CC BY
113
УДК 371.315.2:911.7
АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
№ 4 (26) 2013. с. 59-64.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАЛИЗА ВЛИЯНИЯ ПОДТОПЛЕНИЯ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ В ПРЕПОДАВАНИЕ КУРСОВ ГЕОГРАФИЯ, БИОЛОГИЯ, ГЕОЛОГИЯ
Андрей Валерьевич Бадмхалгаев, студент. Инженерно-технологического факультета по специальности «Промышленное и гражданское строительство», Калмыцкий Государственный университет, 358000, Россия, Республика
Калмыкия, г. Элиста, ул. Пушкина, 11.
Евгения Александровна Самтанова, учитель биологии.
МОУ “Яшкульская многопрофильная гимназия”. 358154, Россия, Республика Калмыкия,
Яшкульскийрайон, п. Яшкуль
Саглара Александровна Сангаджиева, кандидат биологических наук, ст. преподаватель. Калмыцкий Государственный университет, 358000, Россия, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул.
Пушкина, 11.
Наталия Александровна Куркудинова, ст. преподаватель.
Калмыцкий Государственный университет, 358000, Россия, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул.
Пушкина, 11
Виктор Аджиевич Онкаев, кандидат технических наук, доцент.
Калмыцкий Государственный университет, 358000, Россия, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул.
Пушкина, 11. у1к_впкаеу@уапёех. ги
Яшкуль, Калмыкия, подтопление, экологические проблемы, грунтовые воды, канал.
В статье представлены результаты экологического исследования влияния подтопления на населенные пункты, в частности п. Яшкуль Республики Калмыкия и связь с экологическими и инженерно-геологическими процессами. Поселок находится в степной и полупустынной зоне. Данная территория мало изучена, однако вызывает интерес в плане решения инженерно-геологических изысканий. Также авторы акцентируют внимание на роли экологических изысканий как конкретного вида трудовой деятельности, имеющего завершенный вид и способствующего сознательному, обоснованному выбору профессии.
THE USE OF ANALYSIS OF THE IMPACT OF FLOODING ON THE ECOLOGICAL STATE IN TEACHING COURSES IN GEOGRAPHY, BIOLOGY, AND GEOLOGY
Andrey Valerevich Badmkhalgaev, student. Engineering-technological department for specialty “industrial and civil building”, Kalmik state university, 358000, Russia, the republic Of kalmykiya, g. Elista, ul Pushkin, 11.
Eugene Aleksandrovna Samtanova, the teacher of biology.
MOU “Yashkulskaya multiprofile secondary school”. 358154, Russia, the republic of Kalmykiya,
The yashkulskiy region, p. Yashkul
Saglara Aleksandrovna Sangadzhieva, the candidate of biological sciences, st.prepodavatel. Kalmik state university, 358000, Russia, the republic of Kalmykiya, g. Elista, ul Pushkin, 11.
Nataliya Aleksandrovna Kurkudinova, st. prepodavatel.
Kalmik state university, 358000, Russia, the republic of Kalmykiya, g. Elista, ul Pushkin, 11
Victor Adzhievich Onkaev, candidate in technical sciences, docent.
Kalmik state university, 358000, Russia, the republic of Kalmykiya, g. Elista, ul Pushkin, 11.
vik_onkaev@yandex.ru
Yashkul, Kalmykiya, water-table elevation, ecological problems, ground water, channel.
In the article are represented the results of an ecological study of the influence of water-table elevation on the populated areas, in particular p. Yashkul of the republic of Kalmykiya and connection with the ecological and geological engineering processes. Settlement is located in the steppe and semiarid zone. This territory little is studied; however, is caused interest in the plan of the solution of geological engineering searches. Also the authors accentuates attention in the role of ecological searches as the concrete form of working activity, which has the final form and facilitating the conscious, substantiated selection of profession.
В школе и в университете студенты изучают региональный аспект, в котором рассматриваются вопросы экологии, географии, геологии, биологии. Нами представлена работа, на основания которой можно в школах и вузе проводить исследования для оценки знания региональной обстановки в Калмыкии.
