«В. Н. ЛЕМАН, А. А. ЛОШКАРЕВА СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ ПО ПРИРОДООХРАННЫМ И МЕЛИОРАТИВНЫМ МЕРОПРИЯТИЯМ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ИНЫХ РАБОТ В БАССЕЙНАХ ЛОСОСЕВЫХ НЕРЕСТОВЫХ РЕК КАМЧАТКИ Всероссийский ...»

Программа рыбохозяйственного мониторинга экологического состояния водотоков разрабатывается с учетом нормативных требований и специальных технических условий к составу и видам инженерно-экологических исследований и в соответствии с правилами контроля качества воды водоемов и водотоков (ГОСТ 17.1.3.07–82). Программа мониторинга состоит из гидроэкологических, гидробиологических, ихтиологических и водно-токсикологических исследований состояния водотоков, находящихся в зоне техногенного влияния.

3.19. Нормативно-методическая и правовая литература Водный кодекс от 03.06.2006 г. № 74–ФЗ (в ред. от 23.07.2008 г.).

Временная методика оценки ущерба, наносимого рыбным запасам в результате строительства, реконструкции и расширения предприятий, сооружений и других объектов и проведения различных видов работ на рыбохозяйственных водоемах. 1989. (Утв. Госкомприродой СССР 20.10.1989 г.). М.

ВСН 010–88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов (нефтегазопроводов). Подводные переходы. – М.: ВНИИСТ. ВСН 014–89.Строительство магистральных и промысловых трубопроводов (нефтегазопроводов). Охрана окружающей среды. ВНИИСТ, 1989.

ВСН 163–83. Учет деформаций речных русел и берегов водоемов в зоне подводных переходов магистральных трубопроводов (нефтегазопроводов). – М.:

Госгидрометиздат, 1983.

ГОСТ 17.1.2.04–77 Охрана природы. Гидросфера. Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водных объектов.

ГОСТ 17.1.3.07–82 Правила контроля качества воды водоемов и водотоков.

ГОСТ 17.1.3.13–86. Охрана природы. Гидрсфера. ОБщие требования к охране поверхностных вод от загрязнения.

ГОСТ 17.4.2.02–83 «Номенклатура показателей пригодности нарушенного плодородного слоя почв для землевания».

ГОСТ 17.4.3.02–85 Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ.

ГОСТ 17.4.3.02–85. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ. — М.: изд-во стандартов, 1985, 3 с.

ГОСТ 17.5.1.01–83 Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения.

ГОСТ 17.5.1.02–85 Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации.

ГОСТ 17.5.1.03–86 Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель.

ГОСТ 17.5.1.06–84 Охрана природы. Земли. Классификация малопродуктивных угодий для землевания.

ГОСТ 17.5.3.02–90 Охрана природы. Земли. Нормы выделения на землях государственного лесного фонда защитных полос лесов вдоль железных и автомобильных дорог.

ГОСТ 17.5.3.04–83 Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель.

ГОСТ 17.5.3.05–84 Охрана природы. Рекультивация земель. Общие требования к землеванию.

ГОСТ 17.5.3.06–85 Охрана природы. Земли. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ.

Закон РФ "О животном мире" от 24.04.1995 г. № 52–ФЗ Закон РФ "О рыболовстве и сохранении водных биологических ресурсов" от 20.12.2004 г. N 166–ФЗ (ред. от 03.12.2008 г.).

Закон РФ "Об особо охраняемых природных территориях" (в ред. ФЗ от 30.12.2001 г. N 196–ФЗ).

Закон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. № 7–ФЗ.

Земельный Кодекс РФ от 25.10.2001 г. № 136–ФЗ.

Инструкция "О порядке осуществления контроля за эффективностью рыбозащитных устройств и проведения наблюдений за гибелью рыбы на водозаборных сооружениях" (приказ Комитета РФ по рыболовству № 53 от 7.04.1995 г., зарегистрирован в Минюсте 27.04.1995 г. № 846).

Инструкция «О требованиях к экологическому обоснованию в предпроектной и проектной документации на строительство объектов хозяйственной и иной деятельности», утвержденной приказом Минприроды России от 29.12.1995 г. № 539.

Лесной кодекс РФ от 04.12.2006 г. № 200–ФЗ.

Методические указания по разработке нормативов допустимого воздействия на водные объекты (приказ МПР России от 12.12.2007 г. № 328, регистрация в Минюсте РФ 23.01.2008 г. № 10974).

Методика разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей (приказ МПР России от 17.12.2007 г., № 333, регистрация в Минюсте России 21.02.2008 г. № 11198).

Нормы технологического проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов. — Л.: Стройиздат, 1977.

ОДМ 218.011–98. Отраслевая дорожная методика «Автомобильные дороги общего пользования. Методические рекомендации по озеленению автомобильных дорог» (утв. ФДС России от 05.11.1998 г.).

Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования (приняты Минтранс РФ от17.03.2004 г.).

Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение (приказ Госкомрыболовства РФ № 96 от 28.04.1999 г.). — М.: ВНИРО, 1999.

Положение об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации, 2000 (Приказ Госкомэкологии № 372 от 16.05.2000 г.).

Постановление Правительства №140 от 23.02.1994 г «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы».

Постановление Правительства РФ № 997 от 13.08.1996 г. «Об утверждении требований по предотвращению гибели объектов животного мира при осуществлении производственных процессов, а также при эксплуатации транспортных магистралей, трубопроводов, линий связи и электропередачи».

Постановление правительства РФ от 06.10.2008 г. № 743 «Об утверждении правил установления рыбоохранных зон».

Постановление правительства РФ от 10.01.2009 г. N 17 «Об утверждении правил установления на местности границ водоохранных зон и границ прибрежных защитных полос водных объектов».

Постановление Правительства РФ от 23.02.1994 г. № 140 «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы".

Постановление Федерального горного и промышленного надзора России от 6.06.2003 г. N 71 «Об утверждении Правил охраны недр».

Правила охраны поверхностных вод. Типовые положения. – М.: Госкомприрода, 1991.

Правила проведения рыбохозяйственной мелиорации водных объектов (2009) (находится в разработке).

Правила согласования размещения хозяйственных и иных объектов, а также внедрения новых технологических процессов, влияющих на состояние водных биологических ресурсов и среду их обитания (постановление Правительства РФ от 28.07.2008 г. № 569).

Правила технической и безопасной эксплуатации конденсатопродуктопроводов ВРД 39–1.10–049–2001. (Утв. 09.07.2001 г. ОАО «Газпром»).

Предварительный обзор Водного кодекса Российской Федерации (Федеральный закон от 03.06.2006 г. № 74–ФЗ), в части положений, связанных с фукнкционированием рыбохозяйственного комплекса (Росрыболовство, служебная документация).

Приказ Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ № 525 и Комитета РФ по земельным ресурсам и землеустройству № 67 от 22.12.1995 г. «Об утверждении основных положений о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы».

Приказ Минтранспорта РФ от 22.11.2001 г. «Об утверждении отраслевой дорожной методики "Руководство по оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации объектов дорожного хозяйства».

Приказ МПР РФ от 22.01.2008 №13 «Об особенностях использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов, расположенных в водоохранных зонах, лесов, выполняющих функции защиты природных и иных объектов, ценных лесов, а также лесов, расположенных на особо защитных участках лесов».

Р–51–156–90. Временная инструкция о порядке проведения оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) при разработке планов, техникоэкономических обоснований и проектов строительства новых, реконструкции и технического перевооружения действующих объектов для освоения месторождений углеводородного сырья. — М.: ГГК «Газпром», 1990.

Распоряжение Минтранспорта РФ от 14.04.2003 г. № ОС–339–р «О введении в действия пособия дорожного мастера по охране окружающей среды".

Распоряжение ОАО "Российские железные дороги» от 27.10.2005 г.

N 1701р «Об утверждении инструкции о порядке разработки, согласования и утверждения проектной документации на строительство объектов, финансируемое ОАО "РЖД».

РД 118–02–90. Методическое руководство по биотестированию воды, утвержденному постановлением Госкомприроды СССР № 37 от 06.08.90 г.

РД 39–00147105–006–97. Инструкция по рекультивации земель, нарушенных и загрязненных при аварийном и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов. (утв. 06.02.1007 г. ОАО «Транснефть»).

РД 39–133–94. Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше. (утв. рядом различных комитетов и ведомств в 1994 г).

РД 51–1–96. Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на суше на месторождениях углеводородов поликомпонентного состава, в том числе сероводородсодержащих. (утв. рядом различных комитетов и ведомств в 1996 г).

РД 51–2–95. Регламент выполнения экологических требований при размещении, проектировании, строительстве и эксплуатации подводных переходов магистральных газопроводов. РАО «Газпром», Эколого-аналитический центр газовой промышленности (Москва, 1995).

Регламент организации работ по охране окружающей среды при строительстве скважин (утв. Минтопэнерго и Госкомэкологией в 2000 г.).

СН 452–73. Нормы отвода земель для магистральных трубопроводов.

СНиП 1.02.01–85. Инструкция о составе, порядке разработки и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий и сооружений.

СНиП 1.02.07–87. Инженерные изыскания для строительства.

СНиП 2.05.06–85. Магистральные трубопроводы.

СНиП 2.06.04–82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).

СНиП 2.06.07-87. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения.

СНиП 3.02.01–87. Земляные сооружения. Основания и фундаменты.

Заключение к разделу Краткий обзор действующего природоохранного законодательства позволяет заключить, что большинство из антропогенных факторов, воздействующих на лососевых рыб и среду их обитания в водотоках, устраняются или сводятся к минимуму общими природоохранными или специальными рыбоохранными мерами:

— при проектировании мостов и трубных водопропусков, по согласованию с местными органами рыбоохраны, в случае необходимости предусматривается скоростной и уровенный режим, позволяющий совершающим нерестовые миграции рыбам преодолевать течение. Совместно с рыбохозяйственными научноисследовательскими организациями отрабатываются технические решения по обеспечению такого режима;

— размещение строительно-монтажных площадок, пунктов заправки и мойки техники, других временных и постоянных сооружений и прочее, по возможности, проектируется вне прибрежных защитных полос, водо- и рыбоохранных зон. Ливневые и талые стоки от них перехватываются сборной сетью и сбрасываются в реку после очистки в нефте-песколовушках. Обеспечивается такая же очистка загрязненного ливневого стока с полотна дороги;

— влияние фактора беспокойства и браконьерства в значительной степени снижается отказом или ограничениями на производство работ в русле и на пойме в период нерестовой миграции лососевых рыб, сроки которого, в зависимости от местных условий и межгодовых особенностей, ежегодно уточняются рыбохозяйственными организациями;

— для контроля выполнения принятых в проекте природоохранных мероприятий и принятия оперативных решений по условиям отдельных строительных операций на водоемах, имеющих особо важное рыбохозяйственное значение (возможность работы в нерестовый период, дополнительные технологические перерывы и др.), а также для профилактики браконьерства, предусматривается и согласовывается с рыбохозяйственными организациями обеспечение работы сезонных контрольно-наблюдательных постов или патрулей инспекторов рыбоохраны.

Однако, даже при выполнении всех перечисленных условий и ограничений, полностью предотвратить негативное воздействие на водные экосистемы и избежать причинения ущерба рыбным запасам невозможно. В этом случае он может быть компенсирован только специальными рыбоводно–мелиоративными мероприятиями, восполняющими потери естественной рыбопродуктивности за счет:

— работ по искусственному воспроизводству лососевых рыб — как на рыбоводных предприятиях, так и с помощью незаводских способов разведения (гравийные инкубаторы, нерестово–инкубационные каналы, зарыбление пустующих ручьев);

— работ, повышающих продуктивность естественных нерестово–вырастных или нагульных угодий рыб.

