Научная статья на тему 'ЭКОЛОГИЯ ВЕРХНЕЙ И СРЕДНЕЙ ВОЛГИ: ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ И ВРЕМЕННОЙ АСПЕКТ'

ЭКОЛОГИЯ ВЕРХНЕЙ И СРЕДНЕЙ ВОЛГИ: ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ И ВРЕМЕННОЙ АСПЕКТ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
195
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭКОЛОГИЯ / ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА / МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ВОДЫ / ИОННЫЙ СОСТАВ / МИКРОЭЛЕМЕНТЫ / ЦВЕТЕНИЕ ВОДЫ / ФОСФОР / ЭВТРОФИРОВАНИЕ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Шилькрот Г. С., Кудерина Т. М., Кудиков А. В.

Представлена эколого-геохимическая оценка состояния акваторий Верхней и Средней Волги, включающая пространственный и временной анализ изменчивости экологических показателей вод. Используются результаты наших наблюдений в период 16-25 августа 2021 г. и данные, полученные летом 2009 г. [1, 2]. Воды Волги имеют гидрокарбонатно-кальциевый состав, они мало- и умеренно-минерализованные. Преобладают в волжских водах следующие микроэлементы: Fe > Mn > Sr > Ba > B > Br > Zn. Содержание основных ионов и микроэлементов, за исключением Mn, ниже нормативов для питьевых вод и рыбохозяйственных водоемов. В распределении эколого-геохимических показателей в акваториях Волги выявлены пространственные различия. Почти монотонное распределение показателей химического состава вод акватории Верхней Волги резко меняется к Чебоксарам и Казани. Здесь повышается в 1,7 раза минерализация воды, растут концентрации гидрокарбонатов, кальция, сульфатов и хлоридов. Похожим образом различался химический состав вод Верхней и Средней Волги летом 2009 г. Повышается к Чебоксарам и Казани и содержание в воде некоторых микроэлементов - Sr, Br, B и U, характерных для рек, имеющих значительный приток подземных вод, дренирующих карбонатные отложения и гипсы в речном бассейне [3]. Видимо, в этом причина и особенностей химического состава вод Средней Волги. Обнаружены негативные явления в экологии Волги: цветение воды в некоторых акваториях и высокое содержание в воде фосфора, с максимумом 0,4-0,5 мг/л Р общ. в районе городов Мышкина и Ярославля. Что свидетельствует о процессе эвтрофирования реки. Летом 2009 г. максимальные концентрации Р общ. были ниже - 0,11-0,12 мг/л (в Угличском и Чебоксарском водохранилищах). Источники фосфора - сток с территорий прибрежных городов. Потенциальным его источником может быть и туристический речной флот.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Шилькрот Г. С., Кудерина Т. М., Кудиков А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ECOLOGY OF THE UPPER AND MIDDLE VOLGA: SPATIAL AND TEMPORAL ASPECTS

The paper presents an ecological and geochemical assessment of the state of the water of the Upper and Middle Volga. It includes a spatial and temporal analysis of the variability of environmental indicators of the waters obtained from observation during a cruise along the Volga in August 16-25, 2021. The survey data of these water areas in the summer of 2009 were also used [1, 2]. The waters of both water areas are characterized as bicarbonate - calcium. They are of low and medium mineralization. The following trace elements predominate: Fe > Mn > Sr > Ba > B > Br > Zn. The content of the main ions and trace elements, with the exception of Mn, is below the standards for drinking water and fishery reservoirs. Spatial differences in the distribution of ecological and geochemical indicators over the Volga water areas are revealed. The almost monotonous distribution of chemical parameters in the water area of the Upper Volga changes sharply on the way to Cheboksary and Kazan. Here, the mineralization of water increases by 1.7 times on the increase of HCO3, Ca, SO4, Cl. Similary, the mineralization of the waters of the Upper and Middle Volga in summer of 2009 varied. Towards Cheboksary and Kazan, the concentration of Sr, Br, B, U also increased. These elements are typical for the rivers that receive the groundwater flows, draining carbonate deposits and gypsum in the river catchment [3]. Apparently, this is the reason for the peculiarities of the chemical composition of the waters of the Middle Volga. Negative phenomenon in the ecology of the Volga were also noted: water bloom in some parts of its water areas and high phosphorus content, up to 0.4-0.5 mg/l P total. What does the process of eutrophication of the river mean? In the summer of 2009, the maximum P total concentrations were only 0.11-0.12 mg/l and were observed in the Uglich and Cheboksary Reservoirs. The sources of phosphorus are primarily runoff from the territories of coastal cities. Potential source may be the tourist river fleet.

