CC BY
20УДК 551.49(477.9)
ТЕХНОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПРИБРЕЖНО-МОРСКИХ ОЗЕР КАЛАМИТСКОГО ЗАЛИВА (ОЗ. САКСКОЕ, ОЗ. КИЗЫЛ-ЯР И ОЗ. БОГАЙЛЫ)
Чабан ВВ.*, Васенко В И.*, Чабан СВ.**
*ГУП НПП РК «Крымская ГГРЭС», г. Саки, ул. Курортная 4, **МБОУ «Сакская СШ №3» г. Саки, ул. Ивановой 1, e-mail: [email protected]
Аннотация. Приведены результаты исследования современного геоэкологического состояния прибрежно-морских озер Каламитского залива. Определена степень техногенного преобразования озера Сакского, Кизыл-Яр и Богайлы. Разработаны предложения по перспективным направлениям хозяйственного освоения озер, утративших гидроминеральные ресурсы в результате хозяйственной деятельности.
Ключевые слова: озера; гидроминеральные ресурсы; техногенез; геоэкологическое состояние.
Введение
На побережье Каламитского залива расположены порядка 6 прибрежно-морских озер, имеющих однотипный генезис и образовавшихся в результате затопления морем современных устьев древних балок и последующего их отшнуровывания от морской акватории аллювиальными пересыпями и косами. Рассматриваемые в статье озера находятся на восточном берегу Каламитского залива, в административном отношении это территория Сакского района от г. Саки до пос. Фрунзе.
Еще в конце прошлого века многие прибрежно-морские озера использовались для добычи гидроминеральных ресурсов, к которым относятся лечебная грязь и покровная рапа. Но в результате хозяйственного освоения территорий степной части Крыма произошло изменение экологических, гидрогеологических и
гидрологических условий, что, в свою очередь, оказало влияние на процесс формирования гидроминеральных ресурсов изучаемых водоёмов. В настоящее время актуально провести оценку современного состояния прибрежно-морских озёр и определить перспективные направления
хозяйственного использования водоёмов, утративших свой бальнеологический потенциал.
Анализ публикаций
Несмотря на определенную близость по своим физико-химическим условиям и видовому составу к морским экосистемам, солёные озёра получали меньшее внимание со стороны научного сообщества. Современные исследователи предпочитают изучать отдельные процессы, протекающие в гипергалинных водоёмах, и практически не уделяют внимания общим проблемам функционирования бальнеогрязевых экосистем в условиях интенсивного техногенеза. Как показывает анализ литературных данных и фондовых материалов, комплексные исследования солёных озер на территории России в целом и Крымского полуострова в частности проводятся буквально на паре объектов и преимущественно
эксплуатирующими организациями. В настоящее время комплексные изучения антропогенной редукции некоторых озёрных экосистем проводятся научно-исследовательскими центрами на озёрах Шира, Большое Тамбуканское и Эльтон. Экологические проблемы солёных озер материковой части России освещены в работах А.Г. Дегерменджи, Е.С. Задереева и др. [1, 2].
Что касается Крымского полуострова, то геологические, геоморфологические,
гидрогеологические и гидрологические факторы, оказывающие влияние на процесс формирования гидроминеральных ресурсов прибрежно-морских озёр, описаны в работах Н.С. Курнакова, В.Г. Кузнецова, А.Н. Дзенс-Литовского, А.М. Понизовского, Д.И. Склярука, А.А. Сухореброго и других авторов [3 - 6]. Техногенное преобразование геологической среды в пределах района исследования описано в работах В. И. Родкина, В. А. Хохлова и О. А. Гулова [7, 8].
Цель исследования
Целью исследования является оценка современного геоэкологического состояния прибрежно-морских озёр.
Цель исследования определяет задачи:
- провести геоэкологическое обследование
озёр;
- выполнить оценку современного состояния озёр;
- разработать перспективные направления хозяйственного использования озёр, утративших свой бальнеологический потенциал.
Объект исследования: прибрежно-морские озёра Каламитского залива.
Предмет исследования: техногенная трансформация прибрежно-морских озёр.
Основные методы исследования
Для выполнения поставленных задач исследования проведены полевые и камеральные работы. Полевые работы включали осмотр участка изысканий, прилегающую территорию, визуальную оценку рельефа, производства комплекса
геоморфологических, гидрогеологических,
экологических и почвенных наблюдений; комплексный поиск источников загрязнения окружающей среды; отбор проб донных отложений и поверхностных вод.
Камеральные работы: предварительное ознакомление по картам с районом исследований, обработка и систематизация полевых записей и результатов анализов, оформление материалов и увязка с данными предполевого дешифрирования.