Таким образом, все природоохранные мероприятия, входящие в проект хозяйственной деятельности, подразделяются на мероприятия, предназначенные:

— для снижения или устранения предотвращаемого ущерба;

— для компенсации непредотвращаемого ущерба.

Следует также обратить внимание, что существенную часть экологических проблем можно предотвратить еще на стадии выбора площадки под строительство при условии обязательного участия рыбохозяйственных органов на всех стадиях согласования, начиная с обоснования лицензионной деятельности.

Такой подход — в интересах стороны, планирующей хозяйственную деятельность, так как будущие возможные экологические проблемы влекут за собой дополнительные финансовые затраты на компенсацию и восстановление биологических ресурсов, что в конечном итоге снижает рентабельность проекта.

При обосновании выбора места размещения опасных промышленных объектов (обогатительные фабрики, склады химреагентов, хвостовые хозяйства и др.) рекомендуется руководствоваться:

— нежательностью их размещения на тектонических разломах и в местах развития опасных геологических процессов, на водотоках и в долинах малых горных рек, на водосборах нерестовых рек, нетронутых хозяйственной деятельностью, в водоохранных и рыбоохранных зонах и лесных полосах, защищающих нерестилища ценных промысловых рыб;

— приоритетностью их размещения:

— вдали от водотоков и зон переувлажнения грунтов (с условиями минимального уровня выпадения атмосферных осадков, максимальной глубины залегания грунтовых вод, минимальной водопроницаемости подстилающих грунтов);

— на местности с максимально пологими формами рельефа;

— в местах отсутствия опасных геоэкологических процессов (солифлюкация, морозное пучение, термокарст, морозобойное — вблизи существующей транспортной и энергетической инфраструктуры;

— в иных местах с комплексом экологических и инженерногеологических условий, максимально минимизирующих вред Следует четко осозновать, что ввиду слабой оправдываемости прогнозов воздействия хозяйственной деятельности на рыбные запасы (обычно последствия оказываются более губительными, чем прогнозировалось в проектах) комплекс природоохранных мероприятий в составе проектов следует планировать исходя из принципа "пессимистического прогноза", т.е. максимальной величины возможного распространения неблагоприятного воздействия, его продолжительности и интенсивности.

4. Факторы воздействия и основные требования лососевых рыб Хозяйственная и иная деятельность в руслах рек и на прилегающих территориях оказывает многофакторное воздействие на водные экосистемы, которое в гидрологическом отношении выражается в следующем:

— в воде увеличивается концентрация взвешенных веществ, которые, распространяясь в реках на десятки и сотни километров, являются ведущим фактором воздействия на биологическую продуктивность водных систем;

— оседание взвесей на дно приводит к снижению фильтрационных свойств речного грунта за счет увеличения мелких фракций, что ухудшает качество нерестилищ и приводит к изменению населения донного сообщества;

— изменение гидрологических параметров водотока при русловых и прибрежных работах, связанное со строительством дамб, каналов, насыпей, установкой водопропускных труб и мостов, как правило, приводит к увеличению скоростей потока и изоляции верхних участков реки, что может привести к исчезновению на них рыб.

Приведенные в данном разделе количественные связи могут быть использованы для расчета влияния изменения гидрологического режима на рыбохозяйственную ценность водотока. Эта задача возникает при проведении разного рода работ на водотоках - перекрытии рек дамбой, стеснении русла при берегоукрепительных работах, строительстве мостов, при техногенном увеличении расхода реки, спрямлении русел и т.д.

Уровень воды и скорость течения являются факторами, влияющими на воспроизводственный потенциал нерестово-выростных угодий лососевых рек. В зоне переменного режима уровня реки возникают нестабильные и временные местообитания, губительные для свободноплавающих личинок и мальков лососевых рыб (Bain et al., 1988). Заметные изменения водности реки могут приводить к ряду экологических последствий в лососевых реках:

— изменение уровня реки прерывает (полностью или частично) нерест лососевых рыб и снижает его эффективность (Smith, 1973). Устойчивый уровень воды требуется на протяжении всего периода откладки икры в грунт, который для нерестующих пар длится от 3 до 10 суток, для отдельных видов — 1—2 мес., а для всех видов тихоокеанских лососей — с июля (чавыча, горбуша) по октябрь (кижуч). Рыбы, выбравшие для устройства нерестового гнезда оптимальный по гидрологическим условиям участок дна, после изменения уровня перераспределяются в поисках новых мест нереста в соответствие с новым установившимся расходом воды. При низком или высоком уровне воды часть нерестилищ могут быть недоступны из-за малой глубины или высокой скорости течения;

— в период размножения увеличение скорости течения и колебание уровня реки снижают эффективность нереста лососей в результате вымывания икры из гнезд в момент икрометания (Леман, Вронский, 1991);

— колебания уровня реки могут вызывать обмеление мелководных участков нерестилищ и ухудшать условия омывания икры в грунте на остальной нерестовой площади (Леман, 1992; White, 1990). Максимальная выживаемость эмбрионов лососей в нерестовых гнездах наблюдается только в постоянно увлажненной среде (Reiser, White, 1983). Свободные эмбрионы и личинки лососевых рыб выдерживают лишь кратковременное обезвоживание - не более 6 часов, которое является для них летальным (Becker et al., 1983). Этому фактору будут подвержены, в первую очередь, русловые нерестилища чавычи, горбуши и кеты.

Несомненно, что выходы грунтовых вод смягчают, но не устраняют полностью, негативное воздействие переменного уровня, способного вызвать обсыхание развивающейся икры (Brick, 1986);

— перераспределение выходов грунтовых вод на дне реки при изменении уровня воды с нарушением водообмена в нерестовых гнездах и гибелью икры лососей (Леман, Упрямов, 2002; Curry et al., 1994);

— обсыхание молоди лососей в отшнуровавшихся заводях, старицах и ямах (Bain et al., 1988; Hvidstem, 1985);

— деградация бентосных сообществ при воздействии переменной водности реки (Ward, 1976), при этом видовое разнообразие бентоса чаще всего уменьшается, а биомасса в одних случаях уменьшается (при кратковременных колебаниях расхода реки), в других - увеличивается (при постоянном повышенном расходе потока). Последнее объясняется появлением крупных форм макрозообентоса. Экстремальные кратковременные флуктуации уровня являются всегда разрушительными для большинства донных организмов (Fisher, LaVoy, 1972).

Увеличение водности водотока влияет на эффективность нереста лососей. Известно (Леман, Вронский, 1991), что у лососей в процессе икрометания часть половых продуктов вымывается из гнезд, и доля этих потерь тем больше, чем сильнее течение (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Потери икры лососей (в процентах) в момент икрометания при увеличении водности реки в нерестовый период (Леман и др., 2000).

Зависимость, описанную на рис. 4.1, можно использовать для оценки ущерба, наносимого воспроизводству лососей при увеличении скорости течения на нерестилищах. Прирост скорости на каждые 0,1 м/сек приводит к увеличению потерь икры на 3—4 %. Практически это означает, что при двух — трехкратном увеличении расхода воды скорость увеличивается на 0,2—0,3 м/с, вызывая дополнительные потери икры равные 5—10 % от абсолютной плодовитости.

Вокруг карьерных выработок обычно формируется воронка депрессии грунтовых вод, происходит изменение пьезометрической поверхности подземных водоносных горизонтов, в том числе на прилегающей территории (рис. 4.2). Днища карьерных выработок в речных долинах часто располагаются ниже естественной отметки речного дна. В результате происходит снижение уровня грунтовых вод. Причем положение последних может оказаться ниже уровня воды в реке: режим разгрузки грунтовых вод сменяется на режим инфильтрации речных вод в подземный горизонт. На Камчатке напорные грунтовые воды обычно залегают в аллювиальных отложениях, сложенных галечниками с примесью крупнозернистых песков. Для таких пластов характерна высокая уровнепроводность и водопроницаемость, в результате изменения в нижележащих горизонтах грунтовых вод распространяются за пределы горных выработок. Дальность распространения пониженных уровней грунтовых вод зависит от уклона поверхности.

При совершенно плоском рельефе активная зона влияния горных выработок на природные экосистемы достигает максимальных значений.

Рис. 4.2. Схема влияния карьерной разработки на водность нерестовых рек (р. Левтыринываям, бассейн р. Вывенка, Корякия): 1 — направленность потоков грунтовых вод при естественных условиях и 2 — после создания карьера в долине реки Видно, что дно реки располагается гораздо выше днища карьерной выработки. Перепад уровня воды приводит к инверсии взаимодействия поверхностных и грунтовых вод в районе работ. Разгрузка грунтовых вод в реки сменяется на инфильтрацию поверхностных вод в подземные водоносные горизонты и карьерное пространство.

Водность прилегающего нерестового участка реки может при этом существенно уменьшаться. Так, на р. Левтыринываям (р. Вывенка, Корякия) это привело к 6-кратному сужению русла и пропорциональному сокращению расхода воды (Чалов и др., 2005).

4.1.3. Истощение грунтового питания нерестилищ В местах выходов грунтовых вод нерестуют многие виды лососевых рыб.

На Камчатке к ним относятся кета, нерка, кижуч и гольцы (мальма и кунджа). Выживаемость икры и личинок этих видов определяется устойчивым грунтовым питанием нерестилищ на протяжении всего инкубационного развития — с июля– ноября по март–апрель. Один из ведущих факторов выживания в этот период — истощение запасов подземных вод, вызывающее сокращение площади выходов грунтовых вод на нерестилищах и гибель эмбрионов лососей на участках, оказавшихся за их пределами (Леман, 1987, 1992).

В естественных условиях разгрузка грунтовых вод в озерах и крупных реках обычно происходит с максимальным расходом непосредственно под берегом и уменьшается по экспоненциальной зависимости по мере удаления от него (Pfannkuch, Winter, 1984).

При колебаниях уровня реки меняется локализация и мощность выходов грунтовых вод. Участки с максимальным расходом грунтовых вод перемещаются вслед за отступающим (или наступающим) урезом берега (Curry et al., 1994). В результате на нерестилищах при понижении уровня реки напоры и разгрузка грунтовых вод возрастают, напротив, при подъеме воды — ослабевают.

Обычно на нерестилищах лососей, расположенных на выходах грунтовых вод, выделяется центральная и краевая зоны, где сезонное истощение грунтового питания проходит с разной интенсивностью. Для центральной части характерны высокая плотность нереста, устойчивое грунтовое питание на протяжении всего эмбрионального развития, высокая выживаемость икры (70—90 %). Ближе к внешним границам нерестилища плотность нереста уменьшается, зимой именно отсюда начинается истощение грунтового питания, а выживаемость икры снижается до 5—15 % (Леман, 1987; Леман, Упрямов, 2002).

В теплое время года подземное питание рек слагается из водоотдачи многих водоносных горизонтов, расположенных ярусами один над другим. С наступлением холодов, когда пополнение подземных вод за счет осадков прекращается, наблюдается постепенное истощение водоносных горизонтов, начиная с самых верхних. Масштабы указанных сезонных явлений хорошо видны на примере бассейна р. Камчатка, доля подземного питания которой в августе– сентябре (в пик нереста кеты и нерки) составляет 11—14 %, а в феврале–апреле (конец эмбрионально-личиночного развития) — 5–6 % от годового подземного стока реки, т.е. уменьшается более чем вдвое (Бабкин, Вуглинский, 1982).

