Не скоро горожане забудут чрезвычайную ситуацию осени 2009 года, когда в Волгодонске на два дня «пересох» водопровод: скопление сине-зеленых водорослей в месте водозабора не позволило подать в Волгодонск воду. После этого проблема надежного обеспечения города питьевой водой стала одной из главных для депутатов городской Думы. Правда, решать ее придется команде, которая пришла к власти на выборах весной 2010 года.

На прошлой неделе вопрос «Об актуальных проблемах, стоящих при эксплуатации Цимлянского водохранилища и использовании его биологических ресурсов»  рассмотрела постоянная комиссия по АЭС, строительству, энергетике, экологии, инвестициям и экономическому развитию». Депутаты решили создать рабочую группу по этому вопросу, включив в нее кроме депутатов ВГД, представителей администрации Волгодонска, специалистов научно-исследовательских институтов и заинтересованной общественности города.

- Сегодня основной источник загрязнения ближайшей к Волгодонску части Цимлянского водохранилища – сам город, наши стоки, которые без всякой очистки попадают в море, - рассказывает председатель Волгодонской городской Думы Петр Горчанюк. – Прежде всего нам нужна ливневая канализация. Я считаю, что в бюджете будущего года следует предусмотреть средства на ее строительство.  Если, начиная с будущего года, мы будем выделять на эти цели не менее 50-60 млн в год, то за несколько лет качество воды в заливе существенно улучшится. В администрации сейчас готовится соответствующая программа. Кроме этого надо ликвидировать все несанкционированные «подпольные» сбросы неочищенных стоков в Сухо-Соленовскую балку.

Продолжение темы – статья Елены Шаврак, кандидата технических наук, доцента  кафедры инженерной экологии ВИТИ НИЯУ «МИФИ»,  «Мифы и факты о Цимлянском водохранилище». 

Мифы и факты о Цимлянском водохранилище.

Цимлянское водохранилище, созданное в 1952 году, сегодня является  единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения для 169 тысяч  горожан. Всех волнует состояние  рукотворного моря, которое функционирует уже почти 60 лет. Его проблемы налицо: это заиление, «цветение» в теплый период, загрязненность воды, наблюдаемое уменьшение водных и рыбных запасов и т.д. Насколько критична ситуация и как ее исправить?

В течение 10 лет на кафедре инженерной экологии  ВИТИ НИЯУ «МИФИ» (ранее – ВФ ЮРГТУ) при содействии Волгодонского отделения общества охраны природы (руководитель – В.А. Чернецкий) проводилась научно-исследовательская работа по мониторингу состояния Цимлянского водохранилища. Итоги этой работы публиковались в научных журналах, докладывались на конференциях, реализовывались в дипломных проектах студентов. Результаты, полученные в ходе научных исследований, позволяют развеять некоторые устойчивые мифы о нашем рукотворном море.

МИФ 1: Проектируемый срок эксплуатации Цимлянского водохранилища составляет 50 лет, т.е. изначально планировалось использовать его только до 2002 года.  

ФАКТЫ: Срок службы водохранилища ограничен временем заиления его неиспользуемой части, так называемого мертвого объема, составляющего 11,42*10⁹ м³. Количество иловых отложений в Цимлянском водохранилище к 2004 году составило 822 млн м³, средняя скорость заиления - 15,8 млн м³ ила в год. С помощью простых расчетов можно убедиться, что заполнение наносами мертвого объема Цимлянского водохранилища предположительно может произойти через семьсот с лишнимлет.

МИФ 2: Припрохождению поводохранилищу качество поступающей в него воды ухудшается.

ФАКТЫ. На рис. 1 представлена карта-схема степени загрязненности воды ЦВ и питающих его водотоков в 2000-2009 гг, оцененной по показателю УКИЗВ (удельный комбинаторный индекс загрязнения воды). Вода в Цимлянском водохранилищехарактеризовалась как  загрязненная, в реках – очень загрязненная и грязная. При движении от верхнего бьефа водохранилища (г. Калач-на-Дону) к нижнему происходит уменьшение степени загрязненности воды ЦВ. Т.о. ЦВ является мощным природным фильтром, улучшающим качество поступающей в него воды.

Рисунок 1. Карта-схема степени загрязненности воды ЦВ и питающих его водотоков в 2000-2009 гг (по УКИЗВ)

МИФ 3. В Приплотинный плес, в котором расположен г. Волгодонск, стекаются загрязнения со всего водохранилища.

Факты.Как видно из рис.1, к г. Волгодонску, вследствие процессов самоочищения, приходит вода  лучшего качества, чем в вышерасположенных створах.

В то же время на участке между Волгодонском и нижним бьефом  наблюдается ухудшение качества воды. УКИЗВ возрастает от 2,4 до 2,7 и становится таким же, как и в районе Чира. Основной причиной этого являются неочищенные ливневые стоки с территории Волгодонска. На их долю приходится более 90% всего загрязнения, поступающего от техногенных источников в  Приплотинный плес.

Т.о. загрязнение цимлянской воды ливневыми стоками г. Волгодонска практически уничтожает весь очистительный эффект, обеспеченный внутриводоемными процессами на участке от Чира до Волгодонска. Участки сброса  ливневых стоков в Цимлянское водохранилище (Сухо-Соленовская балка, район ТРЦ), согласно данным космического дистанционного зондирования, могут быть отнесены к наиболее загрязненным участкам на всей акватории моря.