Изложение результатов исследований
Сакское солёное озеро расположено в западной части Крымского полуострова на территории курорта Саки. Площадь озера более 7,9 км2, длина озера от верховьев Михайловского пруда до пересыпи достигает 8,2 км.
Сакское озеро - бессточный, приморский водоём, который образовался в результате затопления морскими водами устьевой части Чеботарской и Чокракской балок. Берега озера пологие, не превышают 7 м, сложены красно-бурыми глинами, водоразделы в значительной мере сглажены, в ряде мест видны обнажения горных пород. Донные отложения водоёма представлены, в основном, чёрными, темно-серыми илами, серыми глинами.
Со второй половины XX века начался процесс разделения озера на отдельные бассейны. В современном своём состоянии Сакское озеро представляет собой зарегулированный водоём, который разделен перемычками на несколько изолированных бассейнов: Михайловский пруд, Буферный, Восточный и Западный бассейны, водоёмы Чокрак и Ковш, бассейн Накопитель (Испаритель).
Говоря о месторождении лечебной грязи и рапы, мы имеем ввиду только Восточный и Западный бассейны, в которых сосредоточены 4046,3 тыс.м3 иловых сульфидных лечебных грязей и порядка 250 тыс.м3 озёрной рапы. Остальные пять условно пресноводных бассейна были созданы в процессе длительной техногенной трансформации озера и кондиционных запасов гидроминеральных ресурсов не имеют.
Рапа лечебных водоёмов покрывает грязевую залежь. Ее уровень и минерализация не постоянны, колебание этих величин зависит от времени года и искусственно поддерживается в следующих пределах: уровень от 40 м до 60 м, минерализация от 150 г/л до 260 г/л (формула 1).
=
С1
88
Ыа77
-рН 8,0
(1)
сформировавшихся на протяжении нескольких тысяч лет в специфических гидрологических и гидрохимических условиях. По внешнему виду лечебная грязь пластичная, тонкодисперсная, маслянистая масса черного или темно-серого цвета с характерным сероводородным запахом. В составе этого минерально-органического образования можно выделить кристаллическую составляющую (так называемый кристаллический «скелет»). Он образован мелко и микрозернистыми частицами карбонатного, гидрокарбонатного и сульфатного состава. Основная масса илов представлена коллоидными минеральными и органическими частицами и как бы пропитана солевым «поровым» раствором, близким по компонентному составу к рапе, покрывающей грязевую залежь. Химический состав грязи представлен формулой 2 [9].
С1
М =■ 89
^^ 176
Щ0 М§2
-рН 7,5
(2)
По отношению к грязевой залежи рапа озера является необходимым условием для образования лечебных грязей и буферной зоны, снижающей интенсивность техногенного загрязнения.
Лечебная грязь представляет собой уникальное природное образование донных осадков,
Согласно исследованию Б. Перфильева, в грязи находится большое количество (до 9 миллиардов на 1 грамм) живых микроорганизмов. При малейшем внешнем воздействии вся эта сложная система отвечает тем или иным перемещением ионов из одной фазы в другую, изменением коллоидного состояния (степень дисперсности, степень набухания и т.п.), сдвигом биохимического процесса.
Особенности природных условий района способствуют расположению на прилегающей к озеру территории сельскохозяйственных угодий, объектов химической промышленности и жилых кварталов г. Саки с сопутствующей инфраструктурой. Это приводит к сосредоточению вокруг водоёма большого количества потенциальных источников техногенного загрязнения: дренаж с полей орошения и сброс сточных вод в защитные водоёмы, коммуникации, проложенные на берегу озера, объекты лёгкой и пищевой промышленности, объекты санаторно-курортного комплекса (как места скопления отдыхающих), накопительные бассейны бывшего химического завода.
В силу геоморфологического строения района исследований, примыкающие к лечебным бассейнам защитные водоёмы являются
приемниками большого количества загрязненных сточных вод с расположенных рядом сёл и полей орошения. При помощи системы гидротехнических сооружений загрязненные воды отводятся в биологический пруд-поглатитель, но при экстремальных проявлениях климатических факторов (обильные осадки, паводки и т.д.), возникает угроза размытия защитных дамб и попадания загрязнителей в лечебные водоёмы. Кроме этого, большая разница между уровнями воды в лечебных и защитных водоёмах (иногда более 1 м) создает угрозу фильтрации загрязняющих веществ в акваторию.
Расположение на прилегающей к озеру территории кварталов г. Саки и объектов санаторно-курортного комплекса является причиной скопления на берегах лечебных водоёмов большого количества людей, особенно в летние месяцы. Большая антропогенная нагрузка приводит к образованию несанкционированных мусорных свалок на берегах водоёма, забору грунта и песка, нарушению процессов грязеобразования в местах массового купания отдыхающих и застройки берегов озера (в погожий летний день только северный берег Восточного бассейна посещают более 1000 человек, а ежегодно отмечается образование 15 новых свалок мусора и 20 мест забора песка и грунта) [10].
