Реки Курской области

Быстрый рост промышленного и сельскохозяйственного производства и транспорта в последние десятилетия привел к загрязнению биосферы газообразными, жидкими и твердыми отходами. Загрязнение воздушного и водного бассейнов, ущерб, наносимый животному и растительному миру, нерациональное использование природных ресурсов вызывает серьезную озабоченность у общественности всех стран.

Вода является основной составляющей жизни на нашей планете. В современной экономической жизни вода имеет большое значение для сельского хозяйства, промышленности, производства электроэнергии, транспорта. Поэтому одной из актуальных задач, которые волнуют сегодня человечество, является охрана и рациональное использование водных ресурсов, в том числе рек. Антропогенное воздействие на поверхностные и подземные воды привели к следующим последствиям:

• Истощение подземных вод;
• Сокращение объёма стока крупных рек;
• Изменение химического состава вод присутствием соединений антропогенного происхождения;
• «цветение» водоёмов из-за избыточной концентрации азота и фосфора в результате смыва удобрений, сбросов отходов животноводства, канализационных вод.

Курская область расположена в бассейнах рек Днепр и Дон. Наиболее значительной из рек, относящихся к бассейну Днепра, является река Сейм, общая длина водотока которой 748 км, из них на территории Курской области – 504 км. Область характеризуется распространением осадочных горных пород, в которых находятся большие запасы мела (рис.4). Это приводит к повышенному содержанию ионов кальция в почвах и водоемах.

Также на формирование химического состава воды реки Сейм оказывают влияние антропогенные факторы:

• Смыв удобрений,
• сбросы отходов животноводства,
• поступление стоков промышленного и коммунального происхождения,
• загрязнение нефтью и нефтепродуктами,
• загрязнение стихийными свалками отходов и сырья и др.

Нас очень заинтересовала проблема загрязнения поверхностных вод и мы решили провести исследовательскую работу, целью которой являлось доказать на примере исследования качественных показателей, анализа геологического строения и экологического состояния, что река Сейм является «зеркалом» экологического состояния вод Курской области.

Вода – одно из самых распространённых веществ на Земле. Она покрывает большую часть земной поверхности. Жизнь зародилась в воде. Для многих видов животных и растений вода продолжает оставаться средой обитания. Значение воды в процессах жизнедеятельности очень велико, ведь в ней протекают различные химические реакции нашего организма. Около 2/3 массы человека составляет вода, в организме медузы до 95% воды, даже в сухих семенах вода составляет 10 – 12%. Забота о получении достаточного количества воды, пригодной для питья не оставляет человечество на протяжении всего его существования. Достаточно вспомнить, что первый водопровод в Риме, протяжённостью 16,5 км, был построен в 312 году до нашей эры.

Давно отмечена взаимосвязь между заболеваемостью населения и характером водоснабжения. Изменение химического состава воды является причиной возникновения различных групп заболеваний. Есть мнение, что применение в Древнем Риме свинцовых водопроводных труб и, следовательно, использование питьевой воды с повышенным содержанием свинца привело к массовым хроническим заболеваниям и таким образом, повлияло на судьбу целой цивилизации. Сейчас мы знаем, что накопление свинца в организме вызывает заболевание нервной и кровеносной систем. Что касается других металлов, то все они приводят к расстройству различных систем организма. Открывая водопроводный кран, мы не очень задумываемся, откуда и как она доставляется в нашу квартиру, что вода необходима для жизни и не имеет замены. В тоже время по данным Всемирной Организации Здравоохранения, миллионы детей умирают от кишечных заболеваний из–за использования загрязнённой воды из различных источников. Загрязнение внутренних водоёмов и рек привело к нехватке чистой питьевой воды.

На изменение экологического состояния воды влияет её способность растворять вещества. В воде могут растворяться твёрдые, жидкие и газообразные вещества. При растворимости в воде вещества делятся на три группы:

• хорошо растворимые,
• практически нерастворимые,
• мало растворимые.