Одной из глобальных проблем, стоящих перед человечеством в третьем тысячелетии, является опасность экологической катастрофы, которая может возникнуть вследствие нерационального использования человеком природных ресурсов, и зачастую преступного отношения к окружающей среде. С этой проблемой приходится сталкиваться в Яшкульском районе Республики Калмыкия. Главная экологическая проблема п. Яшкуль - подтопление и затопление территории [1, 4 - 8, 10, 11, 13 - 16].
Поселок Яшкуль расположен в центральной части республики. Рельеф территории равнинный, расчлененный, с развитой застроенной территорией и прилегающими сооружениями лимана «Дорт-Хулсун» в северо-западной части и каналом «Яшкульский распределитель» в южной части. Абсолютные отметки рельефа колеблются в пределах от -4 до -11 м. Рельеф осложнен микропонижениями и буграми. С северо-запада на восток, юго-восток через весь поселок прослеживается устьевая часть бывшего русла реки Яшкуль, затапливаемая в осенне -весенний период.
Климат территории сухой. Количество осадков за теплый период 130-165 мм, летние осадки носят преимущественно ливневый характер. Сумма активных температур выше 10 C0 колеблется от 34 C0 до 36 C0, продолжительность безморозного периода 165-180 дней. Грунтовые воды вскрыты в северо-западной части на глубине - 0,15 м, а в северо-восточной - 1 м и глубже. Такая же картина наблюдается в Яшалтинском районе Республики Калмыкия в п. Яшалта [9, 12].
По химическому составу воды пестроцветные, по минерализации от сильносолоноватых до рассолов (сухой остаток 5,011- 41,422 г/л).
Вдоль южной границы поселка проходит межхозяйственный канал «Яшкульский распределитель», питающий орошаемые массивы района. С северо-западной стороны поселка расположен лиман «Дорт-Хулсун», периодически затапливаемый водой.
В застройке поселка преобладают одноэтажные здания, реже двухэтажные. Улицы поселка благоустроенные, имеются асфальтированные дороги и тротуары. Новое строительство жилого сектора ведется на северо-западе и юго-востоке поселка. В черте поселка и прилегающей к нему территории имеется разветвленная сеть линий электропередач, воздушные линии связи.
Вдоль автодорог «Элиста - Яшкуль» и «Яшкуль - Комсомольский» проходят подземные коммуникации междугородной и районной телефонной связи. В черте поселка имеется канализация и кабельная связь.
В Яшкуле в результате воздействия природных и антропогенных факторов было выявлено, что некоторые территории, располагающиеся вблизи канала Волга-Чограй, где находятся жилищные постройки, оказались подтопленными грунтовыми водами.
Одной из важных задач района является предупреждение и ликвидация подтопления земель.
Цель работы - оценка и анализ влияния подтопления на экологическое состояние п. Яшкуль. Для достижения цели определены следующие задачи: выявить влияние хозяйственной деятельности на водный баланс территории; определить степень подтопления и затопления территории п. Яшкуль; проследить взаимосвязь между побочным фактором подтопления, засолением и его влиянием на естественную растительность; определить уровень содержания подвластных форм питательных веществ и водорастворимых солей в почве, растениях для оценки экологического состояния территории; выявить влияние подтопления на жилищные условия и здоровье населения; провести социологическое исследование населения по вопросам подтопления территории; выяснить проектируемые мероприятия инженерной защиты территории п. Яшкуль.
Поселок Яшкуль находится на востоке центральной части Калмыкии в полупустынной зоне Прикаспийской низменности, в одном из самых засушливых районов республики. Летом и зимой в п. Яшкуль выпадает незначительное количество осадков. Среднегодовое их количество составляет 235 мм (136-369).Особенно мало осадков (35 мм) в зимнее время. Количество осадков за теплый период составляет 160-700 мм. Засушливость является характерной особенностью климата. Гидрографическая сеть территории п. Яшкуль развита слабо. Нет ни озер, ни рек с постоянным водотоком, ни прудов.