Влияние техногенных факторов на формирование рапы и лечебных грязей было значительным, и остается угроза, что оно будет таким. Как было доказано В. И. Родкиным, важной особенностью грязевых месторождений является биогеохимическая несовместимость совместного функционирования источника техногенного рассеивания тяжёлых металлов и грязевого месторождения. Более того, техногенное воздействие металлов может привести к полной деградации ресурсов грязи и рапы месторождения [8]. А как было определено предыдущими исследованиями, на берегах озера существуют одновременно две геохимические аномалии.
Озеро Кызыл-Яр расположено в 10 км на юг от г. Саки. Водоём имеет овалоподобную форму, длинная ось вытянута с запада на восток. Длина его составляет около 5 км, ширина - 2 км., площадь -5,1 км2. Глубина колеблется в пределах 1,4 - 1,8 м. От моря озеро отделено морской пересыпью, высота которой 2,2 м.
Южный берег озера крутой, местами образуются обрывы высотой 7 - 12 м и небольшие балки. Северный берег очень пологий, покрыт зарослями камыша. Восточный берег сильно заболочен и сплошь покрыт зарослями камыша. На некоторых участках линия водораздела чётко не просматривается.
Вода в озере мутная, тёмного цвета. В озере водится пресноводная рыба (карп, карась и т.д.). Минерализация воды - 2,7 - 6,0 г/дм3 (формула 3).
М 27 =•
^^У32 рН8,1
N«60 Щ.
22
(3)
Донные отложения озера Кызыл-Яр представлены серыми илами, а также светло-серыми глинами. В настоящее время илы распреснены до 12 - 14 г/дм3 (формула 4).
М14 =
= С170(^04^30 рН7 2
N«58 М%2
(4)
Согласно гидрологическому прогнозу А. А. Сухореброго, без искусственной стабилизации водно-солевого баланса Кизыл-Яр ждало неминуемое полное высыхание [6]. Но вследствие поступления пресных вод Межгорного водохранилища, построенного в верховьях Ивановской балки, и организации полей орошения в границах водосбора произошло искусственное изменение гидрологического режима озера. В результате техногенной трансформации более чем в два раза увеличилась площадь озера: на данный момент она составляет 10,5 км2, а глубина - 1,4 - 1,8 м.
В биоте озера произошли изменения, выразившиеся в смене доминирующих видов гидробионтов и появлении новых. Популяция соленоводной артемии полностью угасла в конкуренции с фильтратами - моинами и гаммарусами, а последние, в свою очередь, уступили пресноводным рачкам - циклопам. С 1997 года для озера характерно существование ихтиофауны [11]. Процесс превращения гипергалинного водоема в пресный привёл к исчезновению группы эугалофитных растений в прибрежной полосе.
В современном состоянии Кизыл-Яр не представляет интереса для курортологии. Однако хорошо подходит для организации промышленного рыболовства.
Озеро Богайлы расположено западнее с. Фрунзе. Площадь 0,9 км2, длина 1,3 км, ширина 0,7 км. От моря отделено песчанно-гравийной пересыпью длинной 1, 2км, шириной от 30 до 150 м. Высота пересыпи - 1,3 м.
Северный берег озера пологий, заболоченный, заросший камышом. Южный берег более крутой, его высота над озером колеблется от 1,5 до 3 м. На восточном берегу расположены две небольшие балки.
В конце XIX - начале XX в.в. минерализация воды была столь велика, что позволяла организовывать добычу соли. В настоящее время вода в озере мутная, темных оттенков (химический состав описан формулой 5). Основными источниками питания являются морские воды, попадающие в акваторию во время штормов, а также сточные и паводковые воды. В конце лета -начале осени озеро пересыхает и превращается в топкое, грязное болото.
22_ У^30 рН7,2
М22 =
(5)
Однако еще в 80-х годах прошлого столетия озеро существовало в режиме сезонного пересыхания, минерализация воды (рапы) составляла 226 - 250 г/дм3, а донных отложений -175 - 193 г/дм3 (по некоторым данным до 300 г/дм3).
^67^22
Донные отложения представлены темно-серыми и серыми илами, возле пересыпи илы сильно запесочены. Мощность илов достигает 1,5 м В верхней своей части илы сильно обводнены (формула химического состава 6).
М31 = С^(^До рН8,0
Щ4
(6)
Изначально изменение гидрологического и гидрохимического режимов оз. Богайлы связано с неудачной попыткой организации хлопководства в 20-е годы прошлого столетия, а затем со строительством животноводческих ферм и свинарников при отсутствии эффективной системы водоочистки [12].