Влияние строительных и иных работ в бассейнах нерестовых лососевых рек на формирование режима грунтовых вод, питающих нерестилища лососей, может осуществляться несколькими основными способами:

— карьерные выработки вскрывают водоносные горизонты и перехватывают потоки грунтовых вод (рис. 4.3). В результате происходит активное дренирование грунтовых вод в отработанные карьеры. По расчетным данным, подземный водоприток в границы горных работ может быть довольно значительным.

Для предотвращения затопления карьеров дренажные воды откачивают в отстойники, подают на естественные очистные системы или сбрасывают в реки, т.е. подземные водоносные горизонты переводят в поверхностный сток, сокращая грунтовое питание нерестилищ на прилегающих участках рек (Леман и др., 2000);

— строительство дорог может сопровождаться изменением уровня грунтовых вод на прилегающей территории. Насыпь дороги, выступая в качестве своего рода “дамбы”, перехватывает склоновый сток и часть почвенно–грунтового потока (особенно в весеннее время), что вызывает повышение отметок уровня грунтовых вод на участках, лежащих выше по склону от дороги, и их понижение — ниже по склону. В понижениях рельефа, особенно вблизи рек, наблюдается подтопление местности. Так, уровни грунтовых вод на одной из лососевых рек после ввода в эксплуатацию автодороги упали, примерно, на 0,2 м (Hetherington, 1982). Этот эффект может быть и выше в зависимости от местных условий, т.е.

от крутизны пересекаемого дорогой склона и “водного зеркала” грунтового потока. Несомненно, что при прочих равных условиях дальность влияния будет увеличиваться по мере уменьшения наклона рельефа;

Рис. 4.3. Схема влияния карьерной разработки на грунтовое питание Внешне река остается нетронутой, так как карьеры могут располагаться вне прибрежных защитных полос. Однако перехват грунтового потока сокращает выходы грунтовых вод в реках, что приводит к уничтожению нерестилищ лососей, чья икра омывается грунтовыми водами (Леман и др., 2000).

— при горнотехнической рекультивации горные выработки, канавы и другие техногенные выемки засыпаются разрыхленным грунтом, имеющим высокую водопроницаемость. Естественная гидрогеологическая структура речной долины с эволюционно возникшими фильтрационными потоками безвозвратно утрачивается. В новых гидрогеологических условиях грунтовые потоки фильтруются по разрыхленной породе, ограниченной более плотным грунтом естественного залегания. Тем самым, не только меняется локализация нерестилищ лососей, но и исчезают условия, поддерживающие их существованию;

— при прокладке трубопровода траншейным способом перпендикулярно линиям фильтрации грунтовых вод сама траншея с уложенной в нее трубой является, по сути, подземной дреной для грунтовых вод. Рыхлый грунт и отсутствие противофильтрационных перемычек в траншее создают благоприятные условия для формирования продольного фильтрационного потока грунтовых вод в траншее (и особенно вдоль внешней стенки трубы). Разгрузка этих грунтовых вод происходит в ближайшем водотоке, пересекаемом трубопроводом.

4.1.4. Образование преград для миграции лососей Регуляционные работы на водотоках, связанные с созданием подпора воды, экранированием ложа потока (в руслоотводах), укладкой водопропускных труб (кульвертов), приводят к изменению скоростного режима потока. В тех случаях, когда такого рода работы проводятся на лососевых реках и ручьях, в целях сохранения рыбных запасов водопропускные сооружения должны отвечать требованиям, предъявляемым к рыбопропускным сооружениям (СНиП 2.06.07-87), т.е. обеспечивать пропуск проходных, полупроходных и мигрирующих жилых рыб из нижней части речного бассейна в верхний.

Плавательная способность характеризуется временем, в течение которого рыбы могут двигаться с доступной для них максимальной скоростью (Пособие …, 1990). В российской нормативной литературе принято различать бросковые, максимальные и крейсерские скорости плавания (СНиП 2.06.07–87. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения).

При преодолении водопадов, порогов и стремнин, входных окон рыбоходов и водоприемников лососи могут развивать бросковые скорости, достигающие 30—40 длин тела в секунду. Продолжительность бросковой скорости крайне невелика — доля секунды.

В режиме крейсерских и максимальных скоростей рыбы передвигаются в потоке, совершают миграции, удерживаются на участках с определенными гидравлическими условиями и сохраняют места своего постоянного обитания. Значения этих скоростей для разных видов и стадий жизненного цикла рыб изменяются — от 3—7 до 14 длин тела/с и от 15 до 20 длин тела/с соответственно.

Крейсерскую скорость рыбы выдерживают неизменно долго, сохраняя в то же время способность совершать короткие быстрые рывки. Это — наиболее экономичный ход, с такой скоростью проходные рыбы (лососи) совершают сезонные миграции. Максимальные скорости рыбы выдерживают недолго — от секунд до нескольких минут — во время сильного испуга или уходя от преследования.

Критическая (или сносящая) скорость течения - это верхняя граница того интервала скоростей, в котором возможно удержание рыб в потоке. Ее величина равна скорости потока, который сносит рыб, в пределах 6—14 длин тела рыбы в секунду. Для взрослых лососевых рыб сносящая скорость течения составляет 1,10—1,60 м/с, для молоди — 0,25—0,35 м/с.

В канадской и американской литературе выделяют четыре скорости плавания – "cruising" (крейсерская), "sustained" (поддерживающая), "prolonged" (продленная) и "burst" (бросковая), которые рыбы могут сохранять в течение, соответственно, дней, часов, минут и секунд (Hydraulic …, 2007). Между этими показателями существуют следующие соотношения:

где Vm — бросковая скорость, Vc — крейсерская скорость и Vs — поддерживающая скорость плавания рыб (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Плавательная способность лососевых рыб (Bell, 1986):

пунктирная, сплошная и точечная линии обозначают, соответственно, крейсерскую, поддерживающую и бросковую скорости плавания рыб.

Помимо продолжительности движения при заданной скорости потока плавательную способность рыб можно охарактеризовать по расстоянию, которые они могут преодолеть в данных условиях. Между скоростью и продолжительностью плавания, скоростью течения и пройденным расстоянием имеются определенные соотношения. Понятно, что чем быстрее рыба плывет, тем быстрее утомляется и может в результате преодолеть меньшее расстояние (рис. 4.5). Если длина водопропускной трубы окажется больше расчетного расстояния, которое может пройти рыба при заданных условиях, то после установки такой трубы на пути миграции возникнет трудно– или непреодолимое для рыб искусственное препятствие.

Рис. 4.5. Плавательная способность взрослых особей лососевых рыб Таким образом, миграционная способность рыб сохраняется в скоростном интервале от 0,2 до 3 м/с. При этом скорости от 0,5 до 3 м/с в зависимости от вида рыб преодолеваются ими только в незначительный временной промежуток, после которого рыба должна попасть в более спокойные условия.

Как правило, в естественных руслах всегда имеются местообитания с подходящими для миграции и отдыха рыб гидрологическими условиями, и рыбы в потоках стремятся удержаться в местах, где скорости течения соответствуют их плавательной способности. В то же время в бетонированных руслах рек, каналах, водопропускных трубах и т.д. средние скорости потока на всем протяжении искусственных русел обычно значительно превышают максимально преодолеваемые рыбами. И даже в период межени скорости течения в них значительны.

На Камчатке обычным препятствием для лососей (как взрослых, так и молоди) являются водопропускные трубы, уложенные под дорогами. Очень часто сочетание нескольких условий — высокая скорость течений, малая глубина воды внутри трубы, гладкие стенки и излишне большая длина трубы, наличие перепада между трубой и уровнем реки — образуют непреодолимое препятствие для рыб. Типичные проблемы, возникающие для лососевых рыб, для наглядности представлены на рис. 4.6.

В результате водопропускные трубы не только утрачивают рыбопропускную способность, присущую рекам в естественном состоянии, но и отсекают нерестово–вырастные угодья рыб, расположенные в верхней части бассейна.

Рис. 4.6. Неправильная установка водопропускной трубы (Furniss et. al., 1991):

а — очень высокая скорость течения из-за крутого уклона трубы; в — малая глубина потока в трубе; с — отсутствие перед трубой площадки, удобной для отдыха рыб перед броском; d — слишком высокое расположение трубы над уровнем воды.

Увеличение мутности и накопление осадков на дне оказывают влияние на все элементы речной экосистемы и приводят к ее изменениям. Особенно опасно поступление взвесей в горные реки, поскольку населяющие их сообщества гидробионтов, в частности лососевые и сиговые, приспособлены к существованию при очень низкой естественной мутности (до 5—10 мг/л) и чистом незаиленном грунте (Chapman, 1988; Lloyd, 1987 и др.). Для рыб пресноводного предгорного комплекса толерантность к минеральному взвешенному веществу в воде установлена в диапазоне до 10 - 15 мг/л (Русанов и др., 1990).

Несмотря на существующие технологические схемы “бессточного водоснабжения”, а также проекты противоэрозионных мероприятий, отмечается загрязнение воды взвешенным веществом, которое образуется в результате смыва почвенного слоя и измельчения горных пород. Размеры частиц технологических вод гидравлических разработок не превышают 0,05 мм, содержание частиц менее 1,5 мкм (0,0015 мм) из дренажных карьеров колеблется от 23 до 70 % (Богданов и др., 1996). Размеры почвенных частиц столь же малы.

Действующие нормативы (см. раздел 3.11) выдержать чрезвычайно трудно, так как для обеспечения программы очистки воды и оборотного водоснабжения необходимы ежегодно отстойники площадью, большей отводимой под собственно хозяйственную деятельность. Это может нанести гораздо больший ущерб, чем сброс мелких фракций грунта в водоемы. При разработке песчаных грунтов доля мелких фракций сравнительно невелика, но при разработке пород с большим содержанием глинистого наполнителя их доля в воде может достигать 20 % от объема разработанного грунта, что может приводить к 10—100–кратному превышению установленных нормативов качества воды.

Единственно радикальным мероприятием защиты водоема от загрязнения следует считать организацию работы на оборотном водоснабжении, а также организацию противоэрозионных мероприятий. Однако на практике в зонах избыточного увлажнения схему оборотного водоснабжения без сброса избытка воды организовать почти невозможно. Однако при этом следует учитывать, что:

— технологическая сбрасываемая вода неизбежно загрязнена мелкими частицами грунта диаметром 0,25—0,001 мм. Осаждение таких частиц при больших расходах воды представляет сложную техническую задачу;

— интенсивность улавливания отдельных фракций взвешенных частиц отстойниками снижается по мере уменьшения крупности классов (Матвеев, Волкова, 1981). Если содержание частиц мельчайших классов ( 10 С увеличением толщины донных отложений мелких частиц размером менее 1 мм пропорционально увеличивается относительное содержание этой фракции в процентах от общей массы грунта. По расчетным данным, пороговый слой поверхностного заиления, при котором может наблюдаться повышение смертности икры и личинок лососей на 15 % начинается с толщины 50 мм.

Важно, что показатель смертности при разном уровне заиления грунта частицами размером менее 1 мм, может служить надежным критерием для оценки влияния данного загрязнения для рыб только при условии развития икры и личинок в чистой воде, не загрязненной взвешенными частицами.