МИФ 4.Причиной «цветения» цимлянской воды является, в том числе, тепловое воздействие РоАЭС. 

Факты. Оптимальные условия развития сине-зеленых водорослей (СЗВ) следующие: температура 22-27°С и наличие питательных веществ, лимитирующими из которых являются соединения фосфора. 

Нами проведена сравнительная характеристика значений этих   показателей в теплые периоды (июнь – сентябрь) 2002-2009 гг для участка  Цимлянского водохранилища, непосредственно граничащего с дамбой АЭС, и для водоема-охладителя (ВО) АЭС.

 Средняя температура воды составляла в Цимлянском водохранилище 21-24 °С,  а в водоеме-охладителе РоАЭС была теплее, чем в море, в среднем, на  2,7°С. Питательных веществ для развития СЗВ было в Цимлянском водохранилище больше, чем в водоеме-охладителе РоАЭС в десятки и сотни раз.  Процессы «цветения» воды в рассматриваемый период зафиксированы только в море.

Несмотря на то, что температурные условия для развития СЗВ в водоеме-охладителе были лучше, чем в Цимлянском водохранилище, недостаток питательных веществ (соединений фосфора) не позволил им развиваться. В то же время достаточная пищевая база для развития СЗВ (наличие фосфатов) обеспечила усиленное развитие сине-зеленых в водохранилище даже при относительно низких по сравнению с водоемом-охладителем температурах воды.

Таким образом, можно предположить, что определяющим фактором развития СЗВ при прочих сходных условиях являетсязагрязнение воды  биогеннымфосфором, а не температура. Основным источником этого загрязнения в Приплотинном плесе являются ливневые сточные воды г. Волгодонска, куда соединения фосфора могут попадать от домовых теплосетей при их промывке, а также через другие несанкционированные врезки.

МИФ 5: Водохранилище пересыхает.

Факты. Количество воды в водохранилище зависит от прихода донской воды в ЦВ и климатических условий года (таблица 1). 

Таблица 1

Средние значения стока р. Дон и температур воздуха (ЦВ) в различные периоды

Из данных таблицы видно, что величина стока Дона составляла 60-110% от нормы, равной 21,3 км³/год. Многоводными (сток превышал норму) являлись 1968, 1979, 1981, 1994 и 2003 гг., маловодных лет  (сток меньше нормы) было гораздо больше. Их количество составляло 33 года. Снижение водности Дона обусловлено наблюдаемым глобальным потеплением, особенно в зимнее время. В холодные зимы осадки накапливаются на водосборе, в теплые - испаряются и  фильтруются в почву.

В течение последних 25 лет отмечено повышение среднегодовой температуры  воздуха над акваторией Цимлянского водохранилища на 1,7° С, т.е. почти на 20%.  Таким образом, вероятно увеличение потерь воды с испарением с зеркала водохранилища.

Согласно «Правилам использования Цимлянского водохранилища» его полезный объем составляет 11,54 км³. Запас воды между отметками 36,0 м и 33,5 м (по Балтийской системе), равный 6,27 км³, предназначен для сезонного регулирования и ежегодно должен восстанавливаться весной. Нижняя часть призмы регулирования между отметками 33,5 и 31,0 м объемом 5,27 км³ представляет собой неприкосновенный в обычных условиях запас, расходуемый для поддержания гарантируемого водопотребления в маловодные годы. За весь период эксплуатации Цимлянского водохранилища уровень сработки водохранилища составил 31 м только в 1975 году (рис.2).

Рис.2. Уровень сработки Цимлянского водохранилища, м БС

Таким образом, несмотря на то. что глобальные климатические изменения способствуют уменьшению водных запасов Цимлянского водохранилища, в течение всего периода существования  водохранилища соблюдались правила его эксплуатации и уровень воды в море обеспечивал  гарантируемое водопотребление, т.е не опускался ниже 31 м БС.

В заключение хотелось бы обратить внимание  на то, что любое водохранилище, в том числе и Цимлянское, является искусственным сооружением. За время его функционирования формируются внутриводоемные процессы, складывается своя экосистема, хрупкость которой обусловлена в том числе и  тем, что водохранилище создано вопреки замыслу природы.

Опыт строительства и эксплуатации искусственных водоемов показывает, что, при грамотном подходе они могут полноценно использоваться сотни лет. Безответственная эксплуатация, проявляющаяся прежде всего в загрязнении водоема, разрушает экосистемные процессы и водоем быстро деградирует. Во избежание этого необходимо своевременное установление причин деградации экосистемы водохранилища и их устранение.

В данной статье были рассмотрены лишь некоторые из распространенных суждений о состоянии и проблемах Цимлянского водохранилища, формирующих общественное мнение в ошибочном, на наш взгляд, направлении. 

Как следует из проведенных нами исследований, наиболее значимым аспектом, ухудшающим состояние Приплотинного плеса Цимлянского водохранилища, является на сегодняшний день поступление в него  неочищенных ливневых стоков с территории города. К последствиям этого следует отнести не только деградацию экосистемы Цимлянского водохранилища, но и снижение экологической безопасности населения города вследствие:

усиленного цветения СЗВ в местах сброса ливневых  вод;

сильного загрязнения акватории в рекреационных зонах (Сухо-Соленовская балка, район ТРЦ, пляж В-9);

ухудшения качества воды в нижнем бьефе Цимлянского водохранилища.

Елена Шаврак,

кандидат технических наук,

доцент  кафедры инженерной экологии ВИТИ НИЯУ «МИФИ»,

20 июня 2011