Растворимость есть не только физический, но и химический процесс. Растворы образуются путём взаимодействия частиц растворённого вещества с частицами растворителя. Важную роль играют растворы – проводники тока: электролиты.

В природе и технике растворы имеют огромное значение.

Растения усваивают вещества в виде растворов, усвоение пищи связано с переводом питательных веществ в раствор. Все природные воды являются растворами. Многие химические реакции протекают в растворах, Растворы золота и серебра имеют способность убивать микробов, что имеет большое значение в медицине. Поэтому, безусловно, важно уточнить какими параметрами химических показателей обладают воды реки Сейм и её окрестностей.

РЕКИ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Внутренние воды Курской области составляют многочисленные реки (902), а также озёра, болота, подземные воды, искусственные водоёмы (водохранилища пруды). Образованию густой речной сети благоприятствовали климатические условия и рельеф. В области 176 рек имеют длину более 10 км. Общая протяжённость всех рек – более 7 тыс. км.

Реки области относятся к бассейнам крупных рек европейской части России – Днепра и Дона. Главный водораздел между ними проходит по Тимско-Щигровской гряде.

Бассейн Днепра, к которому относятся реки Сейм (самая крупная река области) и Псел со своими притоками, занимает около 80% площади и расположен на западе от главного водораздела.

Все реки равнинного типа. Большинство из них начинается из источников, расположенных в балках. Вот почему мы исследовали не только пробы, взятые непосредственно из р. Сейм, но и из источников, притоков её окрестностей.

«ХОРОША НАША СЕЙМ – РЕКА»

Главная река Курской области – Сейм, является притоком реки Десны. Сейм берёт начало в логу «Голова Сейма» Скороднянского района Белгородской области. Длина реки составляет 717 км. Протекая по широкому дну долины, река то в одном, то в другом месте образует большие излучины (меандры). В древнерусских памятниках река называется Семь. В говорах и теперь сохранилась старая форма Семь. По преданию, река названа так в связи с тем, что она образовалась из слияния семи речек, которые назывались Семицами (Сухая, Донецкая и т.д.).

К сожалению, с каждым годом мелеет наша река, в своих верховьях ежегодно после прохода весенних вод пересыхает на протяжении 25 километров. Постоянное же течение река получает от села Строкино Белгородской области.

Каково же было наше удивление, когда мы узнали, что когда-то Сейм был судоходным. Мы это выяснили из исследований курского краеведа А.А. Тонкова, опубликованные во втором выпуске «Трудов Курской губернской архивной комиссии» в 1914 году. Оказывается сам Пётр Великий «помышлял о судоходстве по реке Семи». В 1788 году подданный князя Трубецкого из села Козль Льговского уезда построил судно и сплавил его с грузом по Сейму в Киев. На Украину по Сейму и Тускари отправляли пшеницу, рожь, муку, овёс, ветчину, сало, мыло, уксус, чёрные кожи, бечёвку, воск, мёд. К 1861 году судоходство по Сейму прекращается, так как гидротехнические сооружения приходят в негодность. Сейчас мы можем лишь мечтать о том, чтобы наш Сейм стал судоходным, хотя бы в черте города и его окрестностях.

ВЛИЯНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВОД КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Особенности геологического строения Курской области объясняются её расположением на древней Восточно-Европейской (или Русской) платформе, в центральной части Воронежской антеклизы, где кристаллический складчатый фундамент из пород архея и протерозоя подходит близко к поверхности, а покров осадочных пород тонок.

Ближе всего к поверхности (местами от 80 до 40 м) фундамент залегает на северо-западе области, что сделало возможной открытую добычу железных руд из его древнейших кристаллических пород в районе Железногорска. По направлению на юго-запад фундамент погружается на глубину от 140-130 м по линии Курск-Беседино и до 400-500 м на юго-западе области.