Аккумуляция в донных отложениях минеральной взвеси отрицательно влияет на зообентос (Allan, 1975; Minshall, Minshall, 1977; Williams, Mundie, 1978;

Khalaf, Tachet, 1980; Reice, 1980; Williams, 1980; Culp et al., 1983). Так, антропогенное заиление притоков двух рек в Калифорнии привело к резкому снижению продукции бентоса, в заиленных притоках она составляла всего 40—63 % от наблюдавшихся в чистых притоках (Sumner, Smith, 1939). Снижение продуктивности бентоса на 50 % по тем же причинам наблюдалось и в р. Сейгел–Крик, штат Айдахо (Casey, 1959). Аккумуляция взвеси на одном из участков русла р. Колорадо вызвала изменения структуры донных биоценозов. Типичные для галечно– гравийных биотопов амфибиотические насекомые исчезли, что нанесло ощутимый ущерб лососевым рыбам, поскольку ручейники, поденки и веснянки являлись более предпочитаемым кормом, благодаря своим размерам и доступности, чем пелореофильные хирономиды и олигохеты, занявшие их место в экосистеме реки (Eustis, Hillen, 1954). Аналогичное обеднение донной фауны при антропогенном заилении биотопов описано и для других рек (Zibell, 1957; Cordone, Pennoyer, 1960 и др.).

Взвешенные частицы, оседая на дно, изолируют богатые пищей слои субстрата — перифитон, листовой опад, детрит, а также заполняют пространство между частицами грунта, лишая гидробионтов удобных мест обитания. При этом осевшие частицы взвеси воздействуют на зообентос не только через снижение трофности субстрата и сокращение укрытий, но и посредством ухудшения условий дыхания, механически повреждая их покровы и засоряя жаберный аппарат.

Мелкофракционные осадки неблагоприятны для большинства зообентосных организмов, нуждающихся в твердых субстратах для прикрепления, движения и размножения (Морозов, 1979; Волкова, 1984; Culp, Davies, 1983). Первыми покидают изменившиеся биотопы мошки Simuliidae, ручейники Trichoptera, наиболее чувствительные виды поденок Ephemeroptera, веснянок Plecoptera и хирономид п/сем. Diamesinae и Orthocladiinae. В результате на грунтах с повышенным содержанием песка и ила, бедных органикой, формируются сообщества по составу близкие к исходным, но со значительно более низкими количественными показателями (Злобина, Русанова, 1989; Будаева, 1991; Благовидова, Важенин, 1983;

Петрова и др., 1989; Добринская и др., 1985 и др.). Поэтому в качестве интегрального показателя состава грунта обычно используется средний диаметр частиц грунта, по мере уменьшения которого наблюдается устойчивое снижение биомассы зообентоса (рис. 4.10). Уменьшается также и средняя масса гидробионтов, что свидетельствует о том, что биомасса уменьшается не только в связи с падением численности организмов, но и благодаря сокращению доли крупных гидробионтов. На Камчатке это - литореофильные ручейники, поденки, веснянки, не выдерживающие заиление (Леман, Чебанова, 2005).

Рис. 4.10. Изменение биомассы зообентоса в зависимости от среднего диметра частиц грунта (р. Первая Красная, Камчатка) (Леман, Чебанова, 2005).

При дальнейшем заилении доля литореофилов уменьшается, а пелореофилов увеличивается. Другими словами, ухудшение качества грунта, произошедшее в результате заиления, вызывает обеднение исходного литореофильного сообщества, а на сильно измененных грунтах — его полное разрушение, в результате происходит закономерная смена литореофильного комплекса на менее продуктивный пелореофильный (Леман, Чебанова, 2005).

4.3.3. Сокращение мест обитания молоди лососей Заиление рек, возникающее при любом хозяйственном освоении водосбора, приводит к выравниванию поверхности дна за счет заполнения мелкими фракциями естественных понижений дна. Особенно интенсивно эти процессы протекают у берега, где слабое течение способствует возникновению небольших зон аккумуляции взвеси в заводях, вымоинах, ямах, где зачастую скапливается молодь. В хозяйственно развитых районах структура русла по этой причине постепенно меняется, а удобные для рыб местообитания быстро исчезают (Swales, 1982; Wesche, 1985), что влечет за собой снижение рыбопродуктивности рек (Wesche, 1974). На одной из камчатских рек установлено (Леман и др., 2000), что участок реки, находившийся в зоне аккумуляции донных отложений, оказался более мелководным и ровным, чем верхний, чистый (в среднем, на 0,15—0,20 м), в результате выравнивания поверхности дна. Снижение неоднородности русла привело к снижению плотности заселения заиленного участка в 2—3 раза по сравнению с чистым участком (рис. 4.11).

Рис. 4.11. Глубина русла (вверху) и численность сеголеток кижуча (внизу) на участке р. Первая Красная (р. Большая, Западная Камчатка) выше и ниже по течению от точки поступления техногенного твердого стока. По оси абсцисс расстояние, м (Леман и др., 2000).

При самой разной хозяйственной деятельности возникает потребность в русловых работах, спрямлении русел рек и ручьев, укреплении берегов, строительстве руслоотводных каналов и т.д.

Основными компонентами мест обитания лососевых рыб являются места нагула и укрытия, способствующие более эффективному использованию кормовой базы (Hunter, 1973) и защите от очень быстрого течения и хищников (Giger, 1973). Именно в таких местообитаниях рыба проводит основную часть времени.

Изобилие подходящих укрытий определяет количество участков обитания и величину популяции.

При этом типичной микростацией является, так называемая, неконтактная микростация, когда рыбки находятся в толще воды, на расстоянии от грунта и, постоянно подрабатывая плавниками, удерживаются около крупного выступающего элемента (куртина водяного лютика, яма, выступ берега, понижение дна, топляк и т.д.). Сложный по структуре поток, возникающий от препятствия, позволяет лососям лавировать в водяном подпоре от препятствия (или за ним), оставаясь в "точке" гидродинамического равновесия (Веселов, 1993). Сносимые потоком кормовые организмы (дрифт беспозвоночных) попадают в завихрения, где кормится молодь; близость берега дает хорошую защиту от хищников. Такого рода стации чрезвычайно благоприятны для обитания молоди, и их обилие определяет рыбохозяйственную ценность участка реки. Именно поэтому биомасса и продукция лососевых рыб на спрямленных участках рек существенно ниже, чем в естественных (Portt Cameron et al., 1986, Jutila, 1985, Bastien-Daigle et al., 1991).

О действительной важности удобных стаций обитания для лососей говорят последствия их ликвидации. Особенно это касается видов, проводящих в реке более одного года — нерка, кижуч, чавыча, гольцы, микижа. Определено (Elser, 1968), что на участке с ненарушенными укрытиями собирается на 78 % больше лососей, чем на участке, где 80 % укрытий разрушено. Уничтожение зарослей кустарника и ликвидация береговых вымоин на определенном участке речки приводят к последовательному сокращению численности и массы постоянно обитающих на нем лососей. Подобные явления были зарегистрированы на форелевых водотоках (Boussu, 1954). Уменьшение плотности заселения молоди лососей с 6—9 до 1—4 экз. на 100 м2, наблюдаемое при мелиорации (спрямлении) русла, привело к ежегодной потере в уловах 10—20 т взрослых рыб (Jutila, 1985).

Таким образом, конфигурация русла, устойчивость и строение берегов, рельеф дна, скорость течения и глубина, характер грунта и т.д. определяют степень пригодности участка для обитания рыб.

4.5. Хозяйственная деятельность на водосборах Большую опасность для водоемов представляют не одноразовые, точечные, а постоянные вредные воздействия от рассредоточенных источников, которые снижают продуктивность экосистемы (Ebel, 1985; Sidle, Sharpley, 1991). Лесные разработки, сельскохозяйственные угодья, осушительная мелиорация, торфоразработки, прокладка дорог, рекреационная нагрузка и т.д. — суммарный эффект от таких воздействий проявляется не сразу, трудно количественно регистрируется, слабо поддается контролю, но зато действует широкомасштабно и носит необратимый, устойчивый характер, воздействуя на все элементы речной экосистемы (Ebel, 1985; Sidle, Sharpley, 1991).

Река и ее водосбор — единая система, реагирующая на любое хозяйственное вмешательство на водосборной территории. Изменение экологических условий на части водосборной площади неизменно приводит к пропорциональному снижению биологической продуктивности прибрежных биотопов и донных биоценозов на прилегающих участках водотоков. Сохранность естественного почвенно-растительного покрова в пределах прибрежных защитных полос смягчает, но не устраняет полностью это воздействие. Часто хозяйственная деятельность ведется на водосборах ручьев, которые из–за своих малых размеров и относительной простоте связей в системе "водоток — водосбор" чрезвычайно чувствительны к любому антропогенному воздействию, реагируя на него раньше и резче, чем более крупные водотоки.

Помимо взвешенных частиц загрязняющие воду вещества — это органические вещества почвы, торфа, уничтоженной растительности и продукты их микробиологического разложения. Их содержание может достигать 15—20 ПДК (Савченко, Рачук, Савченко, 1997).

Антропогенные преобразования речных систем вызываются при любых формах хозяйственной деятельности на водосборах, и даже сельскохозяйственных (Sidle, Sharpley, 1991). Например, осушение — необходимое условие превращения заболоченных земель в культурные угодья, сопровождается склоновой эрозией и заилением примыкающих участков рек (Mills, 1981), хотя сами реки внешне остаются нетронутыми. Дноуглубительные работы зачастую необходимы для ускорения стока с мелиорируемых полей (McCarthy, 1985). При освоении новых водосборов часто оказывается необходимым обустройство мостов и удобных проездов через реки, что также может требовать планирования русла. И даже чрезмерное стравливание пастбищных угодий по берегам рек имеет малозаметные, но, тем не менее, отрицательные последствия для лососевых ручьев (Rinne, 1988).

Эрозионные процессы в придорожных ландшафтах неизбежно приводят к увеличению мутности воды в водотоках и заилению их придонных биотопов. Исследования 20 рек в штате Орегона (США) показали, что количество тонких осадков (диаметром менее 1 мм) при строительстве и эксплуатации дорог увеличивается в 2—5 раз (Adams, Beschta, 1980). Авторы подсчитали, что, если лесовозные дороги занимают 4 % площади элементарного водосбора, воздействие их на экосистемы малых горных водотоков эквивалентно полной вырубке леса на этом водосборе. На примере двух лососевых рек Сев. Калифорнии (США) показано (Burns, 1972), что после ввода в эксплуатацию дорог и мостовых переходов количество тонких взвесей (с размером частиц менее 0,8 мм), особенно опасных для речных систем, возрастает до 30—35 %; а во время дождей средней мощности эрозия и смыв твердого материала с дорожного полотна приводят к увеличению мутности до 3000 мг/л. Спустя 2 года, несмотря на рекультивацию нарушенных склонов и дорожной насыпи, доля тонких взвесей в твердом стоке этих рек не падала ниже 28,5 %. Увеличение твердого стока на 22 % после строительства дорог и выборочной рубки леса на водосборе отмечено и для р. Кэриэйнен-Крик в Британской Колумбии, Канада (Hartman, Scrivener, 1990). Убедительно иллюстрирует влияние дороги при лесоразработках и заиление р. Алсей (Орегон, США).

