Проект: Системы поддержания экологического равновесия Андреевских прудов ООПТ заказника Воробьёвы горы.

Автор проекта: Украинец Лиза, ГБОУ СОШ 1214 с углублённым изучением английского языка.

Руководитель проекта: Липина Светлана Николаевна

Консультант: Волков Валентин Валентинович

Год: 2013

Большой Андреевский пруд

Андреевские пруды природного заказника Воробьёвы горы были вырыты в конце XVIII века как искусственные водоёмы для графской усадьбы и с тех пор успели стать важнейшей частью местного биогеоценоза. Приблизительно до шестидесятых годов двадцатого века Андреевские пруды – это основные водоёмы южной части заказника и место обитания многочисленных ракообразных, амфибий и птиц.

В Большом Андреевском пруду встречались

Рыбы:
Верхоловка, серебряный карась, ротан головешка, окунь обыкновенный, линь, уклейка;

Амфибии:
Обыкновенный и гребенчатый тритоны, серая жаба, лягушка травяная, лягушка прудовая;

Моллюски:
Двустворчатые: шаровка, беззубка
Брюхоногие: прудовик большой, прудовик малый

Черви:
пиявка улитковая;

Насекомые:
личинки хирономид

Ракообразные: 
дафнии, циклопы, водяной ослик, рак узкопалый.

Низшая водная растительность:
нитчатые водоросли;

Высшая водная растительность: 
элодея канадская, рдест плавающий, роголистник погружённый.

Однако, после сильных антропогенных изменений, повышения эвтрификации (заиливания), а так же в результате замусоривания прудов, к началу третьего тысячелетия их видовое разнообразие оказался практически полностью уничтожено: сохранились только некоторые ракообразные (дафнии, циклопы) и птицы, использующие этот пруд для выведения потомства – кряква, хохлатая чернеть.  Зато разрослась популяция ротанов, поедающих икру и мальков других рыб, земноводных.

Кряква

Хохлатая чернеть (самец)

Ротан

При прудах содержатся некоторые декоративные птицы: лебедь шипун,  индийский бегун, белолобая казарка. Зимой их переселяют в специальные вольеры.

В 2003 году пруды, в первую очередь Большой Андреевский пруд, подверглись  капитальной очистке, после чего в них вернулись некоторые из обитавших там ранее видов. Однако данные исследований, проводившихся там зимой-летом 2005, 2008 годах, показали, что восстановление прошло не полностью.

В качестве измеряемого показателя был выбран растворённый в воде кислород, так как эта характеристика, во-первых, крайне значима для выживания в водоёме многих видов животных, а во-вторых, это комплексно-зависимая величина, позволяющая определять экологическое состояние прудов в целом. Содержание растворённого кислорода (РК) в Большом Андреевском пруду оказалось заведомо ниже минимально допустимого значения, наблюдались низкие показатели биомассы и численности как планктонных организмов, так и бентосных гидробионтов. Выше предельно допустимых концентраций оказалось содержание ряда тяжелых металлов и бензопирена.

В Малом Андреевском пруду экологическая обстановка более благоприятна, хотя также наблюдались отклонения от рекомендуемой нормы РК и значительный уровень загрязнения.

Причинами такой неблагоприятной обстановки послужили вытаптывание околоводной растительности, замусоривание прудов (в том числе растительными остатками), сбросы загрязняющих и токсичных веществ (ливневые сбросы, поверхностный сток и т.п.), к тому же во время чистки было вытащено много ряски (является основным продуцентом кислорода и пищей для водоплавающих птиц), а до 2005 года в пруды регулярно засыпали вредные химические реагенты для повышения прозрачности воды.

Повторная попытка восстановления экосистемы прудов была произведена в 2009 году. Тогда же в пруды были запущены золотой и серебряный карась, окунь обыкновенный, рак узкопалый, щука (для борьбы с ротанами), пескарь, плотва, карп обыкновенный, некоторые виды насекомых, ракообразных, моллюсков.

