FACTORS OF ANTHROPOGENIC IMPACT ON AQUATIC ECOSYSTEMS OF THE PINEGA RIVER BASIN
FACTORS OF ANTHROPOGENIC IMPACT ON AQUATIC ECOSYSTEMS OF THE PINEGA RIVER BASIN
Abstract
The Pinega River basin is subjected to anthropogenic impact as a result of the activities of forestry and agriculture enterprises, public utilities, water transport, fishery and rural settlements. The aim of the study is to identify and qualitatively evaluate the factors of anthropogenic impact on the Pinega River aquatic ecosystems. The information on anthropogenic impact is based on open data of public authorities and scientific publications. The main factors of anthropogenic impact on aquatic ecosystems were identified. The most significant impact factors are felling of coastal forests, pollution by untreated wastewater and poaching. Poaching reduces the number and changes the age structure of fish populations, and economic activities on river banks worsen the conditions of fish habitat, which also leads to changes in the parameters of their populations.
1. Введение
В северных регионах Российской Федерации происходит активное освоение природных богатств. С одной стороны, использование природных ресурсов обеспечивает развитие экономики и социальной инфраструктуры, закрепляет местное население и привлекает высококвалифицированную рабочую силу. С другой стороны, вовлечение природных ресурсов в хозяйственное использование оказывает негативное воздействие на природные компоненты. Деятельность хозяйствующих субъектов на водных объектах и их берегах оказывает многофакторное негативное воздействие на биоценозы и ведет к нарушению сложившегося экологического равновесия. Так, бассейн р. Пинега богат водными и биологическими ресурсами, включая лесные и рыбные. В то же время развитие прибрежных населенных пунктов и расширение предприятий лесной промышленности оказывает влияние на состояние водных экосистем. Таким образом, целью исследования является идентификация и качественная оценка факторов антропогенного воздействия на водные экосистемы р. Пинега.
Пинега является правобережным притоком р. Северная Двина. Образуется в месте слияния рек Белая и Черная. Впадает в р. Северная Двина около с. Усть-Пинега в 137 км от устья (рис. 1). Длина реки составляет 779 км. Площадь водосбора 42 тыс. км2. Бассейн реки полностью расположен на территории Архангельской области. Пинега имеет широкую пойму, изрезанную протоками и старицами. Берега реки сложены известняками, песчаниками и гипсом. В 123 км от устья реки построен канал Кулой, соединяющий р. Пинега с бассейном р. Кулой. Одни из самых крупных притоков реки являются реки: Юла, Покшеньга, Ежуга, Сура и Илеша .
Рисунок 1 - Схема бассейна р. Пинега
2. Материалы
Сведения об антропогенном воздействии базируются на открытых данных Двинско-Печорского бассейнового водного управления Федерального агентства водных ресурсов (2021 г.), Министерства природных ресурсов и лесопромышленного комплекса (2023 г.), ГБУ Архангельской области «Центр природопользования и охраны окружающей среды» (2022 г.), геопортала Архангельской области и научных публикаций. Обработка полученных данных произведена с использованием программы MS Excel.
3. Основные результаты
Речной бассейн Пинеги подвергается антропогенному воздействию в результате деятельности лесозаготовительных предприятий, сельского хозяйства (молочно-мясное животноводство, картофелеводство, выращивание кормовых культур), коммунальных предприятий, водного транспорта, рыболовства, космодрома и сельских поселений , (рис. 2).
Рисунок 2 - Виды антропогенного воздействия на водные экосистемы бассейна р. Пинега
В бассейне р. Пинега сформированы Выйское, Сурское, Карпогорское, Пинежское и Холмогорское лесничества. По состоянию на 01.01.2024 г. в лесничествах выделены особо защитные участки лесов, включая берегозащитные участки лесов, расположенные вдоль водных объектов на площади 152 644,84 га (рис. 3) .
Рисунок 3 - Площадь берегозащитных участков лесов, расположенных вдоль водных объектов в лесничествах в бассейне р. Пинега, га.
Действующие в бассейне р. Пинега лесозаготовители в 2023 г. осуществили вырубку лесов на площади 15 620,3 га, заготовив 1 953,82 тыс. м3 древесины (рис. 4) .