Текст научной работы на тему «ЭКОЛОГИЯ ВЕРХНЕЙ И СРЕДНЕЙ ВОЛГИ: ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ И ВРЕМЕННОЙ АСПЕКТ»

Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

УДК 504.455; 550.4; 556.551 Б01: 10.24412/1728-323Х-2022-2-43-48

ЭКОЛОГИЯ ВЕРХНЕЙ И СРЕДНЕЙ ВОЛГИ: ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ И ВРЕМЕННОЙ АСПЕКТ

Г. С. Шилькрот, к. г. н., с. н. с., Т. М. Кудерина, к. г. н., с. н. с.,

А. В. Кудиков, м. н. с., Институт географии РАН, g.s.shilkrot@igras.ru, г. Москва, Россия

Аннотация. Представлена эколого-геохимическая оценка состояния акваторий Верхней и Средней Волги, включающая пространственный и временной анализ изменчивости экологических показателей вод. Используются результаты наших наблюдений в период 16—25 августа 2021 г. и данные, полученные летом 2009 г. [1, 2].

Воды Волги имеют гидрокарбонатно-кальциевый состав, они мало- и умеренно-минерализованные. Преобладают в волжских водах следующие микроэлементы: Fe > Mn > Sr > Ba > B > Br > Zn. Содержание основных ионов и микроэлементов, за исключением Mn, ниже нормативов для питьевых вод и рыбохозяйственных водоемов.

В распределении эколого-геохимических показателей в акваториях Волги выявлены пространственные различия. Почти монотонное распределение показателей химического состава вод акватории Верхней Волги резко меняется к Чебоксарам и Казани. Здесь повышается в 1,7 раза минерализация воды, растут концентрации гидрокарбонатов, кальция, сульфатов и хлоридов. Похожим образом различался химический состав вод Верхней и Средней Волги летом 2009 г. Повышается к Чебоксарам и Казани и содержание в воде некоторых микроэлементов — Sr, Br, B и U, характерных для рек, имеющих значительный приток подземных вод, дренирующих карбонатные отложения и гипсы в речном бассейне [3]. Видимо, в этом причина и особенностей химического состава вод Средней Волги.

Обнаружены негативные явления в экологии Волги: цветение воды в некоторых акваториях и высокое содержание в воде фосфора, с максимумом 0,4—0,5 мг/л Р общ. в районе городов Мышкина и Ярославля. Что свидетельствует о процессе эвтрофирования реки. Летом 2009 г. максимальные концентрации Р общ. были ниже — 0,11—0,12 мг/л (в Угличском и Чебоксарском водохранилищах). Источники фосфора — сток с территорий прибрежных городов. Потенциальным его источником может быть и туристический речной флот.

Abstract. The paper presents an ecological and geochemical assessment of the state of the water of the Upper and Middle Volga. It includes a spatial and temporal analysis of the variability of environmental indicators of the waters obtained from observation during a cruise along the Volga in August 16—25, 2021. The survey data of these water areas in the summer of 2009 were also used [1, 2].

The waters of both water areas are characterized as bicarbonate — calcium. They are of low and medium mineralization. The following trace elements predominate: Fe > Mn > Sr > Ba > B > Br > Zn. The content of the main ions and trace elements, with the exception of Mn, is below the standards for drinking water and fishery reservoirs.