Накопление осадков в ее русле за счет минеральных частиц (размером менее 0,85 мм), поступавших с дорожного покрытия, увеличивалось с 20—97 до 90— 300 т/км2 в год (Beschta, 1978, цит. по Hartman, Scrivener, 1990). Заиление рек вследствие строительства дорог и мостов, а также распашки полей на о– ве Принца Эдуарда привело к снижению численности гольцов на 25—70 % в зависимости от степени деградации русла отдельных водотоков (Saunders, Smith, 1965).

Влияние автодорог на развитие эрозионных процессов продолжается и по завершению их строительства. В горном районе штата Айдахо (США) на 29 стоковых площадках измеряли масштаб седиментации наносов с размываемых дорожных гравийных откосов на лесных коллекторных дорогах (ширина площадок 1,8 м, длина 4,6 м); параметры исследуемых откосов — крутизна от 34 до 410, величина смыва от 0,2 до 94,8 мг/га в год, проективное покрытие от 1 до 93 %, эрозионный индекс дождей от 19 до 452 MI мм/га в час. На основе полученных 22–летних наблюдений установлено, что только величина проективного покрытия грунтовой поверхности и эрозионный индекс жидких осадков достоверно влияют на масштаб аккумуляции наносов в процессе эрозии откосов. Доказано, что к исследуемым процессам вполне применимо универсальное уравнение смыва, особенно в отношении параметров длины и крутизны склона. Разработана эмпирическая прогнозная модель — формула расчета величины седиментации в зависимости от эрозионного индекса для безморозного покрытия и проективного покрытия почвогрунтовой поверхности (Megahan et al., 1991).

Строительство лесовозных дорог в гористом районе на северо–западе Тихоокеанского побережья США привело к нарушению 6 % общей площади территории при среднем расстоянии трелевки 215 м (Ротачер, 1970). В результате содержание взвешенных наносов в поверхностном стоке, вызванном первыми (после окончания строительства дорог) ливнями, в 250 раз превышало их концентрацию в потоке, протекавшем на соседнем участке с ненарушенной структурой почвенного покрова. В районе одной из дренажных систем на западе штата Орегон 72 % случаев массовой эрозии почв, вызванных крупным паводком, были в той или иной мере связаны со строительством лесовозных дорог и прокладкой трелевочных волоков (Ротачер, 1970).

Нарушение целостности торфяной залежи в ходе земляных работ в дальнейшем оказывает многолетнее, отрицательное влияние на окружающую среду. Торф содержит до 11—12 % водорастворимых органических веществ, которые вымываются осадками и поверхностными водами и служат источниками фенолов, нитритов, углеводородов типа легких бензинов. При вскрыше торф аэрируется, в нем развиваются аэробные микробиологические процессы, которые способствуют увеличению количества подвижной органики, попадающей в итоге в речные воды (Савченко, Рачук, Савченко, 1997).

На Камчатке хозяйственное развитие сопровождается освоением новых территорий и соответствующим дорожным строительством. Большие земельные площади, лишенные защитных органических слоев, оказываются подверженными поверхностной эрозии, а перемещение почвы и породы в огромных количествах часто приводит к образованию неустойчивых склонов, на которых наблюдается массовый смыв почв. Строительство дорог часто ведется на относительно крутых склонах, и поэтому почвенный покров нарушается в большей степени, чем при строительстве в речных долинах. Положение усугубляется тем, что на Камчатке в силу особенностей природных условий дороги обычно прокладывают вдоль русел нерестовых лососевых рек, зачастую непосредственно в пределах водоохранных полос, прибрежных защитных полос и просто вдоль берега. Такой подход с точки зрения развития процессов эрозии и заиления водотоков и, следовательно, нанесения ущерба воспроизводству лососей, является наихудшим.

Наиболее эффективный подход к охране вод от рассредоточенных источников загрязнения состоит в эффективных мерах, направленных на сокращение или полное предупреждение проникновения загрязняющих веществ в реки и ручьи. Всякое нарушение состояния водосбора может приводить к ухудшению качества воды, следовательно, с попаданием загрязняющих веществ в воду можно бороться путем снижения числа таких нарушений водосбора до минимума (Восстановление …, 1989). Сохранение прибрежной растительности и буферных зеленых полос и другие противоэрозионные меры ограничивают возможность смыва загрязнителей в реки поверхностным стоком.

Временные потери воспроизводства рыб от фактора беспокойства (акустические эффекты при работе строительной техники, гидродинамические при забивке свай, сооружении и разборке конструкций, оптические и механические от взмучивания воды при контакте строительных конструкций с грунтом дна и т.д.) в современной практике хозяйственной деятельности не учитываются.

Воздействие данного фактора на рыб, постоянно обитающих и нагуливающихся в районе строительства, будет кратковременным (большинство видов рыб легко адаптируются к шумовым эффектам).

Однако через створ работ может проходить нерестовая миграция лососевых рыб вверх по реке, летом и осенью, а весной и летом — скат основной массы сеголетков рыб, народившихся в верховых нерестилищах.

Принимаемый в проектах хозяйственной деятельности календарный график строительных операций не должен создавать помех миграции производителей лососей, в худшем случае может быть допущена лишь кратковременная задержка или смещение миграционного маршрута от одного берега к другому.

Еще менее значительно воздействие фактора беспокойства на скат молоди, так как, во-первых, непосредственного препятствия скату различные физические эффекты не оказывают, а во-вторых, скат обычно идет ночью, когда работы не ведутся.

Тем не менее, при организации русловых работ желательно учитывать не только сезон нерестовых миграций и нереста, но и места естественного скопления рыб, отмечаемые обычно в излучинах, на свале глубин, за участками естественного или искусственного сужения русла. Для молоди лососевых рыб это обычно там, где из-за перераспределения струй течения молодь выносится из прибрежного мелководья на более глубокие места.

Более существенное значение фактор беспокойства имеет для лососей в период их нереста. Выбор нерестового участка, расчистка и раскапывание грунта, брачные игры, икрометание и процесс закапывания икры занимает у производителей лососей несколько дней. И еще 9—14 дней самка остается на гнезде, охраняя его (Смирнов, 1975). Требования к месту откладки икры и обустройству нерестового гнезда достаточно высокие, так как от условий в гнезде зависит успешность развития икры и численность потомства. Постоянное беспокойство со стороны браконьеров, туристов, рыбаков-любителей заметно снижает эффективность нереста.

Бабкин В.И., Вуглинский В.С. Водный баланс речных бассейнов. — Л: Гидрометеоиздат, 1982. — 183 с.

Багазеев В.К., Валиев Н.Г., Русанов В.В. Гидротехника при разработке россыпей: Учебное пособие. — Екатеринбург: Изд. УГГГА, 1999. — 86 с.

Благовидова Л.А., Важенин Г.Г. Влияние дноуглубительных работ на состояние макробентоса р. Обь // Гидробиологический журнал.— 1983. — Вып. 19.

— С.18—22.

Будаева Л.М. Биологический мониторинг рек Большого Кавказа // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем.— Л: Гидрометеоиздат, 1991. — Т.13. — С.54—60.

Веселов А.Е. Распределение и поведение молоди атлантического лосося (Salmo salar L.) в потоке воды. Автотреф. дисс... канд. бил. наук. — М: МГУ, 1993.

— 24 с.

Волкова В.М. Повышение эффективности дражных разработок глинистых россыпей путем реагентной обработки полигонов и совершенствования схем водоснабжения: Автореф. дис. … канд. техн. наук. — М., 1987.

Восстановление и охрана малых рек: Теория и практика / Пер. с англ.

А.Э. Габриэляна, Ю.А. Смирнова / Под ред. К.К. Эдельштейна, М.И. Сахаровой.

— М.: Агропромиздат, 1989. — 317 с.

Вронский Б.Б., Леман В.Н. Нерестовые стации, гидрологический режим и выживание потомства в гнездах чавычи Oncorhynchus tschawytscha // Вопросы ихтиологии. — 1991. — Т.31. — Вып.2. — С.282—291.

Галасун П.Т., Булатович М.А. Влияние взвешенных частиц на инкубацию икры и выращивание свободных эмбрионов радужной форели // Сб. “Рыбное хозяйство”. — Киев: Ураджай. — 1976. — №23. — С.20—24.

Добринская А.А. и др. Характеристика гидробионтов и среды их обитания.

— Перспективы рационального использования речных экосистем Приобского Севера при разработке полезных ископаемых // Доклады УНЦ АН СССР. — Свердловск, 1985. — С.9—29.

Злобина Н.Ф., Русанова А.И. Современное состояние донных сообществ реки Томи на отработанных карьерах // Рацион. использ. природн. ресурсов Сибири: Тез. докл. научн. конф. Томск, 24-25 октября 1989. — Томск, 1989. — С.200.

Зюсько А. Я., Матвеев А. А. Состояние ихтиоценозов рек в зонах горных работ // 5-й Съезд Всес. гидробиол. об–ва, Тольятти, 15—19 сент. 1986. Тез.

докл. Ч. 2. - Куйбышев, 1986. — С.60—62.

Зюсько А.Я., Русанов В.В. Состояние популяции хариусов в районах проведения горных работ // Экологическая обусловленность фенотипа рыб и структура их популяций. — 1989. — С. 125—128.

Кокуричева М.П., Калиничева В.Г., Бикунова Л.П. и др. Влияние взвешенных веществ при добыче песка на водные организмы // Гидромеханизация и проблемы охраны окружающей среды. — М., 1981. — С.46—48.

Леман В.Н. Анализ влияния атмосферных осадков предшествующих лет на динамику подземных вод и эффективность воспроизводства кеты // Вопросы физиологии морских и проходных рыб. Сб. научн. тр. ВНИРО. — “М.: ВНИРО, 1987. — С.113—123.

Леман В.Н. Типизация нерестилищ лососей рода Oncorhynchus по фильтрационному и термическому режиму в речном грунте бассейна реки Камчатки // Вопросы ихтиологии. — 1988. — Т.28. - Вып.5. — С.754—763.

Леман В.Н. Экологическая специфика нерестилищ тихоокеанских лососей р.Oncorhynchus. Автореферат дисс. на соискание уч. ст. канд. биол. наук. — М., 1990. — 22 с.

Леман В.Н. Нерестовые стации кеты Oncorhynchus keta: микрогидрологический режим и выживаемость потомства в нерестовых буграх (бассейн р. Камчатка) // Вопросы ихтиологии. — 1992. — Т.32. — Вып.5. — С.120—131.

Леман В.Н. Экологическая и видовая специфика нерестилищ тихоокеанских лососей р.Oncorhynchus на Камчатке // Чтения памяти Владимира Яковлевича Леванидова. — Владивосток: Дальнаука, 2003. – Вып.2. — С.12—34.

Леман В.Н., Кляшторин Л.Б. Методические указания по оценке состояния нерестилищ тихоокеанских лососей. — М.: ВНИРО, 1987. — 28 с.

Леман В.Н., Упрямов В.Е. Анализ влияния осушительной мелиорации на условия развития икры и личинок лососей р.Oncorhynchus в грунте нерестилищ // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана, Сб. научн. трудов КамчатНИРО. — Петропавловск-Камчатский:

КамчатНИРО, 2002. — Вып. 6. — С.296—302.

Леман В.Н., Упрямов В.Е., Чебанова В.В. Экологические проблемы добычи россыпного и рудного золота в бассейнах лососевых нерестовых рек Камчатки // Проблемы охраны и рационального использования биоресурсов Камчатки.

Докл. Второй Камчатской областной научно-практической конференции. — Петропавловск-Камчатский, 2000. — С.49—60.

