохранилище. Г) Район очистных сооружений рекреационной зоны. Д) Шоссе Челябинск – Карабаш и прилегающая к нему территория.

2. Общая геоэкологическая характеристика районов. 2А. Западное побережье озера Увильды (прибрежная территория, шириной 0,5-1,0 км) имеет сложный пересеченный рельеф, где высокие гряды (отм.300-320 м.) сменяется понижениями (в отм.275-280 м.). Участки понижений практически везде переувлажнены, заболочены или заполнены небольшими озерами. Их побережья поросли камышом и другой болотной растительностью, акватория затянута ряской. Высокие гряды сложены метаморфическими породами, останцы лишены растительности, а вокруг смешанный лес. По побережью протянулись огороженные территории различных баз отдыха, которые дорогами грунтовыми или асфальтированными соединены с шоссе, расстояния их территорий от берега 100-200 м. По своему обустройству базы очень разнообразны. Но общая тенденция всех советских баз – это очень скромные и удобные жилые помещения – небольшие домики, органично вписанные в ландшафт. Дорожки преимущественно грунтовые или посыпаны мелкой дресвой. Пляжи на побережье обустроены так, чтобы сохранить окружающий ландшафт (фото). Но современная эпоха дает о себе знать очень громко. При сооружениях новых пансионатов создаются помпезные здания разной этажности и стилей. Земная поверхность практически полностью покрывается плитами разной конфигурации, и даже клумбы сооружаются искусственные. Вся эта роскошь никак не гармонирует с очень скромной, но величественной природой нашего климатического пояса. Другая крайность освоения побережья – это различные дома и домики – один на другом на очень мелких участках. А здесь уже не до санитарных правил, вокруг ни кустика, ни участочка – зато пристроились и те, кто победнее.

2Б. Канал озера Увильды – Аргазинское водохранилище построен в 60-70-ые годы для пополнения водных запасов Аргазинского водохранилища. В засушливые 70-ые годы из озера было по специальным трубам по каналу (см.фото) перекачено ≈ 270 млн.м3 воды, уровень озера понизился на 4 метра. Трасса канала проходит от пансионата «Бригантина», в юго-западном направлении, на 14-ом километре пересекает шоссе. Глубина до уреза воды в канале разная от 0,5 до 5 и более метров. Урез воды в озере Увильды 275,2 в Аргазинском водохранилище 270 м. Течение медленное – 2 м/с. Дно канала заилено (толщина ила 20 и более см.). Вода в канале гидрокарбонатно-кальциевая, рН 6.4, сухой остаток 424 (в 2 раза выше, чем в озере Увильды, цветность 7 баллов).

2В. Трасса строящегося канала на участке Кыштымское водохранилище – Аргазинское водохранилище пересекает шоссе на разъезде 30-ый километр, и на 20-ом километре шоссе. Исследования проводились на отрезке ≈ 8 км. Трасса проходит по высокой части территории между небольшими озерами и заболоченными территориями. Глубина канала в среднем 2-5 метров. Горные породы, вскрытые каналом – это метаморфические сланцы и различные гнейсы протерозоя и их коры выветривания. По обе стороны канала проходят грунтовые дороги. Канал прорезает толщу пород вкрест простирания. Склоны часто высокие, но устойчивые, но на повороте трассы сланцы вскрыты по простиранию и наблюдается сильное осыпание пород (см.фото). Дно канала вскрывают грунтовые воды, но во многих местах дно просто увлажнено и идет его зарастание (фото!). Угол откоса щебенистых и дресвяно-щебенистых грунтов по каналу 40-42º. Ширина канала около 5 м. По химическому составу вода – гидрокарбонатно-кальциевая маломинерализированная, 124 мг/л, рН 6,4, цветность - 7 б.

2Г. Район очистных сооружений рекреационной зоны расположен к западу от шоссе (р-н 12-ого км) на расстоянии ≈ 2 км. Это низкий участок рельефа с многочисленными небольшими озерами. В озеро Попово сбрасываются очищенные стоки. В 1,5 км к северу находится небольшое безымянное озеро, которое сегодня является настоящей мусорной свалкой, куда постоянно подходят машины и везут разнообразный мусор со всей зоны отдыха (см.фото!). Озеро это очистить, вероятно, в ближайшее время невозможно. Оно практически потеряно для природы.

2Д. Шоссе Челябинск-Карабаш и прилегающая к нему территория являет собой пример очень безответственного отношения к окружающей среде. Само шоссе – это довольно хорошо обустроенный дорожный объект с хорошим дорожным покрытием с очень активным транспортным движением. Но от этого шоссе в сторону Карабаша, к западу, отходит много грунтовых дорог и дорожек, по которым ездить в сырое время невозможно. Но эти дороги и дорожки являются объектами многочисленных свалок. Так, в районе остановки д/о «Красный камень» на одной из этих дорог цепочкой на расстоянии 40-50 м друг от друга расположились свалки длиной от 3 до 10 м, и высотой от 0,5 до 1,5 м из самого разнообразного мусора (строительного, металлического, бытового и др.), а рядом озера самые разнообразные,… и все растворяется, фильтруется и т.д. (см.фото!).

