Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Город Якутск расположен в центральной части долины Туймаада в среднем течении левобережья р. Лены на 62º01 с.ш., 129º43 в.д. Занимает площадь на I-й и II-й надпойменных террасах. Ширина современной долины р. Лены в районе г. Якутска достигает 18–20 км, из которых около 8 км приходится на современное русло р. Лены с многочисленными островами и протоками. I-я надпойменная терраса, на которой расположена большая часть города, имеет ширину 2,0–2,5 км и возвышается над уровнем воды р. Лены на 10–12 м, крутизна склонов доходит до 30–40. Долина Туймаада вся прорезана староречьями, озерами, еще недавно сообщающимися с р. Леной.

Нами исследованы три озера – Сайсары, Теплое, Талое, которые расположены почти в центре города и изредка используются горожанами для отдыха по сезонам.

Исследование озер города, их экологического состояния является актуальной задачей для дальнейшего функционирования озера, а также выбора, по какому пути должно идти их туристско-рекреационное обустройство. Исследования экологического состояния озер в России выполнены разными исследователями: так, изучение качества воды как важный показатель водной экосистемы в условиях антропогенного воздействия выполнялось М.Э. Галеевой, М.Л. Калайда [1, 2], антропогенные факторы качества воды были изучены Р.Р. Шагидуллиным, В.З. Латыповой, О.Ю. Тарасовым, О.В. Никитиным и др. специалистами [3]. Оценку состояния озер в условиях антропогенной нагрузки исследовали Л.Н. Саушкина, О.В. Хурина, О.А. Белов [4–6]. Туристско-рекреационное использование водных ресурсов исследовано С.С. Семочкиной [7, 8] и Г.Я. Барышниковым [9]. Таким образом, тема достаточно изучена в наше время.

Целью исследования озер г. Якутска является изучение общего экологического их состояния для оценки и соответствия туристско-рекреационного использования в летнее и в зимнее время года. Для этого мы поставили следующие задачи: первое – изучение гидрохимических характеристик воды озер; второе – выявление индекса загрязнения воды озер; третье – изучение продолжительности ледостава озер, снежного покрова зимой; четвертое – выявление туристско-рекреационного использования озер.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования явились озера, расположенные в центре г. Якутска – Сайсары, Теплое и Талое (рисунок), в основном играющие большую эстетическую и привлекательную роль массового отдыха горожан, то есть в каком-то отношении и туристско-рекреационного использования.

В зависимости от размера и формы с каждого озера в августе 2021 г. были отобраны поверхностные пробы воды с 1–3 станций батометром Молчанова. Определение температуры, прозрачности, цвета, запаха, растворенного кислорода, свободной двуокиси углерода, обменной кислотности проводилось непосредственно на месте [10]. Полный гидрохимический анализ воды был произведен в лаборатории Управления Роспотребнадзора по РС(Я).

По всем озерам были проведены исследования на основные антропогенные загрязняющие компоненты; БПК5, СПАВ, фенолы, нефтепродукты, аммоний солевой, перманганатная окисляемость, медь. Анализы воды озер на загрязняющие факторы выполнены лабораторией Управления Роспотребнадзора по РС(Я).

В зависимости от количества анализа применяются две оценки качества воды по комплексным показателям, это по индексам – удельному комбинаторному индексу загрязненности вод (УКИЗВ) [11] и индексу загрязненности вод (ИЗВ) [12]. Анализ существующих оценок качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям свидетельствует о том, что комплексная характеристика качества поверхностных вод представляет собой достаточно сложную проблему, по которой пока не найдено однозначного решения. Обсуждаемые индексы строго индивидуальны и раскрывают многие стороны изучаемой проблемы в разнообразных аспектах [13].

Для оценки загрязненности вод по методу УКИЗВ требуется обязательный перечень № 1: 1) Растворенный в воде кислород, 2) БПК5(О2), 3) ХПК, 4) Фенолы, 5) Нефтепродукты, 6) Нитрит-ионы (NO2), 7) Нитрат-ионы (NO3), 8) Аммоний ион (NH4), 9) Железо общее, 10) Медь (Cu²), 11) Цинк (Zn²), 12) Никель (Ni²), 13) Марганец (Mn²), 14) Хлориды, 15) Сульфаты [11]. В нашем исследовании, за неимением некоторых анализов металлов и других веществ, предоставленных лабораторией Управления Роспотребнадзора РС(Я), применение данной оценки не представляется возможным.

