Новости

Московский государственный университет
им. М.В.Ломоносова
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах, рукописи

ГОРЮНОВА Светлана Васильевна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА АНТРОПОГЕННОЙ
ДЕГРАДАЦИИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

03.00.16 - Экология
05.26.02 - Безопасность в чрезвычайных ситуациях
(для биологических систем)

АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук

Москва, 2006

Работа выполнена в Российском университете дружбы народов и в ООО 'Альфамед 2000'

Научный консультант:
     доктор биологических наук В.Н. Безносов

Официальные оппоненты:
     доктор биологических наук В.А. Абакумов
     доктор биологических наук В.М. Хромов
     доктор биологических наук В.Д. Ильичев

Ведущая организация: Московский государственный университет технологий и управления

Защита состоится 12 октября 2006 г. в 15 часов 30 минут на заседании Специализированного диссертационного совета Д501.001.55 в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119892 Москва, Ленинские горы, МГУ, Биологический факультет, 389 ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Автореферат разослан 11 сентября 2006 г.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Последние десятилетия характеризуются резким усилением антропогенной нагрузки на водоемы и водотоки. Происходит прогрессирующее ухудшение качества водной среды, что составляет угрозу экологической, продовольственной и национальной безопасности страны. Широкий размах деградационных процессов, происходящих в гидросфере, приводит к различным по своей природе событиям и явлениям. К ним можно отнести разрушение структурно-функциональной организации водных экосистем, снижение водохозяйственного, рыбохозяйственного и рекреационного потенциалов водных объектов, снижение их видеоэкологических свойств, определяющих социальную привлекательность территории проживания людей (Виноградов, 1987; Сиренко, 1988; Израэль, Цыбань, 1989; Реймерс, 1994; Брагинский, 1998; Абакумов, Семин, 2001; Hall, 1984; Pitt, 2000).

Весьма разнородны и причины, обусловливающие антропогенную деградацию водных объектов: загрязнение, засорение и эвтрофирование водной среды, изменение гидрологического режима водных систем, строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений, нерациональное использование водных ресурсов.

На современном этапе количество водных объектов, находящихся в неудовлетворительном состоянии, неуклонно увеличивается, возрастает и степень их деградации. В соответствия с этим растет и потребность в осуществлении мер, способных воспрепятствовать дальнейшему развитию негативных явлений (Абакумов, 1977; Максимов, 1991; Абакумов, Калабеков, 2002; Семин, 2005; Hale, 1987; Nicholls, 1998; Norrstrom, Bergstedt, 2001). Однако, несмотря на большое число работ, посвященных исследованию отдельных аспектов антропогенной деградации водных объектов (главным образом, связанных с различными формами их загрязнения), закономерности, характеризующие развитие этого процесса в целом, изучены недостаточно. Вместе с тем, их познание является необходимым условием разработки научно-обоснованной методологии борьбы с этими негативными явлениями, которые уже в настоящее время представляют собой реальную угрозу для устойчивого развития человеческого общества.

Цель и задачи работы. Основной целью работы является исследование общих закономерностей развития процесса антропогенной деградации водных объектов и научное обоснование путей их экологической реабилитации. В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:

• определить основные факторы, вызывающие деградацию водных объектов;
• исследовать процессы антропогенной деградации в различных типах водных объектов;
• на основе сравнительного анализа полученных материалов выявить общие закономерности развития процессов антропогенной деградации, свойственные всем типам водных объектов;
• обосновать целесообразность мероприятий по экологической реабилитации водных объектов на каждой из фаз их антропогенной деградации;
• определить комплекс критериев, позволяющих судить о развитии в водных объектах процесса антропогенной деградации;
• разработать научно-обоснованную методологию исследования деградации водных объектов;
• на основании обобщения полученных результатов создать научную концепцию антропогенной деградации водных объектов.

Основные защищаемые положения. Предметом защиты являются следующие положения:

1. Процесс антропогенной деградации водных объектов, вне зависимости от их вида, генезиса, масштабов и местоположения, носит общий и закономерный характер, представляя собой ряд последовательных фаз. Разработка методов улучшения экологического состояния водных объектов должна основываться на учете фазы их антропогенной деградации.
2. Природоохранные меры могут привести к устойчивому улучшению состояния водных объектов только на ранних стадиях их антропогенной деградации. На финальных стадиях деградации реальное улучшение их состояния возможно только в результате проведения специальных инженерно-технических мероприятий.
3. Антропогенная деградация обусловливает постепенное увеличение сходства (конвергенцию) между водными объектами естественного и искусственного происхождения.
4. Область воздействия техногенных факторов постепенно охватывает всю гидросферу, в связи с чем уже в ближайшем будущем большинство водных объектов можно будет рассматривать как природно-техногенные системы, различающиеся лишь степенью воздействия техногенных факторов в данный период времени и уровнем их инженерно-экологического обустройства.