Леман В.Н., Чебанова В.В. Реакция литофильного зообентоса на изменение гранулометрического состава грунта в метаритрали малой предгорной реки (юго-запад Камчатки) // Экология. — 2005. — №1. — С.1—6.

Матвеев А.А., Волкова В.М. Вещественный состав твердой фазы дражных сточных вод // Разработка россыпных месторождений: Межвузовский научный сборник. — М., 1981. — №2. — С.111—119.

Морозов А.Е. Донная фауна малых рек и влияние на нее взвешенных веществ дражных вод // Труды Пермской лаборатории ГосНИОРХ. – 1979. — Вып.2.

— С.128—131.

Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. — М.: ВНИРО, 1999.

Петрова Н.А., Уварова В.И., Бутакова Т.А. Влияние добычи нерудных строительных материалов на гидробионтов в русле реки Иртыш // Сб. науч. тр.

ГосНИОРХ. — 1989. — №305. — С. 135—145.

скоростью (Пособие …, 1990). Рыбы в потоках стремятся удержаться в местах, где скорости течения соответствуют их плавательной способности.

Пыркин Ю.Г., Силаев М.А. О влиянии параметров водного потока на дальность распространения взвешенной твердой примеси // Метеорология и гидрология. — 1997. — №3. — С.103—108.

Ротачер Д.С. Ведение лесного хозяйства с целью сохранения качества воды // Докл. иностр. ученых на Междунар. симпозиуме по влиянию леса на внешнюю среду. — М., 1970. — С.116—143.

Русанов В.В., Зюсько А.Я., Ольшванг В.Н. Состояние отдельных компонентов водных биоценозов при разработке россыпных месторождений дражным способом. — Свердловск: УРО АН СССР, 1990. — 123 с.

Русанов В.В., Пашкевич Н.В. Влияние твердый взвесей на физиологическое состояние и выживание рыб // Тез. докл. Третьей Всесоюз. конф. — Киев, 1976. — С.101—102.

Русанов В.В., Турицына О.С. Влияние глинистых взвесей на ранние стадии онтогенеза рыб // Труды Пермской лаборатории ГосНИОРХ. — 1979. — Вып.2. — С.122—127.

Рухлов Ф.Н. Материалы по характеристике механического состава грунта нерестилищ и нерестовых бугров горбуши Oncorhynchus gorbuscha (Walbaum) и осенней кеты Oncorhynchus keta (Walbaum) на Сахалине // Вопросы ихтиологии.

— 1969. — Том 9. — Вып.5(58). — С.839—849.

Савченко И. Ф., Рачук В. В., Савченко М.Н. Экология амурского золота // Экология и промышленность России. — 1997. — №5.

Семушин Р.Д. Роль мошек в самоочищении текучих водоемов // Динамика зооценозов, проблемы охраны и рацион. использ. животного мира Белоруссии.

Тез. докл. зоол. конф., Витебск, 19-21 сентября 1989, АН БСС ин-т зоол. — Минск, 1989. — С.182—183.

Сидоров Г.П. и др. Влияние горных разработок на лососевые реки Урала // Сер. препринтов сообщ. “Научн. рекомендации народному хоз-ву”, АН СССР, Коми научн.центр, Ур.О. — Сыктывкар, 1989. — Вып. 81. — 16 с.

Смирнов А.И. Биология, размножение и развитие тихоокеанских лососей.

– М.: Московский университет, 1975. – 334 с.

СНиП 2.06.07–87. Строительные нормы и правила. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. 1988. – 12 с.

Справочное пособие к СНиП 2.04.02-84. "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения". Проектирование сооружений для забора поверхностных вод. М.:

Стройиздат, 1990. – 177 с.

Чалов С.Р., Чебанова В.В., Леман В.Н., Песков К.А. Техногенные изменения русла малой лососевой реки и их влияние на сообщество макрозообентоса и лососевых рыб (юго-восточные отроги Корякского нагорья) // Чтения памяти Владимира Яковлевича Леванидова. — Владивосток: Дальнаука, 2005. — Вып.3. — С.36—48.

Adams J.N. and Beschta R.L. Gravel bed composition in Oregon coastal streams // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. — 1980. — 37. — Р.1514—1521.

Alderdice D.F., Wickett W.P. A note on the response on developing chum salmon eggs to free carbon dioxide in solution // J. Fish. Res. Board Can. — 1958. — 15 (15). — Р.797—799.

Allan J.D. The distributional ecology and diversity of benthic insects in Cement Creek, Colorado // Ecology. — 1975. — V.56. — №5. — P.1040—1053.

Bain M.B., Finn J.T., Booke H.E. Streamflow regulation and fish community structure // Ecology. — 1988. — 69. — Р.382—392.

Bastien-Daigle S., Vromans A., MacLean M. A guide for fish habitat improvement in New Brunswick // Can. Tech. Rep. Fish. Aq. Sc. — 1991. — N1786.

Becker C.D., Neitzel D.A., Abernethy C.S. Effects of dewatering on chinook salmon redds: Tolerance of four developmental phases to one-time dewatering // N. Am. J. Fish. Mgmt. — 1983. — 3. — Р.373—382.

Bell M. Fisheries Handbook of Engineering Requirements and Biological Criteria. — Portland: Oregon:US Army Corps of Engineers, North Pacific Division, 1990. — 35 p.

Bjerklie D.M., LaPerriere J.D. Gold-mining effects on stream hydrology and water quality, Circle Quadrangle, Alaska // Water Resources Bulletin. — 1985. — V. 21. — N2. — Р.235—243.

Boussu M.F. Relationship between trout populations and cover on a small stream // J. Wildl. Mgmt. — 1954. — V.18. — Р.229—239.

Brick C. A model of groundwater response to reservoir management and the implications for kokanee salmon spawning. Flathead Lake. Montana. M. Sc. Thesis. — University of Montana, 1986.

Burns G.W. Some effects of logging and associated road constraction on Northern Californ in streams // Trans. Am. Fish. Soc.– 1972. – V.101. – №1. – Р.1–17.

Casey O.E. The effects of placer mining (dredging) on a trout stream // Ann.

Prog. Rept., Project F34-R-1, Water Quality Investigations, Federal Aid in Fish Restoration, Idaho Dept. of Fish and Game, 1959. — Р.20—27.

Chapman D.W. Critical review of variables esed to define effects of fines in redds of large salmonids // Trans. Am. Fish. Soc. — 1988. — V.117. - N1. —P.1—21.

Coble D. W. Influence of water exchage and dissolved oxygen in redds on survival of steelhead trout embryos // Trans. Am. Fisch. Soc. — 1966. — 90 (4). — Р. 469—474.

Cooper A.C. The effect of transported stream sediments on the survival of sockeye and pink salmon eggs and alevin // Int. Pac. Salmon. Fish. Comm., Bull. — 1965, — XYIII. — 71 p.

Cordone A.J., Pennoyer S. Notes on silt pollution in the Truckee River drainage // Calif. Dept. Fish and Game. — 1960. — N60 — 14. — 25 p.

Culp J.M., Davies R.W. Responses of benthic macroinvertebrate species to manipulation of interstitial detritus in Carnation Creek, British Columbia // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Science. — 1985. — 42. — Р.139—46.

Culp J.M., Walde S.J., Davies R.W. Relative importance of substrate particle size and detritus to stream benthic macroinvertebrate microdistribution // Can. J. Fish.

Aquat. Sci. — 1983. — V.40. — N5. — P.1568—1574.

Curry R.A.,Gehrels J., Noakes D.L.G., Swainson R. Effects of river flow fluctuations on groundwater discharge through brook trout, Salvelinus fontinalis, spawning and incubation habitats // Hydrobiologia. — 1994. — 277. — Р.121—134.

Dane B. G. Culvert guidelines: recommendations for the design and installation of culvert in British Columbia to avoid conflict with anadromous fish // Fish. Mar. Serv.

Tech. Rep. — 1978. — №811. — 57 p.

Ebel W.J. Review of effects of environmental degradation on the freshwater stages of anadromous fish // Habitat Modification and Freshwater Fisheries (J.S. Alabaster, ed.). — 1985. — Р.62—79.

Elser A.A. Fish populations of a trout stream in relation to major habitat zones and channel alterations // Trans. Amer. Fish. Soc. – 1968. – V.97. – N4. – Р.389–397.

Eustis A.B., Hillen R.H. Stream sediment removal by controlled reservoir releases // Prog. Fish–Cult. — 1954. — V.16. — N1. — Р.30—35.

Fischer S.G., LaVoy A. Differences in littoral fauna due to fluctuating water levels below a hydroelectric dam // J. Fish. Res. Board Can. — 1972. — 29. — Р.1472—1476.

Furniss M.J., Roelofs T.D., Yee C.S. Road constraction and maintenance // Influences of forest and rangeland management on salmonid fisheries and their habitats, Chapter 8, Amarican Fisheries Society — Specilal Publication. — 1991. — N19. — Р.297—323.

Giger R.D. Streamflow requirements of salmonids // Final Report on Project AFS 62-1. Oregon Wildlife Comm., Portland, 1973. — 41 p.

Hartman J.F., Scrivener G.C. Impacts of forestry practices, on a coastal stream ecosystem, Carnation Creek, British Columbia // Can. Bull. Fish. Aquat. Sci. — 1990.

— N223. — 148 p.

Herbert D. W. M., Richards J. M. The growth and survival of fish in some suspensions of solids of industrial origin // Int. J. Air Wat. Poll. — 1963. — V.7 — Р.297— 302.

Hetherington F.D. Effects of forest harvesting on the hydrologic regime of Carnation Creek experimental watershed: a prelimetary assement // Proceeding of the Carnation Hydrologi Simposium 1982, National Research of Canada, Ontario. — 1982.

— Р.247—267.

Hydraulic design of energy dissipators for culverts and channels // Design For Fish Passage at Roadway - Stream Crossings: Synthesis Report. — Publication No. FHWA-HIF-07-033 June 2007. — 2007 (сайт National Park Service U.S. Department of the Interior).

Hooper D.R. Evaluation of the effects of Elows on trout stream ecology — Emeryville, Calif.: Pacific Gas and Electric Co, 1973. — 55 p.

Hunter J.W. A discussion of game fish in the state of Washington as related to water requirements. — Fish Mgmt. Div. Report. Washington State Dept. of Game, Olympia, 1973. — 150 p.

Hvidsten N.A. Mortality of pre-smolt Atlantic salmon Salmo salar L. and brown trout Salmo trutta L., caused by fluctuating water levels in the regulated River Niberta, central Norway // J. Fish Biol. — 1985. — 27. — Р.711—718.

Jutila E. Dredging of rapids for timber-floating in Finland and its effects on river-spawning fish stocks // Habitat Modif. Freshwater Fish. Proc. Symp. Eur. Inland Fish. Adv. Commiss., Aarhus, 23-25, May, 1984, London. — 1985. — Р.104—108.

Khalaf G., Tachet H. Colonization of artificial substrata by mactroinvertebrates in a stream and variations according to stone size // Freshwater Biol. — 1980. — V.10.

— N2. — P.475—482.

LaPerriere J.D., Wagener S.M., Bjerklie D.M. Gold-mining effects on heavy metals in streams, Circle Quadrangle, Alaska // Water Resources Bulletin. — 1985. — V.21. — N2. — Р.245—252.

Lloyd D.S., Turbidity as a water quality standart for salmonid habitats in Alaska // N. Am. J. Fish. Manage. — 1987. — V.7. — Р.34—45.