Из всех разработанных оценок качества вод наиболее предпочтительными в нашем исследовании являются критерии индекса загрязненности вод (табл. 1) [12]. Указания по расчету ИЗВ даются во «Временных методических указаниях по комплексной оценке качества поверхностных и морских вод» [12].

Расчет ИЗВ для поверхностных вод производится по формуле

где Сі – концентрация ингредиента, 6 – строго лимитирующее количество показателей, берущихся для расчета, имеющих наибольшее значение, независимо от того, превышают они ПДК или нет, включая О2 и БПК5 [11].

Таблица 1

Критерии загрязненности вод по ИЗВ (для поверхностных вод) [11]

Зимой 2021 г., в феврале, были исследованы толщины снежного покрова и льда озер Сайсары, Теплое и Талое.

Результаты исследования и их обсуждение

Озеро Сайсары расположено в южной части города, западнее озера Теплое, в жилом квартале 66 (рисунок). Площадь озера составляет 35,5 га, средняя глубина озера – 2,5 м, максимальная – 6 м, длина озера – 1,4 км, ширина – 400 м. С западной стороны озеро огибает ул. Лермонтова, с северной – проходит ул. Каландаришвили, на юге, юго-востоке ул. Дежнева. На северо-востоке к озеру прилегают стадион «Юность» и спортивный комплекс «Триумф», в юго-восточной части в островной зоне озера строится огромный комплекс – Арктический центр эпоса Олонхо. (Древний эпос Олонхо якутского народа вошел в список нематериального культурного наследия ООН.) По восточному рукаву воды озера через ул. Дежнева по трубе спускаются в озеро Теплое. В литоральной части озера встречаются ряски, рдест плавающий, в прибрежной части, особенно в южной части – тростник обыкновенный, камыш, осока болотная. В озере водятся караси и гольяны, гнездятся утки и чайки. В настоящее время входит в список уникальных озер Якутии. Озеро Сайсары в зимнее время активно используется горожанами и студентами для лыжного отдыха и занятий, весной здесь открываются катки для катаний на коньках, проводятся массовые праздники, такие как проводы зимы, массовые гулянья, конкурсы и т.д. Озеро Сайсары – священное и сакральное место в истории и легендах якутского народа как прародина народа саха.

В начале 2011 г. мэрией г. Якутска здесь была проведена очистка донных отложений, были проведены работы по каналам, чтобы озеро имело непрерывную связь с остальными озерами города, эта часть хотя и работает, но все равно быстро засоряется песком и отходами в каналах, в дорогах, трубах по всему каналу и ослабляет круговорот воды озера.

Озеро Теплое водно-эрозионного происхождения (рисунок). Площадь озера составляет 12,27 га, средняя глубина – 1,27 м, максимальная – 3,0 м, длина 3,45 км, ширина 55 м, имеет вытянутую форму. Это старичное озеро. Расположено в южной части города на II надпойменной террасе р. Лены. К озеру прилегают городские кварталы 66, 63, 55, 37, 6, 122. Озеро пересекает пр. Ленина по мосту, ул. Дежнева по дамбе. В литоральной части встречаются ряска, рдест плавающий, в прибрежной части – камыш. Берега озера крутые, высотой до 5 м, в южной части – пологие. В конце 1990-х гг. по берегам озера были обустроены каменные габионы, которые защищают берега от естественного разрушения и массового зарастания водными растениями. Весной озеро используется горожанами и молодежью для катания на коньках. В летнее время установлены фонтаны и есть небольшие лодочные станции для отдыха на лодках, катамаранах.