Теоретическая значимость и научная новизна работы.

Впервые проведено целенаправленное изучение общих закономерностей процесса антропогенной деградации водных объектов.

На основании анализа и обобщения результатов, полученных в ходе исследований различных водных объектов, выявлены и описаны основные фазы процесса антропогенной деградации. Предложены мероприятия по предотвращению развития процесса антропогенной деградации на каждой из обозначенных фаз.

Для обозначения наблюдающихся явлений разработан новый понятийный аппарат, включающий научно-обоснованное определение термина 'антропогенная деградация водного объекта'.

Разработаны концептуальные основы методологии исследования процесса антропогенной деградации. Впервые применены новые экспресс-методы определения функционального состояния водорослей и погруженных макрофитов по фотоиндуцированному изменению рН среды и скорости движения цитоплазмы.

Описано явление конвергенции природных и искусственных водоемов в ходе их антропогенной деградации.

На основе комплексного изучения различных водоемов и водотоков, расположенных на урбанизированных территориях, разработана общая схема исторического развития малых городских водных объектов.

Разработана система балльной оценки состояния водного объекта по совокупности различных показателей (экологических, инженерно-технических, социальных и др.).

Практическое значение. Результаты работы могут быть использованы в следующих областях практической деятельности:

• для разработки природоохранных нормативов;
• для оценки экологического состояния водных объектов различного типа и разработки мер, направленных на предотвращение их деградации;
• при планировании мероприятий по обеспечению безопасности работы систем технического водоснабжения АЭС и других крупных производственных объектов;
• при проектировании гидротехнических сооружений и водохозяйственных систем;
• при разработке экологической проектной документации градостроительных объектов.

Результаты работы использовались при разработке проектов инженерно-экологического обустройства ряда водных объектов г.Москвы: 'Капитальный ремонт Нижнего Мещерского пруда (Очаково)'; 'Строительство водяной мельницы на территории государственного музея-заповедника 'Коломенское'; 'Восстановление и экологическая реабилитация пруда по ул. Феодосийская, д.11а (микрорайон Бутово)'.

Материалы диссертации включены в программу учебных курсов экологического факультета Российского университета дружбы народов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на: Ш Всесоюзной межуниверситетской конференции по физико-химической биологии (Тбилиси, 1982); Всесоюзном симпозиуме 'Обобщенные показатели качества вод - 83. Практические вопросы биотестирования и биоиндикации' (Черноголовка, 1983); конференции 'Проблемы охраны вод и рыбных ресурсов Поволжья' (Казань,1983); Всесоюзной конференции 'Учение В.И.Вернадского о ноосфере и глобальные проблемы современности' (Москва, 1988); Всесоюзной конференции по токсикологии (Рига,1988); Ш конференции Научно-исследовательского центра РУДН 'Применение физико-химических методов в науке и технике' (Москва, 1990); конференции 'Актуальные проблемы комплексного изучения природы и хозяйств южных районов Узбекистана' (Карши, 1991); первой межвузовской конференции 'Актуальные проблемы экологии' (Москва, 1995); научно-технической конференции 'Природоохранное обустройство территорий' (Москва, 2002); научных конференциях Аграрного факультета РУДН (Москва, 1991; 1997; 2002, 2003); международной конференции 'Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах' ' (Москва, 2002); 4-ой, 5-ой, 6-ой международной научной конференции 'Водные экосистемы и организмы' (Москва, 20002-2004); 2-ой международной конференции МГУ 'Биотехнология - охране окружающей среды' (Москва, 2004); Всероссийском симпозиуме 'Автотрофные микроорганизмы' (Москва,2005); II Всероссийской конференции 'Научные аспекты экологических проблем России' (Москва,2006); заседании кафедры системной экологии РУДН (Москва, 2006); собрании сотрудников лаборатории экологических исследовании ООО 'Альфамед 2000' (Москва, 2006); заседании кафедры гидробиологии МГУ (Москва, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 72 работы.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 384 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, выводов и списка литературы. Диссертация включает 63 таблицы, 41 рисунок и 30 фотографий. Список литературы содержит 390 наименований работ, из них 284 - отечественные и 106 - на иностранных языках.