Формирование пород фундамента продолжалось около трёх миллиардов лет при повторении бурных эпох горообразования, магматизма и вулканизма в древнейшие времена Земли. Из остывающей магмы кристаллизовались граниты и другие магматические породы, различные руды металлов. А из морских осадков при нагревании и уплотнении образовались кристаллические метаморфические породы: мраморы (из известняков), кварциты (из песчаников), гнейсы (из глинисто-песчаных пород).

С начала палеозоя (около 600млн. лет назад) земная кора в области Русской платформы стала толстой и малоподвижной. С тех пор и до настоящего времени она испытывает лишь медленные погружения и поднятия, вызывая наступление и отступления морей, в которых накопились осадочные породы верхнего этажа платформы – осадочного чехла. Чередование колебательных движений привело к образованию в фундаменте глубоких разломов (трещин), разбивших его на отдельные блоки. Их неравномерные перемещения привели к образованию в осадочном чехле очень пологих поднятий и прогибов, которые отражены в современном рельефе.

На поверхности кристаллического фундамента сразу залегают морские мелководные осадки девонской системы – известняки, доломиты, мергели, известковые глины с прослойками песков, песчаников и пёстрых глин, с богатой ископаемой фауной тёплых тропических морей – кораллами, моллюсками, древними рыбами.

Породы девона имеют мощность до 100-150 м и залегают с уклоном к востоку, северо-востоку не более 3,5 м на 1 км. В районе г. Курска они вскрываются скважинами на глубине 60 – 80 м от поверхности. Южнее широты Курска и западнее реки Сейм девонские отложения отсутствуют. С девонскими толщами связаны горизонты подземных вод, которые используются в городе Курске и Железногорске.

Важное значение в геологическом строении области имеют отложения юрского и мелового периодов мезозоя. Они плащеобразно залегают на размытой поверхности более древних пород: девонских на севере, докембрийских – в центре, каменноугольных – на юге, юго– западе .

К юрским и меловым отложениям приурочены основные горизонты подземных вод .

Повсеместно распространены напластования юрского возраста – мелководные морские сизые и тёмно-серые пески и глины с богатой фауной ископаемых моллюсков. Образуя толщу от 40 до 100 м, они на севере области вскрываются Свапой , а на юго-западе уходят на глубину до 300-400 м от поверхности.

Отложения меловой системы занимают в геологическом строении Курской области особое место. Они образуют большую часть осадочного покрова, имея мощность от 100-150м на севере до 250-300 м на юго-западе, где их уклон составляет до 4 м/км. В породах меловой системы «построен» рельеф Курской области: они слагают междуречья, разрезаются реками, балками и оврагами, содержат несколько горизонтов подземных вод, питающих реки. В меловых отложениях много остатков живых организмов. Это – аммониты, белемниты («чёртовы пальцы»), двустворчатые моллюски, позвонки ихтиозавров. В пределах области распространены песчано-глинистые отложения раннемеловой эпохи и более глубокие толщи позднемеловых морей: мел, мергели, опока, трепел. Именно в меловых отложениях образовалось большинство пологих поднятий и прогибов, на которых были заложены водораздельные возвышенности и речные долины. В качестве примера более подробно стоит рассмотреть геологическое строение бассейна реки Сейм. В формировании рельефа бассейна реки Сейм принимают участие породы, отложившиеся как в морских, так и в континентальных условиях. Наиболее древними рельефообразующими породами являются здесь пески нижне- и верхне-мелового (альбского и сеноманского) возраста, которые отлагались в условиях относительно мелководного морского бассейна. Они выходят на дневную поверхность лишь в северной части описываемой территории по правым крутым склонам долин Свапы, Сновы, Тускари и во многих балках.

Кровля этой толщи находится в районе города Фатеж примерно на абсолютных отметках 200м, а в районе города Курска – 165 м. К югу и западу от Курска породы сеноманского и альбского возрастов ещё более погружаются и на дневную поверхность не выходят.