В результате техногенных трансформаций, произошедших в прошлом столетии, оз. Богайлы превратилось из солёного в пресный водоем и полностью утратило свои гидроминеральные ресурсы. Учитывая наличие на берегах курортных учреждений, водоём представляет несомненный интерес как зона рекреации.
Выводы
Непродуманная хозяйственная деятельность на побережье Каламитского залива привела к необратимой трансформации прибрежно-морских озер, в рузьтате которой озера Кизыл-Яр и Богайлы полностью утратили свои гидроминеральные ресурсы и больше не являются лечебными водоемами. Благодаря своим морфометрическим данным, прежде всего, большой площади и глубине, озеро Кизыл-Яр целесообразно использовать для организации промышленного рыбного хозяйства.
Из-за географического положения и уже имеющихся на барегах объктов курортного назначения озеро Богайлы представляет несомненный интерес и имеет все предпосылки для создания на его акватории и прилегающих территориях рекреационной зоны местного значения в западном Крыму.
На сегодняшний день из всех описанных в статье озер только в Сакском сохранились гидромнеральные ресурсы, однако техногенное преобразование озера привело к значительному сокращению запасов лечебной грязи и рапы: из семи водоемов только два являются месторождениями, а остальные пять служат для приема и акумуляции дренажно-сточных вод с полей и жилых массивов.
Литература
1. Дегерменджи А.Г., Задереев Е.С. Ценность соленых озер // Наука в Сибири. - эл. версия научн. журн. 2002 N 48-49. Режим доступа: http://www.nsc.ru/HBC/article.phtml?nid=229&id=11 (дата обращения: 15.12.2016).
2. Дегерменджи А.Г., Задереев Е.С. Зачем изучать соленые озера? // Зообентос водоемов
Забайкалья. Электронный ресурс. Режим доступа: http://benthos.narod.ru/vodoemi/doron_zachem.htm (дата обращения: 14.11.2016).
3. Склярук Д.И. Грязевые лиманы, озера, лагуны и заливы Черного и Азовского морей и условия их формирования. Геология побережья и дна Черного и Азовского морей в пределах УССР. -К.: Киевский ун-т, 1969. - 380 с.
4. Понизовский А.М. Соляные ре-сурсы Крыма. - Симферополь: Крым, 1965. - 164 с.
5. Дзенс-Литовский А.И. Соляные месторождения УССР. - М.: Наука, 1962 - 168 с.
6. Сухоребрый А.А. Гидрогеохимия соленых озер юга Украины // Институт геологи-ческих наук НАН Украины - К., 1992 - С. 50 - 53.
7. Гулов О.А., В.А. Хохлов В.А. Информация о современном состоянии гидроминеральных ресурсов лечебного назначения на территории АР Крым. // Сборник статей специалистов ДП «Сакская ГГРЭС» 1995 - 2007. - Саки, 2007 - С. 41 - 44
8. Родкин В.И. Формирование геохимической обстановки месторождений лечебных грязей Крыма в условиях техногенного воздействия.: Автторефереат дисс. к.г-м.н - М: Московский ордена трудового красного знамени геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе, 1988, - 20 с.
9. Научная летопись Сакского озера. / ред. О.А. Гулов, В. А. Хохлов - Симферополь, 2001. - 145 с.
10. Чабан В. В. Оценка степени изменения уровня техногенного загрязнения почв и грунтовых вод в районе Сакского месторождения лечебной грязи и рапы. // Матерiали 6-о! мгж-народно! науково-практично! конференци «1нже-нерний захист територш i об'екпв у зв'язку з роз-витком небезпечних геолопчних процеав». - Ки!в: НПЦ «Еколопя Наука Техшка», 2009 - С. 44 - 48
11. Гулов О.А., Хохлов В.А. Современная трансформация грязевого месторождения озера Кизыл-Яр в рузультате изменения естественного водосбора. // Современные проблемы экологического состояния геологической среды Украины. Тезисы докладов. - К., 1995 - С. 16 - 17
12. Васенко В.И., Гулов О.А, Чабан В.В. Современное состояние и перспективы хозяйственного использования соляных озер Крыма. // Черноморская международная научно-практическая конференция МГУ: проблемы и безопасность в современном мире. Сборник материалов. - Севастополь, 2016 С. 47 - 46
INDASTRIAL TRANSFORMATION LITORAL LAKES BAY KALAMIT (SAKI LAKE,
LAKE KYZYL-YAR AND BOGAYLY)
Summary: The results of the study of modern geo-ecological state of coastal marine lakes Kalamitsky Bay. The degree of anthropogenic transformation of Lake Saki, Kyzyl-Yar and Bogayly. Proposals on promising directions of economic development of lakes, hydro resources lost as a result of economic activity.
Keywords: Lake; hydro resources; technogenesis; geoecological condition.,