Для почвенного покрова характерен бурый тип почвообразования, пестрота и комплексность. Здесь преобладают бурые почвы и солонцы. Растительность повторяет пеструю комплексность почвенного покрова. На бугристых полузакрепленных песках произрастают песчаный овес, песчаная полынь. На закрепленных песках растут полынь белая, верблюжья колючка, прутняк и житняк. В сухих лиманах с солонцеватыми почвами произрастает преимущественно типчаково-житняковая растительность. В замкнутых понижениях преобладают осока и камыш.
В процессе исследования выполнен сбор, обработка, систематизация и анализ данных о состоянии окружающей среды п. Яшкуль, полученных от министерства, ведомств, государственных и других учреждений.
В настоящей работе нами использовались методы визуального наблюдения. Визуальное наблюдение нами дополнялось фотосъёмкой, методом выявления и изучения литературных и краеведческих источников, материалов СМИ, методом опроса жителей поселка Яшкуль по вопросам подтопления.
Для общей характеристики почв проводились химические анализы: определение сухого остатка. Кальций и магний определяли трилонометрически с 0,1 н раствором трилона Б. НСОз -ацидометрически с 0,05 н раствором нитрата серебра; 8042" - фотометрическим методом по образованию осадка сульфата бария. Оценка степени засоления почв проводилась по сухому остатку, тип засоления по соотношению хлоридов и сульфатов.
Кроме того, в почве провели определение карбонатов в кальценатре Голубева, рН -потенциометрическим методом, гумус - по методу Тюрина, основанного на окислении органического вещества почвы хромовой кислотой до образования углекислоты.
В солянокислотной вытяжке проводили определение железа, азота, фосфора, кальция, магния, меди, цинка в почвах, растениях (по методу Ринкиса).
В растениях калий определен методом пламенной фотометрии. В растениях, кроме того, определены сырая зола, кальций.
Огромный экологический урон наносит природной среде, экономике, социальной сфере района подъем уровня грунтовых вод. Проблемы по подтоплению в Яшкуле начались ещё во время строительства Яшкульского распределительного канала в черте поселка.
С каждым годом ухудшается мелиоративное состояние орошаемых площадей, состояние территории поселка. Существующая оросительная сеть находится в неудовлетворительном техническом состоянии, которая не обеспечивает требуемого дренирования и ведет к подъему уровня грунтовых вод.
Главной причиной затопления и подтопления п. Яшкуль является то обстоятельство, что поселок находится на территории низких отметок устья реки Яшкуль. Затопление п. Яшкуль
происходит как во время осенних дождей, так и во время весеннего снеготаяния. Усугубляется затопление при переполнении существующего лимана «Дорт-Хулсун», расположенного на р. Яшкуль выше, в 15 км северо-западнее поселка.
Существующий в насыпи «Яшкульский распределитель», периодически затапливаемый и переполняемый в паводке лиман «Дорт-Хулсун», существующая сеть автодорог в насыпи, отсутствие ливневой канализации и водоотводной сети существенно повлияли на водной баланс территории, результатом чего явилось резкое поднятие грунтовых вод, начиная с конца 80 -х годов прошлого века [2].
Грунтовые воды в большей части посёлка затопили подвальные помещения, подмачивают фундаменты зданий и сооружений, способствуют заболачиванию отдельных участков. От высокого уровня грунтовых вод переувлажняются грунты оснований зданий и сооружений, и снижается их прочность, что вызывает недопустимые деформации оснований и разрушение несущих конструкций. Во время осенних дождей и весеннего снеготаяния на бессточных участках скапливается вода, что серьёзно сказывается на проходимости транспортных средств и мешает нормальной жизнедеятельности жителей посёлка. Немаловажно и то, что бессточные участки являются причиной возникновения очагов антисанитарии.
Связанное с высоким уровнем грунтовых вод понижение температуры поверхности земли и повышение влажности воздуха вызывает повышенную заболеваемость населения.