Основная роль в рельефообразовании большей части характеризуемой территории принадлежат мело-мергельной толще верхнемелового возраста, отложившейся также в морских условиях. Мел туронского яруса присутствует в основании этой толщи лишь местами и имеет небольшую мощность. На мелах турона, а местами непосредственно на отложениях сеноманского возраста залегают мелоподобные мергели светло-серого цвета и кроющая толща их трепела – породы, состоящей из мельчайших кремневых зерён с примесью глинистого материала. Породы сантонского возраста имеют значительную мощность, достигая у города Курска 60 м, местами и более. Их выходы широко распространены по правому склону реки Тускари в её нижнем течении и Сейма между городами Курск и Льгов.

К западу и юго-западу от Льгова мергельно-трепельные породы сантанского возраста постепенно погружаются и уже в районе города Рыльска в долине реки Сейм и по склонам впадающих в неё балок прослеживаются выходы кампанского и маастрихтского ярусов верхнемелового возраста.

Отложения палеогена распространены преимущественно к югу от широты Льгова и Курска. Они представлены песками, глинами и песчаниками, в долинах размыты и залегают лишь на водоразделах, выходя на дневную поверхность во многих оврагах. К западу от Рыльска в песках палеогена содержатся прослои крепких песчаников – кварцитов, в которых зёрна кварца скреплены кремневым цементом. Наступление моря в палеогене было последним на характеризуемой территории.

Четвертичные отложения представлены ледниковыми, покровными и делювиально-солифлюкционными суглинками, глинами, суглинками и песками аллювиального происхождения. Ледниковые суглинки имеют распространение лишь в крайней западной части Курской области на склонах долины реки Сейм и прилегающих к ним пространствах. Отложены они в днепровское время ледником, отрог которого заходил с запада в долину реки Сейм до пос.Коренево. Суглинки, как правило, тяжёлые, реже – более лёгкие, песчаные, имеют большей частью коричневато-бурую окраску, содержат валуны гранита и других кристаллических пород.

Покровные суглинки обычно лёгкого механического состава, коричневато-жёлтого и светло-коричневого цветов, пористые неслоистые, на водоразделах их мощность небольшая. Вопрос об их генезисе до сих пор окончательно не решён. Возможно, они являются продуктом морозного выветривания в условиях сухого и холодного климата в то время, когда часть Русской равнины была захвачена оледенением (в перигляциаль-ных условиях).

В таких же условиях активизировались делювиальные и солифлюкционные процессы на склонах. Солифлюкцией называется течение насыщенных водой грунтов по породам, подверженным вечной мерзлоте. Эти процессы предопределили накопление суглинков, по внешнему виду напоминающих покровные. Однако суглинки нередко имеют большую мощность, содержат включения более древних коренных пород, отличаются грубой слоистостью, иногда смятой в микроскладки. Делювиальные суглинки менее мощные, нередко с тонкой ритмичной слоистостью.

В речных долинах залегают аллювиальные отложения пойм и надпойменных террас, представленные глинами, суглинками и песками.

Особенностью рельефа территории бассейна Сейма является чередование сильнорасчленённых пространств со значительными колебаниями высот и плоских участков со сравнительно небольшой высотой поверхности со слаборасчленённым рельефом, что, по данным Р.В. Кабановой (1960), объясняется тектоническими причинами.

Пространства с сильнорасчленённым рельефом находятся по правобережью Сейма на участках между городами Курск и Льгов и к юго-западу от устья реки Свапа. Они возвышаются нал долиной Сейма на 80-90 м. Густота расчленения составляет 2,3 км/км. кв.

Водоразделы здесь имеют волнистые очертания. Очень много седловин. Пространства с уклонами менее 1 градуса занимают незначительные площади. К югу и юго-западу от города Рыльска встречаются более плоские водораздельные пространства, так как залегающие здесь прослои песчаников-кварцитов палеогенового возраста препятствовали склоновым процессам.