Щука

Из рыб адаптироваться к условиям среды смогли только менее требовательные к абиотическим условиям среды серебряный карась и окунь.

Караси

В прибрежных зонах были высажены рогоз широколистный, камыш озёрный (на сегодняшний день не сохранился), тростник обыкновенный.

Важной проблемой является постепенное понижение уровня воды в прудах: некоторые из питавших их ранее родников пересохли, русла некоторых  заилились.

Итак, необходимо принять меры для сохранения экосистем прудов. В большей степени в помощи нуждается Большой Андреевский пруд, но не стоит обходить вниманием и Малый пруд, биоценоз которого представляет особую ценность: здесь обитает эндемичный вид циклопов, который во всём мире встречается только в озере Байкал и в Малом Андреевском пруду (скорее всего был завезён случайно в конце двадцатого века).

Разработанная Программа по восстановлению экосистем прудов на ближайшее время включает

·           создание мелководных зон

·           вселение ряда гидробионтов

·           изъятие загрязнённых солями металлов грунтов и илов

Однако остаётся нерешённой проблема обмеления прудов, а также необходимо найти способ поддержания стабильности экосистем после очистки.

Изучив материалы ранее проводившихся исследований ООПТ заказника Воробьёвы горы, я пришла к выводу, что размер Андреевских прудов не позволяет установить на них сложные гидротехнические сооружения.  Я предлагаю следующий способ: в соответствие с проектом, воду из родников, которыми изобилуют склоны холмов вокруг прудов, следует направить в Москву-реку не прямо, а через пруд. Небольшой поток не приведёт к образованию протоки, но позволит мягко привести показатели экологического состояния к норме.

Весной 2012 года с помощью цифровой лаборатории «Архимед» я провела исследования на растворённый кислород и кислотность вод Большого Андреевского пруда, ближайшего к нему ручья и двух родников. Результаты этих исследований даны в Табл. 1.

Таблица 1.

Для сравнения, согласно нормативам Госта за 1986, являющимся на сегодняшний день общепринятыми, концентрация растворённого кислорода должна составлять не менее 4  мг/л, допустимая кислотность – от 6,5 до 8,5.

Для данного проекта был выбран  ручей, берущий начало от родника №2, т.к. он имеет высокий показатель растворённого кислорода и не будет менять кислотно-щелочной баланс пруда за счёт нейтрального рН. 

Родник№2

Следует использовать полимерные трубы с высокой химической устойчивостью и проводить их закладку на глубине не более 10 см. Возможна так же разводка общего потока на 3-4 точки сброса в разных частях пруда для ускорения смешивания вод. Но выбранный ручей протекает на 4 м ниже уровня воды в Малом Андреевском пруду. Следовательно, необходима установка насоса. Перекачка может осуществляться как  непосредственно в пруд, так и в резервуар над уровнем пруда.

Я предлагаю использовать безмоторный водоподъёмник – гидравлический таран (http://khd2.narod.ru/hydrodyn/rampump.htm).

Первый автоматический гидротаранный насос изобрёл знаменитый француз Жозеф-Мишель Монгольфье (J.Montgolfier) совместно с АмиАрганом (A. Argand) в 1796 году. Гидротаран – это насос, который поднимает часть проходящего по нему потока жидкости на высоту до 10м за счёт кинетической энергии всего потока, не используя при этом какие-либо внешние источники энергии. Подъём воды осуществляется за счёт гидроудара (резкого повышения давления в трубе) на первой стадии и под действием давления  сжатого воздуха на второй.

Предложенная система позволит поддерживать уровень воды в прудах,  количество растворенного кислорода, не допустить  застоя воды, накопления в ней загрязняющих  и токсичных веществ, а также сделает возможным восстановление биоразнообразия водоёмов.

Источники информации:

Материалы по биоразнообразию Андреевских прудов предоставлены отделом мониторинга и экологического просвещения ГПБУ Управление ООПТ по ЮЗАО и ЦАО.

[ ] http://khd2.narod.ru/hydrodyn/rampump.htm