В результате исследования, нами выяснено, что исчезли 36 домов в Яшкуле. Дома были погружены в раскисшую трясину. Скопившаяся вода подтачивала не только жилье, но и гнили и проседали полы, стены покрывались плесенью, обваливалась с потолка штукатурка, туалеты и подвалы были заполнены водой. Постоянная сырость разрушительно действовала на здоровье проживавших в этих домах людей [5].
Строительство объектов инженерной защиты будет осложнено существующими застройками, наличием разветвлённой сети автодорог, линий электропередач, связи, подземных коммуникаций, существующим каналом, а также высоким уровнем стояния грунтовых вод и, в связи с этими дополнительными мероприятиями по временному водопонижению [5].
Защищаемая территория находится в устье р. Яшкуль, в низине и ее подтопление происходит во время весеннего снеготаяния и в период осенних дождей. Установлено, на исследуемой территории п. Яшкуль подтоплено 220 га площади поселка (часть заболочена) и 4700 га прилегающих сельхозугодий.
Определен ущерб для паводков обеспеченностью от 10 % до 20 %, повторяемостью один раз в 10-15 лет. Всего вероятный ущерб в ценах 1 кв. 2010 г - 3276 млн. руб.
Исследована растительность подтопленных территорий поселка. В зоне затопления происходит уничтожение естественной растительности и полная смена наземных биоценозов. В подзоне сильного подтопления в наибольшей степени трансформируются почвы и естественная растительность, протекают процессы заболачивания, что негативно сказывается, в первую очередь, на состоянии древесно-кустарниковой растительности. Растительность с. Яшкуль представлена в основном галофильно-пустынными сообществами, которые бедны видами и имеют простую структуру. Эти сообщества приурочены к солончаковым и солонцам, окруженным водным каналом. На солончаках эти сообщества из одного вида, относящиеся к однолетним и двулетним солянкам. Древесно-кустарниковая растительность деформирована или отсутствует.
Социологический опрос показал, что поднятие уровня грунтовых вод оказало немалое влияние на местных жителей: у многих людей в подвалах, домах имеется грунтовая вода, у некоторых пробиты колодцы, разрушен или рушится фундамент. Особенно люди страдают после продолжительных дождей: из-за неспособности местной почвы впитывать воду, дождевая вода остается на поверхности и уровень воды, в некоторых местах, может достигать 1м. [3]. На вопрос о причинах поднятия уровня грунтовых вод все однозначно ответили - "Во всем виноват канал!"
Также постоянное присутствие воды в доме, сырость пагубно сказывают на состояние здоровья проживающих в нем: у некоторых развиваются инфекции, болезни дыхательных путей, разного рода заболевания суставов, постоянная головная боль, туберкулез легких, бронхиальная
астма [4]. "И куда смотрят наши чиновники", - сокрушаются местные жители: ведь никаких мер по отводу воды никто не принимал.
Проблема подтопления и затопления п. Яшкуль грунтовыми водами поднимается на разных уровнях.
Выводы
1. Источниками подтопления п. Яшкуль является сток р. Яшкуль, аккумулируемый в лимане Дорт-Хулсун и Яшкульский распределительный канал, проложенный в земляном русле без противофильтрационной защиты в непосредственной близости от поселка и доминирующий над ним по отметкам.
2. Поселок Яшкуль находится в устье р. Яшкуль. Абсолютные отметки поверхности земли в пределах поселка изменяются от минус 4,0 до минус 11,0. Северо-западнее поселка находится лиман Дорт-Хулсун, выше которого оз. Деед-Хулсун, воды которого удерживаются дамбой, защищающей п. Яшкуль от затопления.
3. С южной стороны на расстоянии 0,4-1,1 км поселок Яшкуль огибает Яшкульский распределительный канал Черноземельской обводительно-оросительной системы.
4. Подтоплению подвержена территория поселка Яшкуль площадью около 220 га, часть которой заболочена, а также 4700 га прилегающих сельхозугодий.
5. Уровень грунтовых вод в подвалах, погребах и других подземных помещениях, расположенных на подтапливаемой территории составляет от 0,15м до 2 м.