Spatial differences in the distribution of ecological and geochemical indicators over the Volga water areas are revealed. The almost monotonous distribution of chemical parameters in the water area of the Upper Volga changes sharply on the way to Cheboksary and Kazan. Here, the mineralization of water increases by 1.7 times on the increase of HCO3, Ca, SO4, Cl. Similary, the mineralization of the waters of the Upper and Middle Volga in summer of 2009 varied. Towards Cheboksary and Kazan, the concentration of Sr, Br, B, U also increased. These elements are typical for the rivers that receive the groundwater flows, draining carbonate deposits and gypsum in the river catchment [3]. Apparently, this is the reason for the peculiarities of the chemical composition of the waters of the Middle Volga.

Negative phenomenon in the ecology of the Volga were also noted: water bloom in some parts of its water areas and high phosphorus content, up to 0.4—0.5 mg/l P total. What does the process of eutrophication of the river mean? In the summer of 2009, the maximum P total concentrations were only 0.11—0.12 mg/l and were observed in the Uglich and Cheboksary Reservoirs. The sources of phosphorus are primarily runoff from the territories of coastal cities. Potential source may be the tourist river fleet.

Ключевые слова: экология, геохимическая характеристика, минерализация воды, ионный состав, микроэлементы, цветение воды, фосфор, эвтрофирование.

Keywords: ecology, geochemical characteristics, water mineralization, ionic composition, microelements, water bloom, phosphorus, eutrophication.

Введение. В бассейне Волги, крупнейшей реки Европейской России, проживает более 60 млн человек. Ее берега заселены с давних времен, а сама река использовалась как путь сообщения между южными и северными народами. В последнее время антропогенная нагрузка на бассейн и саму Волгу только возрастает вследствие роста численности населения в прибрежных городах и

развития туристического речного флота. Что может негативно влиять на экологию реки. Влияние городов на экологическое состояние водоемов чаще всего обусловливается поступлением загрязняющих веществ в их акваторию со сбросами недостаточно очищенных коммунальных и промышленных сточных вод и с поверхностным и грунтовым стоком.

Заметим, что крупные прибрежные города Волги в основном используют ее воды для водоснабжения. Москва также удовлетворяет около 60 % своих потребностей в воде для питьевых и промышленных целей за счет волжских вод, поступающих по каналу им. Москвы [4]. Следовательно, использование волжских вод для питье -вых целей, как и поддержание на высоком уровне рыбохозяйственного и рекреационного потенциалов этой великой реки, подразумевают хорошее, отвечающее определенным нормативам, экологическое состояние ее акватории и соответствующее качество ее вод.

Представление о современном состоянии акватории Волги было получено по нашим наблюдениям по м аршруту Москва — Казань — Москва в период с 16 по 25 августа 2021 г. Оно сравнивается с данными обследования Волги с судна летом 2009 г. [1, 2].

Цель выполненного исследования — оценить современное состояние акватории Волги с ее водохранилищами, охарактеризовав пространственное распределение эколого-геохимических показателей воды по течению реки. Для выявления стабильности или изменений со временем показателей состояния акватории Волги привлечены литературные материалы. Заметим, что в эколо-го-геохимической характеристике волжских вод находят отражение как природные условия речного бассейна, так и влияющий на водную систе-

му антропогенный фактор от разных видов хозяйственной деятельности в речном бассейне и в самой акватории.

Методика исследования и описание маршрута.

Исследование базируется на наблюдениях по маршруту Москва — Казань — Москва в период с 16 по 25 августа 2021 г. (рис. 1).

Начальной и конечной «точками» маршрута был Северный речной вокзал на канале им. Москвы. Длина этого канала 128 км. Он соединяет Волгу с р. Москвой, а берет начало от Иваньковского водохранилища (р. Волга), близ г. Дубны. Здесь размещаются шлюз и плотина Иваньковской ГЭС. Этот канал не самотечный, а «энергетический». Воду из Волги поднимают по каналу насосами по пяти ступеням, четыре из которых высотой по 8 м, а одна — высотой 6 м. Глубина канала 5,5 м. Начало канала имеет отметку уровня воды Волги 124 м над уровнем моря. Наивысшая отметка уровня воды канала — 162,1 м над уровнем моря, на участке между Икшей и Химками.