Балки, как правило, широкие, с хорошо разработанными днищами в нижних её частях, с длинными склонами. Большую длину имеют средние, придолинные части склонов крутизною 3-7 градусов. Более крутые нижние части склонов (собственно склоны гидросети), обычно не очень высокие и прослеживаются в балках далеко не повсеместно. Такое строение склонов указывает на длительную историю развития балок и их склонов, которые в перигляциальных условиях находились под воздействием солифлюкционных процессов. Склоны часто прорезаются оврагами, где выходят на дневную поверхность суглинки мощностью до 10 метров явно солифлюкционного генезиса ( грубослоистые с включением более древних пород).

К западу от устья Свапы встречаются балки, имеющие иное строение. Так, в долину Сейма местами впадают балки, сформировавшиеся после отступления ледника. Для них характерны узкие днища, крутые склоны, значительная глубина. Верхние части склонов относительно короткие, резко выпуклые. Балки в песчаных породах палеогенового возраста с прослоями песчаника имеют относительно узкие днища с резко выраженными тыловыми швами. Склоны крутые, нередко обрывистые с многочисленными выходами на дневную поверхность пород палеогена.

Важной особенностью долины реки Сейм является различная степень выраженности ассиметрии склонов. Причиной разнообразного строения на разных участках является неодинаковое расположение склонов по отношению к наклону пластов коренных пород, погружающихся в юго-западном направлении.

Правые склоны в широтных отрезках долины, ориентированные на юг, имеют несколько большую крутизну, чем левые. Поэтому в перигляциальных условиях они лучше прогревались. Это не способствовало развитию на них солифлюкции. Вконце перигляциалов, когда по мнению ряда авторов, климат становился более засушливым, солифлюкционные процессы сменялись делювиальными. В таких условиях мелкоземнистые частицы, денудируемые со склонов, большей частью выносились в потоки , и суглинистый покров по поверхности террас или не формировался, или не имел большую мощность, что и объясняет широкое распространение песков по поверхности правобережных террас.

Последний раз мелководные моря заливали территорию Курской области в палеогене. Они оставили маломощные пески и глины, слагающие в основном наиболее высокие междуречья в южной половине области. Здесь находятся и континентальные пестроцветные песчано-глинистые осадки неогена. В промежуточных (конец палеогена – начало неогена) песчано-глиниситых толщах у посёлка Тим и деревни Молотычи залегают знаменитые флороносные песчаники, где наряду с отпечатками современных широколиственных пород изучены отпечатки субтропических растений- магнолии, лавра, платана, фикуса и других.

Самые молодые континентальные осадки четвертичного периода перекрывают коренные осадочные породы в строении междуречий, балок, речных долин . В эпоху максимального среднечетвертичного оледенения Русской равнины ледник огибал Среднерусскую возвышенность, спускаясь к югу Днепровским и Донским ледниковыми языками. На территории Курской области он занимал лишь западную (западнее станции Коренево) и восточную (восточнее реки Олым) – оконечности. Здесь встречаются морена, водноледниковые и озёрноледниковые осадки. Косвенное влияние этого и последующих ледников проявилось в образовании лёссовидных суглинков и супесей в строении междуречий: они накапливались из пыли, приносимой ветром с ледников, продуктов выветривания и перемыва на склонах и могут называться эолово – элювиально – делювиальными ( покровными) образованиями. В толще лёссов, мощность которых редко превышает 10-15 метров, выделяются ископаемые почвы – подзолистые и чернозёмовидные, оставленные межледниковыми периодами, а также прослойки глин, песков и торфяников озёрно- болотного происхождения.

В эпохи оледенения и позднее образовались песчаные и суглинистые древнеаллювиальные осадки, слагающие террасы речных долин. В современную эпоху идёт формирование аллювия на днищах долин, делювия – на склонах, накопление торфа в болотах, почвообразовательные процессы.

Таким образом, из анализа литературы становится ясным, что в формировании территории речных долин Сейма и её окрестностей участвовали породы как морского, так и континентального происхождения, растворение которых безусловно повлияет на качественные показатели проб воды.