McCarthy D.T. The adverse effects of channelization and their amelioration // Habitat Modif. and Freshwater Fish. Proc. Symp. Eur. Inland Fish. Adv. Commiss., Aarhus, 23-25, May, 1984, London e.a. — 1985. — Р.83—97.

Megahan W.F., Stephen M.B., Monte W.D. Probability of sediment yields from surface erosion on grenitic roadfields in Ydaho // J. Environ. Qual. — 1991. — V.20. — №1. — Р.53—60.

Mills D. The effects of afforestation on salmon rivers and suggestions for their amelioration // Saumons. — 1981. — N36. — Р.9—11.

Minshall G.W., Minshall J.N. Microdistribution of benthic invertebrates in a Rocky Mountain stream // Hydrobiologia. — 1977. — V.55. — №1. — P.231—249.

Narf R.P. Aquatic insect colonization and substrate changes in a relocated stream segment // Great Lakes Entomol. — 1985. — №18. — Р.8392.

Plannkuch H.D., Winter T.C. Effect of anisotropy and groundwater system geometry on seepage through lakebeds // J. Hydrol. — 1984. — 75. — Р.213—237.

Port Cameron B., Balon Eugene K., Noakes David L. Biomass and production of fishes in natural and channelized streams // Can. J. Fish. and Aguat. Sci. — 1986.

— 43. — 10. — Р.1926—1934.

Reice S.R. The Role of Substratum in Benthic Macroinvertebrate Microdistribution and Litter Decomposition in a Woodland Stream. Verh. Int. Theor. Aug. Limnol., — 1980. — 20. — Р.1396—400.

Reiser D.W., White R.G. Effects of complete redd dewatering on salmonid egg-hatching success and development of juveniles // Trans. Am. Fish. Soc. — 1983.

— 112. — Р.532—540.

Reynolds J., Simmons R.C., Burkholder A.R. Effects of placer mining discharge on health and food of arctic grayling // Water Resources Bulletin. — 1989. — V.25.— N3. — Р.625—635.

Rinne J.N. Grazing effects on stream habitat and fishes: research design considerations // N. Am. J. Fish. Manage,. — 1988. — V.8/ — Р.240—247.

Saunders G.W., Smith M.W. Chanes in stream pollution of trout, associated with increased silt // J. Fish. Res. Bd Can. — 1965. — V.22. —.395—404.

Shapovalov L. Experiments in hatching steelhead eggs in gravel // Calif. Fish and Game. — V.23. — N3. — Р.208—214.

Shaw P.A., Maga J.A. The effect of mining silt on yield of fry from salmon spawning beds // California Fish and Game. — 1943. — V.9. — Р.29—41.

Sidle R.C. Sharpley A.N. Cumulative effects of land management on soil and water resources: an overview // J. Environ. Qual. — 1991. — V.20. — N1. — Р.1—3.

Silver S.T., Waaren Ch.E., Doudoroff P. Dissolved oxygen requirements of developing steelhead trout, and chinook salmon embrios at differents water velosities // Trans. Am. Fish. Soc. — 1963. — 92 (4). — Р.327—343.

Smith A.K. Development and application of spawning velocity and depth criteria for Oregon salmonids // Trans. Am. Fish. Soc. — 1973. — 102. — Р.312—316.

Snyder J.R. Evalution of cutthroat reproduction in Trappers Lake inlet // G. Rep. Colo. Rish. Res. Un. — 1959. — N5. — Р.12—52.

Stuart T.A. Spawning migration, reproduction and young stages of loch trout (Salmo trutta L.) // Freshw. Salm. Fish. Res.. — 1953. — N5. — Р.253—258.

Sumner F.H., Smith O.R. A biological study of the effect of mining debris, dams and hydraulic mining on fish life in the Yuba and American Rivers in California // Mineographed report to U.S. District Engineers Office, Sacromento, California. Stanford. — California, Stanford University, 1939.

Swales S. Environmental effects of river channel works used in land drainage improvement // J. Environm. Manage. — 1982. — V.14. — Р.103—126.

Tappel P.D., Bjornn T.C. New method of relatiing size of spawning gravel to salmonid embrio survival // North Am. J. Fish. Management. — 1983. — V.3. — Р.123—135.

Turnpenny A.W.H., Williams R. Effects of sedimentation on the gravel of an industrial river system // J. Fish. Biol. — 1980. — V.17. — Р.681—693.

Van Nieuwenhuyse E.E., LaPerriere J.D. Effects of placer gold mining on primary produсtion in subarctic streams of Alaska // Water Resources Bulletin. — 1986.

— V.22. — N1. — Р.91—99.

Vinyard G. L., OBrien W. J. Effects of light and turbidity on reactive distance of bluegill (Lepomis macrochirus) // J. Fish. Res. Board Can. — 1976. — V33. — N12. — Р.2845—2849.

Ward J.V. Effects of flow patterns below large dams on stream benthos: a review // J.F. Orsborn and C.H. Allman [ed.] Instream Flow Needs Symp. Am. Fish. Soc.

— 1976. — Р.235—253.

Weaver W.E., Hagans D.K. Handbook for forest and ranch roads. A quide for planning, designing, constructing, reconstructing, maintaining and closing wildland roads. Prepared for The Mendocino County Resource Conservation District in cooperation with The California Departament of Forestry and Fire Propection and The U.S.D.A. Soil Conservation Service. — 1994. — 161 p. (+ appendix).

Wesche T.A. Relationship of discharge reductions to available trout habitat for recommending suitable streamflows // Water Resources series, N3 Laramie: Univ. of Wyoming. — 1974.

Wesche T.A. Stream channel modifications and reclamation structures to enhance fish habitat // Restorat. Rives and Streams: Theor. and Exper., Boston e.a. — 1985. — Р.103—163.

White D.S. Biological relationships to convective flow patterns within stream beds // Hydrobiology. — 1990. — 196. — Р.149—158.

Wickett W.P. The oxygen supply to salmon eggs in spawning beds // J. Fish.

Res. Bd. Canada. – 1954. — V.2. — N6. — Р.933—953.

Williams D.D. Temporal patterns in recolonization of stream benthos. // Arch.

Hydrobiol. - 1980. – V.90., N1. — Р.56—74.

Williams D.D., Mundie J.H. Substrate size selection by stream invertebrates and the influense of sand // Limnol., Oceanogr.—1978.—V.23.—№5.—Р.1030—1033.

Ziebell C.D. Silt and pollution (Wash. Poll. Control Comm.) // Information Series. — 1957. — N57-1. — 4 p.

5. Естественное восстановление наземных и донных сообществ 5.1. Особенности эрозионных процессов почв Камчатки Увеличение количества частиц в водотоках связано не только со строительными работами в руслах рек, но и с развитием эрозионных процессов вследствие нарушения растительности по берегам рек и прилегающих склоновых территорий. Следы и колеи, имеющие продольный уклон, практически всегда являются начальными очагами стока и эрозии почв на склоновых землях. Суммарная эрозионная уязвимость основных почв земельного фонда Камчатки оценивается свыше 10 баллов (Зархина, 1984), и они выделяются в самостоятельный тип особо комплексно-уязвимых вулканогенных почв. Важно, что нанесенный первоначально ущерб природной системе далее самопроизвольно развивается. В связи с этим крайне важен контроль эрозионных процессов при любых строительных работах в бассейнах нерестовых лососевых рек, учет источников массовой водной эрозии почв и грунта, учет сноса грунта с техногенных участков берегов — дорог, мостов, насыпей, производственных площадок и пр.

Почти все почвы Камчатки отличаются легким механическим составом (супеси и легкие суглинки), благоприятным для земледелия водно-физическими свойствами и выраженным дефицитом почвенного тепла. Для них характерны глубокая гумусированность и высокое содержание гумуса — 7—12 %. В целом, эрозионные особенности Камчатки определяются следующим сочетанием основных факторов (табл. 5.1): легкий механический состав, рыхлость, специфическая слоистость, неоднородность сложения и молодость почв; затяжные уклоны, характерные для хозяйственно освоенных территорий Камчатки; дефицит почвенного тепла; позднее установление и медленное накопление снежного покрова в начале зимы, низкая его сохранность на открытых участках равнин в этот период (40—60 %); избыточное снегонакопление (до 100—150 см) в конце зимы, высокие запасы воды в снеге к началу снеготаяния (до 7—8 млн. л на 1 га); напряженный ветровой режим.

Почвы хозяйственно-освоенных территорий Камчатки относятся к II и IV типам эрозионной уязвимости (Зархина, 1983). Однако, суммарные потери гумуса, — интегральный показатель разрушаемости почв, — здесь значительно выше максимальных потерь на материковой части Дальнего Востока. Снижение гумусированности почв на 30—50 % происходит на Камчатке не за 10—20 лет, как, например, в Приамурье, а за 5—6 лет, несмотря на регулярное внесение органических удобрений - до 40 т на 1 га в год. “Срабатываемость” (скорость снижения мощности) осваиваемых торфяников в условиях Камчатки достигает 10 см в год, что в 2 раза быстрее, чем в Приамурье. Если учесть и потери площадей из-за чрезвычайно развитой на Камчатке линейной эрозии, то суммарную уязвимость (Зархина, 1984) основных почв земельного фонда Камчатки следует оценивать выше 10 баллов, выделяя их в самостоятельный тип эрозионно-уязвимых особо комплексно–уязвимых вулканогенных почв.

К эрозионным особенностям Камчатки относится беспримерно высокая размываемость почв талыми водами. Даже при незначительных уклонах, здесь развивается сильный поверхностный и внутрипочвенный (суффозия) размыв. Так при уклоне менее 1О, на аллювиальных легкосуглинистых почвах, только за один сезон снеготаяния количество водороин на каждые 100 м2 пашни достигает 50— 60 шт., а суммарный объем вынесенного материала — 110—120 м3 с 1 га. Водороины имеют извилистый, неравномерный характер, обвальные края, большую протяженность (до 200—300 м), активно концентрируют сток. Ширина их достигает 3—6 м, при глубине 4—5 см (до 10—13 см местами). В тех местах, где концентрируется сток от межгрядовых борозд, глубина промоин, даже на коротких, менее 100 м, склонах, за один сезон достигает 30—35 см, при ширине 120—150 см (Зархина, 1985).

Таблица 5.1. Характеристика эрозионной опасности горных лесных почв Камчатки (по Заславский, 1979; Тупикин, 1982) Климат Осадки в течение года 400—800 мм в равнинных условиях и 800—1600 мм в предгорных и горных районах. Частые и длительные дожди продолжительностью 2 суток, образующие большой слой осадков. Мощный снежный покров (100—200 см) на промерзшей, насыщенной водой почве. Малая сумма активных температур (1200—1850 ОС). Частые сильные ветры 10—20 м/с.

Склоны разной крутизны (1—40 О) и экспозиции, т.к. 2/3 территоРельеф рии Камчатки занимают горные области. Густота расчлененности склонов речными долинами, ложбинами и промоинами. Величина местных и основных базисов эрозии, колеблющихся от 10 до сотен метров.

Геология Малая противоэрозионная устойчивость почвообразующих и подстилающих пород вулканического происхождения. Наличие экзогенных процессов: суффозии, солифлюкции, речной боковой эрозии, эрозии “сухих” рек и эндогенных процессов (частых землетрясений, вулканической деятельности).