Эколого-геохимическая характеристика Верхней и Средней Волги основывается на результатах химического анализа проб воды, отобранных в акватории нескольких прибрежных городов, а также на визуальных наблюдениях за цветением воды в Волге по маршруту следования теплохода.

Погода в период наблюдений была жаркая (температура воздуха до 30 и более градусов Цельсия), благоприятная для развития вызывающих

цветение воды сине-зеленых водорослей. Последнее было ярко выражено в районах Ярославля, Нижнего Новгорода и в других частях Горь-ковского и Чебоксарского водохранилищ.

Чистая вода, с хорошим естественным цветом и без цветения отмечена в акватории Рыбинского водохранилища, а также в районе Костромы и в прибрежной зоне Чкаловска.

Пробы воды для химического анализа были взяты из поверхностного слоя в шести местах волжской акватории: в г. Мышкине, расположенном между г. Углич и Рыбинским водохранилищем, в городах Ярославль, Кострома, Чка-ловск, Чебоксары и Свияжск. Город-остров Сви-яжск расположен выше г. Казани (в 28 км). Пробы воды отбирались в сравнительно чистых прибрежных рекреационных зонах, вне влияния портов. В г. Ярославле проба была взята в средней части реки.

В свежеотобранных пробах определялись рН воды и ее минерализация методом экспресс-анализа с помощью портативных рН-метра и кондуктометра фирмы Hanna. Пробы хранились в

Таблица 1

Минерализация* и содержание основных ионов в водах р. Волги и водохранилищ, август 2021 г., мг/л

* М — минерализация как сумма ионов.

** В скобках, среднее содержание анионов и катионов в

речных водах мира [5].

Таблица 2 Электропроводность (ш8ш/ш) и основные солевые ионы (мг/л) в волжских водах летом 2009 г.|

Рис. 2. Преобладающие в волжских водах микроэлементы, мкг/л.

Данные для прибрежных акваторий городов: 1 — кларки для речных вод мира [5]; 2 — г. Мышкин; 3 — г. Ярославль; 4 — г. Кострома; 5 — г. Чкаловск; 6 — г. Чебоксары; 7 — город-остров Свияжск

холодильнике. В Институте географии РАН в лабораторных условиях анализировалось стандартными объемными методами содержание в воде анионов. Катионы и растворенные микроэлементы определялись методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) на приборе ICAP-61 (Thermo Jarell Ash, США) в аналитическом центре Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН (ИПТМ РАН), г. Пущино.

Результаты химического анализа проб воды приведены в таблицах 1, 3 и 4, рис. 2. Заметим, что минерализация воды в табл. 1 представлена как сумма ионов. Измеренная по кондуктометру (со шкалой мг/л или г/л) величина откорректирована введением коэффициента х 1,37. Коэффициент был получен из графика связи (у = 1,37х) между показаниями кондуктометра (х) и суммой ионов (у), где использовались наблюдения за химическим составом поверхностных и грунтовых вод бассейна озера Селигер.

Результаты исследования и их обсуждение

Минерализация и ионный состав воды. Из

табл. 1 можно видеть пространственную изменчивость, или распределение вниз по течению Волги показателей минерализации воды и со дер -жания основных ионов. Из этих данных явствует, что воды на пространстве Верхней и Средней Волги похожи по содержанию основных ионов — они гидрокарбонатно-кальциевые. При этом воды Верхней Волги маломинерализованные и характер распределения химических показателей в этой акватории монотонный. При движении от Чебоксар к Свияжску (Средняя Волга) минерализация волжской воды повышается ~ в 1,7 раза. Вместе с тем, на всем рассматриваемом пространстве Верхней и Средней Волги по степени минерализации и содержанию основных ионов волжские воды можно охарактеризовать как воды хорошего качества. Следовательно, указанные