Рисунок 4 - Сведения об использовании лесов в бассейне р. Пинега
Рисунок 5 - Сведения об использовании лесов в бассейне р. Пинега
Однако влияние рубок леса на условия обитания рыб сильно варьируют, в зависимости от природно-климатических особенностей региона, биологии и экологии видов водных биоресурсов, их возрастной стадии и т.д. На созданных вырубках значительно меняется интенсивность биологических, гидрофизических и гидрологических процессов. После рубок происходит резкое снижение испарения и увеличение стока . Отмечается, что в первые 1-15 лет после вырубки старого леса испарение резко снижается, а сток увеличивается. К 20-летнему возрасту нового леса испарение и сток приближаются к значениям, наблюдаемым на площадях со спелым 100-летним лесом . При этом использование лесных ресурсов на водосборном бассейне малых рек и ручьев может оказывать значительное влияние в случае снижения лесистости.
Известно, что при крупномасштабных лесозаготовках из-за обнажения площадей водосборов прежде всего меняется водный режим рек. Это приводит к их обмелению, перестройке биоценотических связей, перераспределению биотопов обитания туводных рыб и нарушению естественных путей миграций полупроходных и проходных рыб.
3.2. Ракетно-космическая деятельность
В целях осуществления своей деятельности космодром «Плесецк» использует район падения для отделяющихся частей межконтинентальных баллистических ракет «Пинега» и «Сия». При этом в 2022 г. район падения «Пинега» не был задействован в деятельности космодрома, а район «Сия» был задействован однократно .
3.3. Водопотребление
Использование воды сокращает среду обитания рыб и их кормовую базу вследствие гибели планктонных организмов. Отсутствие рыбозащитных сооружений или их несоответствие требованиям рыбохозяйственного законодательства приводит к гибели ихтиопланктона и молоди водных биоресурсов. Так, водопользование из поверхностных водных объектов в области в 2022 г. составило 545,08 млн. м3. При этом 90% забранных водных ресурсов используются в производственных нуждах, 8% – на хозяйственно-питьевые нужды населения .
По бассейну р. Пинега водопотребление на различные нужны составляет: хозяйственное – 1,474, производственное – 0,29, сельскохозяйственное – 0,055 тыс. м3/сутки .
3.4. Сброс сточных вод
В Пинежском районе зарегистрировано только 4 водовыпуска сточных вод по состоянию на 2022 г. Сбросы сточных вод в поверхностные водные объекты составили 190 тыс. м3, произошло сокращение на 24% к уровню предыдущего года. 120 тыс. м3 сточных вод было сброшено недостаточно очищенной. 50 тыс. м3 сточных вод прошли биологическую очистку. 20 тыс. м3 очищено до требований нормативов рыбохозяйственных водоемов, что составляет только 10% от общего объема сброшенных сточных вод .
В 2022 г. качество воды у д. Согры оценивалось как «очень загрязненная» вода, а в районе п. Усть-Пинега и д. Кулогоры – «загрязненная вода». Кислородный режим реки в течение года был удовлетворительным. Снижение концентрации растворенного в воде кислорода до 5,79 мг/дм3 отмечалось в районе п. Усть-Пинега в январе.
Основными загрязняющими веществами поверхностных вод являются: соединения железа, меди, цинка, никеля и сульфатов, трудно- и легкоокисляемые органические вещества, нефтепродукты. Превышение допустимого содержание нефтепродуктов фиксировалось в 2021 г. однократно в районе с. Кулогоры – почти в 8 раз. Максимальное содержание соединений железа 5 ПДК и меди 6 ПДК было отмечено у д. Согры. Среднегодовое содержание трудноокисляемых соединений железа определялось на уровне 2,5 ПДК .
Высокие концентрации соединений железа в поверхностных водах обусловлены и природными причинами. Источником соединений железа являются болотные воды, питающие малые реки и ручьи бассейна р. Пинега. Соединения меди и цинка попадают в природные воды в результате процессов разрушения и растворения горных пород и минералов, а наличие части органических соединений обусловлено процессами разложения растительных остатков . Часть органических веществ имеют под собой антропогенную причину, которая обусловлена поступлением неочищенных хозяйственно-бытовых сточных вод в реку. Однако эпизодические превышения ПДК нефтепродуктов обусловлены антропогенным воздействием.