Озеро Талое водно-эрозионного происхождения, расположено в центральной части города на II надпойменной террасе р. Лены (рисунок). С севера проходит ул. Короленко, на северо-западе – ул. Толстого, с юга – ул. Кирова. Раньше озеро по горканалу имело связь с озерами Сайсары, Хомустах и др. В настоящее время она частично восстановлена, но все равно канал быстро засоряется и становится непроходимым, иногда почти стоячим. Озеро имеет вытянутую с северо-востока на юго-запад овальную форму, с южной стороны связано с каналом по трубе. Озеро имеет площадь 1,03 га, глубина средняя – 1,33 м, максимальная – 4,5 м, длина – 340 м, ширина – 38 м.

Снежный покров в окрестностях г. Якутска держится 7 месяцев, то есть 205–210 дней и в общем годовом балансе осадков составляет 31–40 %. Средняя дата появления снежного покрова приходится на первые числа октября, ранняя – на вторую декаду сентября, поздняя – на третью декаду октября. Из-за отсутствия оттепелей и сильных ветров снежный покров сохраняется в течение всей зимы. Ранняя дата схода снежного покрова – середина апреля, поздняя – конец мая, средняя – конец апреля. Для Центральной Якутии характерно быстрое весеннее испарение снега, мощность снежного покрова незначительная, наибольшая высота – 28–30 см. Вероятность схода снежного покрова составляет: на 20/I – 3 %, на 30/IV – 53 %, на 5/V – 75 %.

Ледостав на исследованных озерах продолжается 240–245 дней. С конца сентября до первой декады октября устанавливается постоянный ледовый покров, таяние которого начинается в середине мая, полностью ледяной покров сходит в конце мая или в начале июня. Высота снежного покрова и средняя толщина льда в исследованных озерах составляет: оз. Сайсары – 0,38 и 1,3 м, оз. Теплое – 0,28 и 1,3 м, оз. Талое – 0,30 и 1, 3 м. Причиной исследования снежного покрова является тот факт, что снег, как и все атмосферные осадки, обладает способностью сорбировать в себе вещества техногенеза и служит важным объектом мониторинга окружающей среды. За зиму в снегу происходит накопление химических элементов, поступающих в различных формах и соединениях совместно с продуктами биосферы. Исследования снежного покрова могли бы использоваться в качестве индикатора при выявлении информации о поступлении различных загрязняющих в основном атмосферного происхождения химических элементов, включая тяжелые металлы.

Озеро Теплое. Глубина озера в точках отбора проб не превышает 2,5 м. В мелководных озерах не наблюдается резкой разницы в распределении температур, от поверхности ко дну (18,4–16,7 °C). Величина прозрачности – 0,5–1,4 м. Вода озера имеет травянистый затхлый запах (3 балла), сильную муть с небольшим илистым осадком. По своим гидрохимическим показателям озеро Теплое имеет неблагоприятный газовый режим, вода озера не соответствует санитарным нормам по показателям: высокая минерализация, большое содержание хлоридов, затхлый запах, сильная муть (табл. 2).

Вода озера Сайсары имеет неблагоприятный газовый режим, насыщена биогенными элементами, имеет затхлый запах, высокую жесткость и минерализацию, большое содержание хлоридов (табл. 2).

Исходя из данных химического анализа, вода озера Талое имеет неблагоприятный газовый режим, высокую минерализацию, жесткость, большое содержание хлоридов и солей аммония (табл. 2).

Озеро Сайсары. Биологическое потребление кислорода (пятисуточное) данного озера на момент исследований составило 7,1 мг О2/л, что в 3,55 раз превышает ПДК (табл. 3). В воде озера обнаружено повышенное содержание нефтепродуктов, превышающее ПДК в 2 раза (табл. 3) (0,1 мг/л), фенолов – в 11 раз (0,011 мг/л), солевой аммоний в 1,58 раза – 0,62 мг/л. Исходя из табл. 1 индекс загрязненности воды (ИЗВ) озера оказался равным 3,28 (табл. 3). Следовательно, воду озера можно классифицировать как «загрязненную» (IV класс качества воды).