Район/ион Волга — выше р. Оки Волга — ниже р. Оки Чебоксары Казань

Электропро- 21 18 31 34

водность

HCO3 92 92 104 98

SO4 58 67 67 86

Cl 3,2 3,8 10 10

Ca 49 48 45 47

Mg 6,7 8,5 13 13

Район/ элемент** Мыш-кин Ярославль Кострома Чка-ловск Че-бок-сары Свияжск

рН 7,3 7,8 7,4 7,9 7,7 7,8

М 154 151 123 137 233 233

HCO3 (58,5) 92 — 73 79 104 104

Cl (6,4) 7,1 — 4,3 6,1 16 15

SO4 (12) 8,4 16 12 11 46 45

Ca (13) 34 28 27 27 43 47

Mg (4,1) 8,6 7,6 7,3 7,2 10 10,4

Na (6,3) 4,9 4,0 3,3 3,4 7,7 8,2

К (2,3) 2,2 2,1 1,2 1,2 2,5 2,1

показатели речных вод соответствуют экологическим нормативам для питьевых вод и для водоемов рыбохозяйственного назначения.

Однако содержание основных ионов в волжских водах заметно отличается от их кларковых значений для речных водах мира. В табл. 1 приводятся для сравнения кларковые, или средние значения основных ионов в речных водах мира [5]. Оказывается, что в сравнении с кларками волжские воды более обогащены гидрокарбонатами и кальцием с магнием. Еще более отличается от кларков содержание некоторых ионов в акватории Средней Волги. Здесь повышено содержание в воде НСО3, Са, и особенно, С1, 804 (в 3—4 раза).

Для оценки стабильности или временных изменений в экологии Волги, как динамики химических показателей волжских вод, привлечены материалы исследований Института водных проблем РАН (табл. 2), выполненные 26.06.— 13.07.2009 г. [1, 2]. Из табл. 2 видно, что в волжских водах после впадения в Волгу р. Оки не происходит заметных изменений ни в минерализации воды (электропроводности), ни в содержании основных ионов. Только ближе к Чебоксарам и далее к Казани возрастает электропроводность воды (в 1,5 раза) и повышаются концентрации гидрокарбонатов, хлоридов и магния. Что и подтвердилось нашими наблюдениями и свидетельствует о стабильно существующем пространственном различии минерализации и ионного состава воды в акваториях Верхней и Средней Волги. По нашим данным, резко повышается в водах Средней Волги и содержание некоторых микроэлементов. Все это может быть обусловлено одними и теми же факторами (об этом см. далее).

Микроэлементный состав волжских вод. На рис. 2 и в табл. 3 можно видеть пространственное распределение в волжских водах преобладающих и имеющих важное экологическое значение микроэлементов. Преобладающие в количественном отношении микроэлементы образуют следующий ряд: Бе > Мп > Яг > Ва > В > Вг > гп.

Из рис. 2 и табл. 3 можно видеть, что со дер -жание некоторых микроэлементов этого ряда относительно однообразно распределено по акватории Верхней Волги (исключение, высокое содержание Бе в районе г. Костромы). Но все меняется к акватории Средней Волги. Здесь понижается содержание в воде Мп, но резко повышается концентрация Яг и затем — Вг, В и и. По представленным материалам можно оценить, какие из химических элементов больше соответствуют клар-ковым значениям [5]. Оказалось, что сильно превышает кларки высокое содержание в волжских водах Мп. Превышение кларка для него составляет 8—20 раз. Для Яг превышение кларка

составляет — 5 раз, Вг — 3—4 раза, В--2, И —

2—3 раза. Надо заметить, что повышенное содержание Яг, Вг, В, И в воде Средней Волги, отмечаемое синхронно с ростом концентраций здесь кальция, сульфатов и других ионов, более характерно не для поверхностных, а для подземных вод. Или для рек, питающихся подземными водами. Последнее хорошо иллюстрируется данными для некоторых рек Кабардино-Балкарии [3]. Все это позволяет объяснить особенности химического состава воды в акватории Средней Волги значительным притоком сюда подземных вод, дренирующих карбонаты и гипс осадочных отложений речного водосбора.