3.5. Водный транспорт
Река Пинега является судоходной рекой. В летний период функционируют понтонные и паромные переправы. Местное население активно использует водные пути для доступа к местам сбора ягод и грибов, рыболовства, охоты и рекреации.
Функционирование водного транспорта и переправ, не оборудованных системами очистки сточных вод, сопровождается негативными эффектами, влияющими на жизнедеятельность гидробионтов. К прямому воздействию водного транспорта относят влияние шума, который нарушает акустическое взаимодействие гидробионтов. Косвенное влияние на рыбные ресурсы выражается через воздействие на донные сообщества гидробионтов (кормовая база рыб). На участках функционирования необорудованных переправ автотранспорта происходит снижение разнообразия донных животных и продуктивности биотопов, находящихся в зоне воздействия . Акустическое воздействие на ихтиофауну обычно является кратковременным и большинство видов рыб легко адаптируется к антропогенному шуму. В то же время стресс, возникающий под действием постоянных производственных шумов, протекает по типу хронического стресса . У рыб акустическое воздействие может вызывать не только повреждающее действие, но и влиять на характер сезонных миграций.
3.6. Рыболовство
Состав ихтиофауны р. Пинега включает 22 вида, включая такие как атлантический лосось (семга), верховка, голец усатый, гольян речной, елец, ёрш, карась золотой, лещ, минога сибирская, минога тихоокеанская, налим, нельма, обыкновенный подкаменщик, окунь, пескарь, плотва, сиг, стерлядь, уклея, хариус, щука и язь. Наиболее ценными видами для рыболовства являются сёмга, нельма, сиг, стерлядь, хариус и щука. Промышленное рыболовство и организация любительского рыболовства на р. Пинега в настоящее время не ведутся. При этом для промысла разрешено добывать только миногу, лов остальных видов запрещен . Любительский лов на р. Пинега имеет ряд ограничений. Так, например, запрещено использовать искусственную приманку, за исключением низовий реки, где разрешается добыча рыб ручными крючковыми орудиями лова с общим количеством крючков не более 10 штук. Это приводит к незаконному лову атлантического лосося, идущего на нерест в притоки реки . В целом, на реке весьма развит браконьерский лов, который наносит существенный вред популяциям ценных видов рыб. Значительная доля незаконного, несообщаемого и нерегулируемого лова обусловлена социально-экономическими проблемами прибрежных населенных пунктов и культурными традициями местного населения. Браконьерский лов приводит к селективному отбору наиболее кондиционных производителей в донерестовый период, что приводит к росту промысловой смертности в популяции и снижению качества воспроизводства, а также к изменению возрастной структуры стада .
4. Заключение
Таким образом, мы видим, что на водные экосистемы р. Пинега оказывается существенное негативное воздействие. Самыми существенными факторами воздействия являются рубки прибрежных лесов, загрязнение сточными водами и браконьерский лов. Конечно, уровень антропогенного воздействия ниже, чем оказываемое на р. Северная Двина, по берегам которой размещено значительное количество предприятий и проживает подавляющая доля населения области. Однако, р. Пинега является одним из самых крупных притоков Северной Двины и изменение водного режима реки и его загрязнение неочищенными сточными водами оказывает свое дальнейшее воздействие на северодвинские экосистемы. Кроме того, в бассейне реки расположен Пинежский заповедник, целью которого является сохранения и изучения в естественном состоянии природного комплекса типичной северной тайги и уникальных карстовых ландшафтов Беломорско – Кулойского плато. Также в притоках Пинеги расположены почти половина нерестово-выростных участков популяции северодвинской сёмги.
Сокращение антропогенного воздействия на водные экосистемы р. Пинега возможно посредством реализации программ по строительству новых и реконструкции существующих систем водоотведения в рамках региональной программы «Чистая вода». Использование лесных богатств на водосборной площади бассейна реки необходимо сочетать с процессом лесовосстановления через посадку лесных культур. Сохранение рыбных ресурсов рек целесообразно осуществлять через усиление контрольно-надзорных мероприятий в сочетании с экологическим воспитанием местного населения.