6. Практически на всей площади подверженной подтоплению наблюдается:
- признаки вторичного засоления почвы;
- отсутствие либо деградация древесной и кустарниковой растительности;
- просадка и разрушение фундаментов зданий и сооружений;
- коррозия подземных инженерных коммуникаций.
7. В обследуемых помещениях административных и производственных зданиях, объектах социального и культурного назначения, в жилых домах выявлена повышенная влажность воздуха, сырость, на поверхности стен наблюдается развитие плесени.
8. Затопление паводковыми водами территории п. Яшкуль происходит в результате бессточности его территории и невозможности их просачивания в грунт из-за высокого уровня грунтовых вод.
9. Растительность п. Яшкуль представлена в основном галофильно -пустынными сообществами, которые бедны видами и имеют простую структуру. Эти сообщества приурочены к солончаковым и солонцам, окруженным водным каналом.
10. При проведении химического анализа растений выявлено высокое содержание золы в корневой системе кермека широколистного. Содержание азота и фосфора зависит от видовых особенностей растений, механического состава и засоленности почв. Повышенное содержание азота наблюдается у таких растений, как солерос (корневая система) и подземной части кермека широколистного, бескильницы расставленной. Наибольшее содержание фосфора в корнях подорожника.
11. Анализ водной вытяжки из почвы показал, что содержание сухого остатка на территории 500 м от берега канала составляет 1,02 %, а вблизи канала - 0,78 %. Среди анионов преобладает хлор, среди катионов - кальций. Эти значения свидетельствуют о сильном засолении почвы.
12. Результаты опроса населения п. Яшкуля свидетельствуют, что жители обеспокоены состоянием территории поселка, знают причины подтопления территории Яшкуля.
13. Администрация СМО Яшкульского района подготовила документы по отводу грунтовых вод и представила в Министерство природных ресурсов, охраны окружающей среды и развития энергетики Республики Калмыкии.
1.Аляева Ш.А., Сангаджиев М.М. Влияние медико-географических особенностей республики Калмыкия и прилегающих территорий на здоровье человека // Сборник материалов I Республиканского Фестиваля науки [текст] / редк. Б.К.Салаев [и др.].-Элиста: Изд-во Калм. ун-та, 2012. - стр. 67-68.
2.Бадрудинова А.Н., Сангаджиев М.М. Совершенствование методики проектирования укрепления обочин при уширении земляного полотна - обеспечение безопасности на транспорте // Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий [Текст]: Материалы V Международной научно-практической конференции. 17-18 мая 2012 г., г. Астрахань / сост. Н.В. Качалина - Астрахань: Издатель: Сорокин Роман Васильевич, 2012 - 228 с., с. 104107.
3.Гермашева Ю.С., Доткиева К.Н., Сангаджиев М.М. Воздействие отраслей экономики на окружающую среду на территории Республики Калмыкия // Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий [Текст]: Материалы V Международной научно-практической конференции. 17-18 мая 2012 г., г.Астрахань / сост. Н.В. Качалина - Астрахань: Издатель: Сорокин Роман Васильевич, 2012 - 228 с., с. 46-51.
4.Дорджиев А.Г., Скибин Г.М., Сангаджиев М.М., Дорджиев А. А. Геоэкологический мониторинг подтопленных территорий г. Элисты // Геология, география и глобальная энергия научно-технический журнал. 2012. № 1 (44). Астраханский государственный университет, Издательский дом «Астраханский университет» 2012. с. 110114.
5.Кумеев С.С., Дорджиев А.Г.,Сангаджиев М.М., Дорджиев А.А. Характеристика фильтрации жидкости в слабопроницаемых грунтах на примере г. Элиста // Геология, география и глобальная энергия научно-технический журнал. 2012. № 4 (47). Астраханский государственный университет. Издательский дом «Астраханский университет»
2012. стр. 223-230.
6.Муджиков Н.Л., Сангаджиев М.М. Экология строительства - место обитания человека и его связь с природой. // Экология России: на пути к инновациям: межвузовский сборник научных трудов / сост. Т.В. Дымова. - Астрахань: Издательство Нижневолжского экоцентра, 2013. - Вып.7. - 214 с. с. 202-205.