Повсеместно отмечаемое в волжских водах высокое содержание Мп превышает не только кларки, но и допустимые нормы его содержания в водоемах рыбохозяйственного назначения [6]. Тогда как концентрации других химических элементов, за редким исключением, отмечаются в пределах указанных нормативов. Например, уже отмечавшееся повышенное содержание в воде Бе в районе Костромы (рис. 2). Источниками Мп и Бе в поверхностных водах является, как правило, сток с заболоченных частей речного водосбора.

Фосфор — биогенный элемент, повышенное поступление которого в водоемы инициирует развитие процесса евтрофирования и ведет к негативным экологическим нарушениям в водных

Таблица 3

Содержание растворенных в водах Волги химических элементов, август 2021 г., мкг/л

Район/элемент* Мышкин Ярославль Кострома Чкаловск Чебоксары Свияжск

гп (20) 13 8,6 9,4 7,1 3,0 5,6

Си (7) 3,5 2,7 2,6 3,1 1,0 5,8

А (2) 2,6 1,3 1,5 2,1 2,5 2,9

Вг (20) <8 <8 <8 <8 28 29

ЯЬ (1,8) 2,0 2,0 1,7 1,8 1,8 1,9

ЯЬ (0,07) 0,5 0,1 0,2 0,1 0,1 0,2

В1 (—) 0,03 0 0,3 0,9 1,4 0,1

И (0,3) 0,4 0,2 0,3 0,2 0,5 0,6

* В скобках указаны кларки, или средние концентрации элементов в речных водах мира [5].

Таблица 4

Содержание фосфора, мг/л Р общ., в акваториях Верхней и Средней Волги, август 2021 г.

Мышкин Ярославль Кострома Чка-ловск Чебоксары Сви-яжск

0,40 0,50 0,15 0,07 0,12 0,16

экосистемах. Начинаются эти нарушения с избыточного развития водорослей — цветения воды, роста содержания в воде органического вещества и последующего расхода кислорода в водной массе на окисление органики и т д.

В табл. 4 показано пространственное распределение концентраций Р общ. в волжских водах. Содержание этого элемента повсеместно высокое, что свидетельствует о высокой степени эвтрофии реки и совпадает с нашими визуальными оценками интенсивного цветения воды в некоторых частях акватории Волги (см. об этом выше). Особенно много фосфора наблюдалось в акваториях городов Мышкин и Ярославль — до 0,4—0,5 мг/л. Соответственно, в этих районах превышен верхний допустимый предел его содержания — 0,2 мг/л, установленный для водоемов рыбохо-зяйственного назначения [6]. Летом 2009 г. в акватории Волги фиксировались меньшие концентрации фосфора. При этом его максимум составил 0,11—0,12 мг/л Р общ., отмечался в водах Угличского и Чебоксарского водохранилищ.

Источником избыточных концентраций фосфора в волжских водах может быть только антропогенный фактор. И прежде всего поступление этого элемента с городских территорий как со сбросами недостаточно очищенных сточных вод, так и с поверхностным и грунтовым стоком. Влияние прибрежных городов на Волге на современное обогащение ее вод фосфором можно видеть из данных многолетних исследований вод Иваньковского водохранилища [7]. Так, в период 2013—2019 гг. максимальное содержание Р общ. в волжских водах, отмечаемое, как правило, осенью и зимой, повышалось в эти сезоны почти вдвое от пункта «выше г. Тверь» к г. Конаково — от 0,059 до 0,093 мг/л.

Заметим, что во время проведения исследований отмечено большое количество курсирующих по Волге комфортабельных теплоходов туристического речного флота. Можно предположить, что эти плавучие гостиницы могут представлять собой серьезный потенциальный источник биогенных элементов для Волги при проблемах со сбором и очисткой бытовых стоков. К тому же эти туристические теплоходы курсируют по акватории Волги с весны до осени, т. е. в вегетационные сезоны для водорослей.