Таблица 3

Расчет индекса загрязненности озера Сайсары

Озеро Теплое. БПК5, на момент исследований составило 7,44 мгО2/л, что превышает их ПДК в 3,72 раза (табл. 4), окисляемости воды в 43, 5 мгО2/л, или 6,2 ПДК. Синтетические поверхностные вещества в воде не обнаружены. Индекс загрязненности равен 3,85, следовательно, в соответствии с табл. 1 воду озера можно охарактеризовать как «загрязненную», класс качества – IV (табл. 4).

Исследованные озера в настоящее время исполняют роль прудов-накопителей, слабо связанных с другими водными объектами в г. Якутске и его окрестностях. Источники, загрязняющие водоемы, – промышленные, коммунально-бытовые стоки, детергенты, нефтепродукты и их компоненты, загрязнения от автотранспорта, взвешенные вещества, органические загрязнители, растительные и животные ядовитые вещества и др. В 1990 г. была осуществлена попытка полностью выкачать воду оз. Талое и заполнить озеро вновь чистой водой. На некоторых озерах проводится отсыпка берегов песком, габионами, новыми современными архитектурными конструкциями, как на озере Талом сейчас. Но, если смотреть в целом, все проводимые мероприятия в конечном итоге имеют незначительную эффективность. В основном все мероприятия проводятся разрозненно, отдельно по озерам, только по озеру Талое, например, более или менее преобразовали береговую архитектуру на современный лад.

Экологическая обстановка этих озер г. Якутска в целом, вследствие интенсивной застройки и естественного состояния озер под влиянием антропогенного воздействия, с каждым годом обостряется.

В целях кардинального преобразования в сторону улучшения экологической ситуации в озерных экосистемах г. Якутска и его окрестностях рекомендуются следующие инженерно-технические мероприятия: во-первых, очистка от мусора водоохранных зон озер, проведение планировки и масштабное озеленение берегов; во-вторых, очистка от загрязненных иловых отложений и мусора дна каналов и озерных котловин, разработка и внедрение системы ливневой канализации и полное восстановление трассы городского канала; в-третьих, реконструкция водного пропуска через улицы г. Якутска; в-четвертых, соблюдение установленной вокруг озер охранной зоны; в-пятых, установление четкого контроля сброса загрязненных вод производственных, бытовых стоков предприятиями и частным сектором, отдельными гражданами; в-шестых, выделение дополнительных штатов дворников и работников над соблюдением и очисткой городского канала.

Заключение

Анализ результатов проведенного исследования показывает несколько выводов: неблагоприятное экологическое состояние озер г. Якутска; уменьшение морфометрических показателей озер, в основном за счет интенсивной застройки; нарушение системы естественного и искусственного стока; превращение озер в непроточные накопители загрязненных сточных вод; неблагоприятный газовый режим, высокая жесткость, минерализация и насыщенность биогенными элементами, превышающая ПДК; непригодность использования воды для коммунально-бытового водоснабжения, в рыбохозяйственных целях, а также для купания в летний период; по критериям загрязненности вод по ИЗВ озера Сайсары и Теплое относятся к «загрязненным», озеро Талое «сильно загрязненное».

Таким образом, в летне-осеннее время эти озера можно использовать только для лодочных, катамаранных, байдарочных и иных видов прогулок, гонок, соревнований по озеру. Для данного типа туризма эти озера особенно подойдут своей близостью и доступностью, развитой инфраструктурой, достаточно нормальными площадями зеркала озера, глубинами и протяженностью.

В зимнее время на ледовой площадке озера можно обустроить большие каркасно-тентовые ангары для катания внутри всю зиму на коньках, отопление получать с помощью электрических тепловых пушек, которые сейчас имеют большие возможности прогрева на большие крытые площадки, даже в -50 °С. В весеннее время использовать как открытый каток ледовое зеркало озер. Снежный покров озера использовать для лыжных прогулок горожан, соревнований спортсменов. Для туристско-рекреационного использования потенциала озер на круглый год необходима научная разработка комплексной целевой программы в городской сфере массового отдыха, туризма и рекреации. К сожалению, до сих пор в г. Якутске пока нет такой комплексной программы. Туристский потенциал данных озер до сих пор не изучен, не разработан и полностью не используется городом.