7.Онкаев В.А., Гермашева Ю.С., Сангаджиев М.М. Современное состояние поверхностных и подземных вод Калмыкии // Вестник учебно-методического объединения по образованию в области природообустройства и водопользования: журнал. - М.: ФГБОУ ВПО МГУП, 2012. - № 4. с. 247-258.
8.Сангаджиев М.М., Бадрудинова А.Н., Гордаева К.Н. Современное представление инженерно-геологических данных Республики Калмыкия (на примере Яшалтинского района) // Теория и практика современной науки [Текст]: материалы VIII Международной научно-практической конференции, г.Москва, 26-27 декабря 2012 г. В 3 т.: т.П/Науч. инф. издат. центр «Институт стратегических исследований». - Москва: Изд-во «Спецкнига, 2012.- 428, с 416-421.
9.Сангаджиев М.М., Емельяненко Д.А., Муджиков Н.Л. Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения Республики Калмыкия // Экология России: на пути к инновациям: межвузовский сборник научных трудов / сост. Т.В. Дымова. - Астрахань: Издательство Нижневолжского экоцентра, 2013. - Вып.7. - 214 с. с. 64-71.
10. Сангаджиев М.М., Онкаев В.А. Вода Калмыкии - экология и современное состояние // Вестник
Калмыцкого университета. 3 (15)/ 2012, стр. 18-26. ВАК,
11. Сангаджиев М.М., Онкаев В.А., Муджиков Н.Л. Экология и современное состояние вод Западной
части Калмыкии (на примере Яшалтинского района). // Экология России: на пути к инновациям: межвузовский сборник научных трудов / сост. Т.В. Дымова. - Астрахань: Издательство Нижневолжского экоцентра, 2013. - Вып.7. -214 с. с. 166-172.
12. Сангаджиев М.М., Онкаев В.А., Халгаева Б.В.. Экология и современное состояние Вод Калмыкии // Экология России: на пути к инновации [текст]: межвузовский сборник научных трудов/ сост. Н.В.Качалина. -Астрахань: Издательство Нижневолжского экоцентра, 2012. - Вып. 6.-210 с.. стр. 179-186.
13. Сангаджиев М.М., Онкаев В.О. Проблемы водоснабжения Республики Калмыкия. Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий [текст]: Материалы VI Международной научно-практической конференции. 23-24 мая 2013 г, г.Астрахань/сост. Т.В.Дымова. - Астрахань: Издатель: Сорокин Роман Васильевич,
2013.-182 с. Стр. 40-44.
14. Сангаджиев М.М., Онкаев В.О., Социально-гигиенические и экологические аспекты мониторинга
здоровья населения Калмыкия. Стр. Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий [текст]: Материалы VI Международной научно-практической конференции. 23-24 мая 2013 г, г.Астрахань/сост. Т.В.Дымова. -Астрахань: Издатель: Сорокин Роман Васильевич, 2013.-182 с. 84-90.
15. Харченко В.М., Дорджиев А.Г., Сангаджиев М.М., Дорджиев А.А. Инженерно-геологическое районирование территории Калмыкии [текс] / В.М. Харченко, А.Г. Дорджиев, М.М. Сангаджиев, А.А. Дорджиев. -Элиста: Изд-во Калм. ун-та, 2012. - 212 с. Монография // Изд-во Калм. ун-та, 2012. - 212 с
16. Энкеева К.В., Бадрудинова А.Н., Сангаджиев М.М. Современные экологические состояния поверхностных вод по Республике Калмыкия // Принципы устойчивого развития как основа безопасности территории Нижнего Поволжья и социально-экономическое благополучия общества СМО /Международная научно-практическая конференция «Проблемы рационального природопользования и сохранения экологического равновесия в аридных зонах» 16-18 мая 2012 г. с. Соленое Займище 2012. // Составление и редакция: В.П.Зволинский, Н.В. Тютюма, Р.К. Туз - М.: Издательство «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2012. - 316 с, с. 240-242.