Водоросли, как и макрофиты, до определенного критического уровня их количественного развития в водоемах ассимилируют растворенные биогенные элементы, способствуя «самоочищению» вод. Излишнее же их развитие, и особенно сине-зеленых водорослей, всегда оценивалось как негативный фактор для экологического состояния водной системы. Сине-зеленые водоросли не только продуцируют большое количество органики, но и выделяют в воду токсичные для человека вещества.

Заключение. Из полученной на основе наших наблюдений в августе 2021 г. оценки современного экологического состояния акваторий Верхней и Средней Волги и сравнения ее с данными обследования этих акваторий летом 2009 г. [1, 2] следует, что волжские воды имеют гидрокарбо-натно-кальциевый состав. В акватории Верхней Волги они маломинерализованные. К Чебоксарам и Казани минерализация воды повышается в 1,7 раза, также растет содержание НСО3, С1, ЯО4, Са, Mg. Похожие различия химического состава вод Верхней и Средней Волги отмечались и в 2009 г. Следовательно, различия стабильны во времени.

Из микроэлементов в волжских водах преобладают Бе > Мп > Яг > Ва > В > Вг > гп. Содержание многих из них превышает кларки для речных вод мира. Повышение минерализации воды и содержания основных ионов в акватории Средней Волги совпадает с повышенными концентрациями Яг, Вг, В, И. Что характерно для рек со значительным притоком подземных вод. Учитывая это, особенности химического состава воды Средней Волги можно объяснить значительным притоком сюда подземных вод, дренирующих карбонатные отложения и гипсы на речном водосборе.

Выводы

1. При всех различиях химического состава вод обеих акваторий Волги химические показатели их вод соответствуют экологическим нормативам для питьевых вод и для рыбохозяйственных водоемов. Исключения единичны — из-за повышенного содержания в воде Мп и Бе в соответствии с природными условиями водосбора.

2. На некоторых участках Волги и акваторий ее водохранилищ наблюдалось цветение воды сине-зелеными водорослями. Что совпадает с высоким содержанием фосфора в волжских водах, с максимумом до 0,4—0,5 мг/л в районах городов Мышкин и Ярославль. Все это свидетельствует об евтрофировании акваторий Волги. Причиной которого является поступление в Волгу излишне повышенных количеств биогенных элементов, в том числе фосфора, с территорий прибрежных го-

родов. Они поступают вместе с поверхностным и грунтовым стоком и сбросами в речную акваторию недостаточно очищенных коммунальных и промышленных сточных вод. В качестве потенциального источника биогенных элементов можно рассматривать и туристический речной флот.

Работа выполнена в рамках государственного задания Института географии РАН FMGE — 2019—0007 «Оценка физико-географических, гидрологических и биотических изменений окружающей среды и их последствий для создания основ устойчивого природопользования».

Библиографический список

1. Дебольский В. К., Григорьева И. Л., Комиссаров А. Б., Корчагина Я. П., Хрусталева Л. И., Чекмарева Е. А. Современная гидрохимическая характеристика реки Волги и ее водохранилищ // Вода. Химия и экология. Всерос. н.-практ. журнал. — 2010. — № 11. — С. 2—12.

2. Дебольский В. К., Григорьева И. Л., Комиссаров А. Б. Изменение химического состава воды в Волге от истока к устью в летнюю межень 2009 г. // Охрана окружающей среды и природопользование. Центр экологического контроля. — 2011. — № 3 (июль—сентябрь). — С. 68—73.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Шилькрот Г. С., Кудерина Т. М., Лобковская Л. Г. Пространственная неоднородность химического состава вод горных рек Кабардино-Балкарии // Изв. РАН. Сер. географ. — 2021. — Том 85. — № 3. — С. 415—421.

4. Черногаева Г. М., Журавлева Л. Р., Малеванов Ю. А. Водные ресурсы Московского региона в XXI веке // Современные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод / Сб. статей, посвященный 100-летию образования Гидрохимического института. — Часть 1. — Ростов-на-Дону. 2020. — С. 169—177.

5. Добровольский В. В. Основы биогеохимии: Учебник для высших учебных заведений. — М.: Изд. центр «Академия», 2003. — 400 с.