IV. Озеро Увильды – памятник природы Южного Урала и его экологические проблемы. Озеро Увильды – яркая жемчужина Южного Урала. Оно расположено в тектонической впадине, поэтому дно его неровное, а глубины от 14 до 38 м, часто наиболее приподнятые блоки выходят на дневную поверхность в виде живописных островов. Побережье изрезано в северной части, т.к. здесь оно сложено метаморфическими породами и менее изрезано в южной, где распространены граниты. Площадь зеркала 68,1 км2, площадь водосбора 128 м2, длина береговой линии 117 км, объем воды ≈ 1 млрд.м3. Вода слабоминерализованная (278 мг/л). Озеро и весь окружающий ландшафт – это уникальное место на Земле по своей красоте и оздоравливающей силе. В 70-90-ые годы уровень озера постоянно понижался, плюс к тому, он был искусственно понижен на 4 м в засушливые годы для пополнения Аргазинского водохранилища. В настоящее время уровень озера восстановился и идет постоянное его повышение (этот процесс для озер Челябинской области закономерен и колебания уровней повторяются через каждые 20-25 лет) [8]. Уже затоплены многие прибрежные территории. Сильно сократились пляжи в пансионатах, леса побережья в воде. В северной части озера, в районе частной застройки затоплены огороды, дачные участки. Все эти гниющие остатки и другие компоненты, конечно, будут в воде озера. А если учесть, что на побережье в сезон отдыхает около 90-100 тысяч человек и озеро находится очень недалеко от промзоны г.Карабаша, то антропогенная нагрузка на озеро уже явно велика. Об этом можно судить и по данным геохимического опробования вод и грунтов в исследуемом районе. Данные ниже по тексту (гл.V).

V. Геохимическая характеристика территории. Вблизи изучаемой территории, которая по законам РФ является особоохраняемой [1,3], расположены промышленные районы городов Карабаша, Кыштыма. Поэтому отслеживание масштаба характера влияния этих предприятий на воздушный, водный бассейны рекреационной зоны является актуальным. Геохимическое опробование выполнено точечно (без соблюдения нормативов частоты отбора проб) с целью ориентировочной оценки содержания тяжелых металлов в воде, почве, донных пробах. Схема отбора проб на карте. Результаты данных спектрального анализа в таблицах 1,2,3. По данным спектрального анализа установлено, что содержание тяжелых металлов в почве и донных пробах превышает значения фоновых показателей в 1,5-2 раза, а ПДК по средним показателям практически не превышает, а по максимальным оно выше в 1,2-2 раза (Ni, Cr, Cu, Zn). По содержанию тяжелых металлов в воде озера (по требованиям к питьевой воде – СанПиН 2.Г.4.11074-01) содержание тяжелых металлов выше ПДК. Надо заметить, что отдыхающие многих пансионатов пользуются неочищенной водой из озера и только в новых пансионатах водопроводная вода очищается. Из вышесказанного следует, что на исследуемую территорию промышленные выбросы все же оказывают влияние. Но, благодаря тому, что направление преобладающих ветров противоположное от озера, это спасает рекреационную зону и озеро от сильного загрязнения выбросами промпредприятий Карабаша.

VI. Выводы 1. Исследуемая территория по законам РФ является особоохраняемой. Озеро Увильды – памятник природы. 2. При исследовании территории были выделены 4 типа территорий по их функциональным особенностям. Описания по тексту. 3. Каждая из выделенных территорий характеризуется своей экологической ситуацией. Наиболее значительные и важные из них следующие: ь Побережье озера Увильды плотно застроено предприятиями отдыха. Количество отдыхающих за сезон 60-90 тыс.человек (по опросам руководителей предприятий). ь Застройка территорий различного (типа от той, которая хорошо вписывается в природный ландшафт, до очень высоких коттеджей, башен и др., где полностью забетонирован и заасфальтирован природный субстрат). ь Частная застройка побережья не отвечает санитарным нормам. ь Уровень воды в озере сильно повысился, значительная часть побережья затоплена, озеро загрязняется. 4. По данным химического анализа опробования территории установлено, что содержание тяжелых металлов повсеместно превышает фоновые показатели, а некоторые выше ПДК. 5. Геохимическое опробование проведено точеное и количество проб для исследования территории недостаточное, поэтому геохимические характеристики территории очень ориентировочны. Необходимо более детальное опробование, что будет продолжено. 6. Лесная территория к западу от шоссе сильно замусорена. Громадное количество крупных свалок строительного, бытового, металлического мусора. Небольшое озеро (в 1,5 км очистных сооружений) полностью засыпано мусором и процесс уничтожения мусора продолжается (фото!). 7. Написаны письма главам администрации Аргаяшского района, г.Карабаша о вопиющих нарушениях экологической ситуации в уникальной зоне отдыха Челябинской области.