Почвы Малая противоэрозионная устойчивость вулканических почв. Незначительная (в среднем 5 см) мощность гумусового горизонта.

Легкий, в основном супесчаный и песчаный механический состав и рыхлое бесструктурное сложение вулканических горных лесных почв. Насыщение водой мерзлых почв в период снеготаяния и стока. Насыщенность водой почв в период выпадения жидких осадков и слабая сопротивляемость механическому сдвигу.

Расти- Малая устойчивость горной растительности к рекреационным нательность грузкам. Медленное естественное зарастание травянистой и лесной растительностью гарей и различного рода обнажений. Многочисленные разрывы дернины на склонах сопок в пригородных лесах.

Антропо- Рубка леса и бессистемное механическое повреждение напочгенное венного покрова и верхних почвенных горизонтов. Неправильная воздейст- прокладка изыскательских, лесовозных дорог и волокон при рубке вие леса на склонах увалов и сопок. Неправильная трелевка леса на склонах. Интенсивная рекреационная нагрузка в пригородных горных лесах. Раскорчевка и распашка склонов. Лесные пожары.

Попытки нейтрализовать поверхностный сток с помощью водозадерживающих валов неизменно приводят к усилению эрозионных процессов. Вдоль таких валов, пересекающих пологие (менее 2 О) затяжные склоны, формируются промоины глубиной до 80—90 см, шириной 2—3 м. Для таких промоин характерно интенсивное обваливание откосов, выводящее из строя большие площади прилегающих территорий. Нередко вдоль валов формируются внутрипочвенные дрены диаметром до 0.3—0.5 м, а над ними образуются многочисленные просадки почвенно-растительной поверхности. Весьма интенсивно развивается линейная эрозия на почвах увалов и предгорий при техногенных нарушениях поверхности. Так, на склоне протяженностью 140—150 м, с уклонами от 2—3 до 5—10 О, скорость потока талых вод по тракторным колеям достигала 400 кг в час. Между тем, остаточные запасы снега, питающие поток, в этот период составляли на его водосборе менее 20 м3.

Несмотря на высокий эрозионный потенциал, почвы Камчатки под естественным лесным покровом не эродируются, либо эродируются незначительно, даже на склонах крутизной 30—40О (Гавва, 1972, Тупикин, 1982). Объем весеннелетнего смыва в горных лиственничниках Камчатки достигает 5—6 м3/год с 1 га, тогда как в тех же условиях при техногенном нарушении растительного покрова развивается катастрофический смыв: до 720 м3/год с 1 га (Тупикин, 1982), а на выположенных территориях — до 100 м3/год с 1 га (Гавва, 1972). Наблюдавшиеся эрозионные явления (Зархина, 1985) во всех случаях были связаны с техногенной минерализацией почв, особенно — с нарушениями линейного характера: дороги, борозды, колеи тракторов и т.д. На неминерализованных участках, несмотря на весьма слабое развитие подстилки (мощность 3—4 см), авторам не удалось зарегистрировать ни одного случая размыва даже в местах концентрации стока талых вод. Даже большие скопления снега под пологом леса дают замедленный, “заторможенный” сток. Так, в конце мая на северном облесенном склоне, где покрытие почвы снежным покровом еще достигало 60—80 %, а высота покрова — 30—50 см, кайма снегового увлажнения вокруг крупных пятен снега обычно была не шире 10—15 см, местами до 30—40 см. На склоне крутизной 10 О подток от границы снега вниз по микроложбинам (поверхностное стояние неподвижной талой воды) отмечался не более чем на 3—4 м. Лишь в крупной ложбине по поверхности подстилки шел прозрачный, неразмывающий поток талой воды. В основном же снеговая вода на облесенных склонах впитывается без формирования эрозионно-опасного поверхностного стока.

Весьма характерным элементом антропогенных ландшафтов Камчатки являются, так называемые, “свалы” — валы земли и корчевальных остатков, сгребенные к закраинам осваиваемой территории. Они, как правило, зарастают молодыми деревьями, но весьма, неравномерно; кроме того, деревья перекрещиваются на них под различными углами, формируя вместе с высоким валом земли (1.5—2 м) крайне неблагоприятную лесомелиоративную структуру полосы.

Ширина свалов достигает 10—20 м, местами — 60—100 м. Древесная растительность на них, помимо изначальной хаотичности размещения, как правило, сильно захламлена, постоянно прогорает, находится в различной степени деградации. Близ свалов скапливается поверхностный сток, в результате чего они становятся очагами линейной эрозии, — как и специально создаваемые водозадерживающие валы.

В горных районах шлейфы склонов, ложбины и другие понижения, а также конусы выноса, поймы и террасы рек и ручьев сложены из рыхлого (объемная масса 0,30—0,96 г/см3) вулканического происхождения материала, который легко перемещается в больших объемах постоянными и временными текучими водами, что подтверждается данными мутности рек.

В целом, при всех неблагоприятных “эрозионных” особенностях, лесная растительность Камчатки обладает весьма высокими почвозащитными свойствами.

В исследованиях В.И. Тупикина (1980, 1981, 1982) показано, что в условиях Камчатки в весенне–летний период на склонах под лиственничными насаждениями наблюдается ускоренная эрозия — с поверхности почвы ежегодно смывается слой, равный 0,6 мм (6 м3 с 1 га) на световых и 0,5 мм (5 м3 с 1 га) на теневых склонах. Смыв почвы идет как с поверхности, так и из профиля почвы. При снеготаянии и в период дождей талые и дождевые воды текут со склонов тремя раздельными потоками. Первый поток воды идет по поверхности лесной подстилки, второй — под лесной подстилкой по поверхности почвы и третий — внутри почвы по промытым в почвенной массе пустотам — дренам, которые расположены на разной глубине в пределах почвенного профиля. Дрены приурочены к микропонижениям и выклиниваются на поверхность почвы и лесной подстилки в нижней пологой части склона или у подножия. Общий суммарный коэффициент стока в среднем равен 0,48 (поверхностный 0,02, подпостилочный 0,14 и внутрипочвенный 0,32). В местах выхода на поверхность двух последних потоков происходит отложение мелкозема, в среднем 5—6 мм в год, а в отдельные годы — 10—12 см.

При нарушении или уничтожении естественного растительного покрова на склонах (раскорчевка и распашка, рубка леса и трелевка его вдоль склона и др.) эрозионные процессы значительно усиливаются, и поверхностный смыв достигает 720 м3 мелкозема с 1 га.

При прокладке дорог вдоль склона происходит их интенсивный размыв.

Так, на месте лесовозной дороги, проложенной в пойме ручья с уклоном до 7О, образовался овраг, который за 8 лет достиг 70 м длины, 7,5 м ширины и 2,5 м глубины. Следующая дорога была проложена по увалу крутизной до 6О и тоже вдоль склона. Эта дорога была размыта за 4 года, на ее месте образовался овраг — промоина длиной 890 м, шириной от 0,5 до 4 м, глубиной от 0,2 до 1,0 м (Тупикин, 1982).

При перебросе стока ручья при строительстве руслоотвода на россыпном месторождении и выводе его на речную террасу с ненарушенным, но слабым почвенно–растительным покровом, за 10 лет образовался мощный овраг глубиной 2—3 м, шириной десятки метров и длиной около километра (рис. 6.7). Проектное решение сброса воды на поверхность рельефа для ее очистки в почвенно-растительной дернине оказалось несостоятельным (Мониторинг …, 2007).

Итак, на Камчатке эрозионные процессы в горных условиях вызываются поверхностным и внутрипочвенным жидким стоком, в основном, талых вод и сильно усиливаются при хозяйственном освоении территории.

5.2. Системы естественной очистки сточных вод Известно несколько способов естественной очистки сточных вод: поля фильтрации; коммунальные поля орошения, скользящие поля запахивания, земледельческие поля орошения, поля поверхностного стока, очистка на заболоченных землях и различные биологические пруды.

Естественные способы очистки сточных вод требуют строительства мелиоративных систем, проведения в процессе эксплуатации тех или иных мелиоративных мероприятий, при этом эффективность их работы как очистных систем в значительной мере зависит от времени года и метеорологических условий.

Особого внимания заслуживают три типа естественных систем — поля фильтрации, поля поверхностного стока и буферные водопоглотительные полосы, которые предназначены для очистки сточных вод без сельскохозяйственного использования земель. Их основные характеристики и оптимальные условия применения приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2. Типизация естественных способов Виды сточных вод Хозяйственно-бытовые, промышленные Расходование и потери воды, %:

5.2.1. Буферные водопоглотительные полосы Рассредоточенность поверхностного стока по большой территории, неравномерность его поступления делают невозможным использование промышленных способов очистки воды. В то же время естественные “зеленые” полосы оказывают положительное влияние на качество вод поверхностного и внутрипочвенного стока. В сточной воде, прошедшей через полосу естественной растительности, уменьшается концентрация и количество твердого стока, фосфора, аммиачного и нитратного азота, пестицидов, часть поверхностного стока переводится во внутрипочвенный. Очистка вод поверхностного стока, в основном, происходит в результате фильтрации вод в глубинные горизонты, а также за счет сорбции загрязняющих ингредиентов почвенно-поглощающим слоем.

Отмеченные особенности почвенной дернины обусловливают участие ее в задержании загрязняющих воду ингредиентов и переводе части поверхностного стока во внутрипочвенных. Отсюда следует, что водоохранные полосы можно использовать в качестве биологического фильтра очистки воды.

Ширину водопоглотительной полосы на полное поглощение воды с вышележащего склона определяют по уравнению водного баланса. Ширина полосы равна (Мельчанов, Курганова, 1997):

где В — ширина водопоглотительной полосы, м; L — длина склона от нижней части водоохранной зоны до водораздела, м; S — интенсивность водоотдачи при таянии снега, мм/мин; Pc — средняя водопроницаемость отдельных участков склона, мм/мин; Pп — водопроницаемость почв водоохранной полосы, мм/мин.

Ширина водопоглотительной полосы имеет прямую зависимость от длины склона и интенсивности снеготаяния (ливня) и обратную - от водопроницаемости почв в лесной полосе. При расчете необходимой площади на полное водопоглощение на том или ином небольшом водосборе, имеющем устье выхода вод в реку, используют данные по площадям. В местах концентрированного стока рекомендуется создавать простейшие земляные гидротехнические устройства распылители стока и т.д.

Поля фильтрации — это специально спланированные земельные участки, предназначенные для очистки сточных вод.

Поля фильтрации устраиваются на легких грунтах с нагрузками 80— 160 м3/га·сут, и рассчитываются они исходя из фильтрационных свойств почвогрунтов. При этом поверхностный сток сточных вод с обвалованных чеков исключается, потери на испарение сравнительно невелики. Способы подачи воды — затопление.

Рекомендуемые уклоны на полях фильтрации — менее 0,002.

Поля фильтрации подразделяются на два типа — медленной и скорой фильтрации.

На системе медленной фильтрации сточные воды подаются на поверхность с небольшим уклоном, поросшую травами, реже — древесной растительностью. Очистка осуществляется при взаимодействии сточных вод с растительно-почвенным комплексом в результате биологического окисления органических веществ, абсорбции при инфильтрации через почвенный слой взвешенных веществ, потребления в процессе жизнедеятельности растений (Бессребренников, 1989). По сравнению с другими естественными методами этот способ обеспечивает наиболее высокую степень очистки (табл. 5.3).

Таблица 5.3. Ожидаемое качество сточной воды после почвенной очистки, мг/л Показатель Биохимическое