6. Перечень рыбохозяйственных нормативов предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное назначение. [Утвержден Министром сельского хозяйства РФ, 2016 г.]. — М.: Изд-во ВНИРО, 1999. — 304 с.

7. Григорьева И. Л. Изменение содержания биогенных элементов и показателей органического вещества в воде Иваньковского водохранилища за многолетний период // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов / Тр. VIII Всерос. н.-практ. конференции с международным участием. (Пермь, 27—30 мая 2021 г.). — Пермь, 2021. — С. 255—260.

ECOLOGY OF THE UPPER AND MIDDLE VOLGA: SPATIAL AND TEMPORAL ASPECTS

G. S. Shilkrot, Ph. D. (Geography), Senior Researcher, Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, g.s.shilkrot@igras.ru.

Moscow, Russia,

T. M. Kuderina, Ph. D. (Geograpy), Senior Researcher, Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia,

A. V. Kudikov, Researcher, Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

References

1. Debolsky V. K., Grigorieva I. L., Komissarov A. B., Korchagina Ya. P., Khrustaleva L. I., Chekmareva E. A. Sovremennaya gidrochimicheskaya kharacteristika reki Volgi ye yo vodokhranilsh [Modern hydrochemical characteristics of the Volga River and its reservoirs]. Water. Chemistry and ecology. Ross. Scientific a. practical yournal. 2010. No. 11. P. 2—12 [In Russian].

2. Debolsky V. K., Grigoryeva I. L., Komissarov A. B. Izmeneniye khimicheskogo sostav vody v Volge ot istoka k ust'yu v let-nyuyu mezhen 2009 [Changes in the chemical composition of water in the Volga from source to mouth in summer low water 2009]. Environmenalprotection and nature management. 2011. No. 3 (July — September). P. 68—73 [In Russian].

3. Shilkrot G. S., Kuderina T. M., Lobkovskaya L. G. Prostranstvennaya neodnorodnost' khimicheskogo sostava vod gornikh rek Kabardino-Balkarii [Spatial heterogeneiy of the chemical composition of the waters of the mountain rivers of Kabardino-Balkaria]. Izvestiya RAS. Ser. geographical. 2021. Vol. 85. No. 3. P. 415—421 [In Russian].

4. Chernogaeva G. M., Zhuravleva L. R., Malevanov Yu. A. Vodnyye resursy Moscovskogo regiona v 21 veke [Water resources of the Moscow region in the 21st century]. Modern problems of hydrochemistry and monitoring of surface water quality. Collection of articles dedicated to the 100th anniversary of the formation on the Hydrochemical Institute. Rostov-on-Don. Part 1. 2020. P. 169—177 [In Russian].

5. Dobrovolsky V. V. Osnovy biogeokhimii [Fundamentals of biogeochemistry]. Textbook for higher education institutions. Moscow. Publish. Center Academy. 2003. 400 p. [In Russian].

6. Perechen' rybohozjastvennyh normativov predel'no-dopustimyh koncentracij (PDK) i orientirovochno bezopasnyh urovnej vozdejstvija (OBUV) vrednyh veshhestv dlja vody vodnyh ob'ektov, imejushhih rybohozjajastvennoe znachenie [The List of fisheries standards for maximum permissible concentrations (MPC) and approximately safe levels of exposure (ASLE) of harmful substances for water of water bodies of fisheries impotance]. Moscow, Publ. VNIRO. 1999. 304 p. Approved by the Minister of Agriculture RF. 2016 [In Russian].

7. Grigorieva I. L. Izmeneniye soderzhaniya biogennykh elementov i pokazateley organicheskogo veshchestva v vode Ivanko-vskogo vodochranilishcha za mnogoletniy period [Changes in the content of biogenic elements and indicators of organic matter in the water over a long period]. Modern problems of reservoirs and their watershed. Proceeding of the 8 th Russ. Scientific and practical conference with internat. participation (Perm. May 27—30, 2021). Perm. 2021. P. 255—260 [In Russian].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.