CC BY
88
Вестник Томского государственного университета. 2014. № 388. С. 246-252
УДК 556.545
О.Г. Савичев, Фунг Тхай Зыонг
ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ДЕЛЬТЕ МЕКОНГА (ВЬЕТНАМ)
Работа выполнена при поддержке Правительства Российской Федерации (грант № 2013-220-04-157) и Томского политехнического университета (проект ВИУ_УЛ¥_144_2014).
На основе результатов исследований, выполненных в 2001-2014 гг., получена общая характеристика химического состава вод и донных отложений в дельте реки Меконг (Вьетнам). Показано, что в по мере приближения к морю и роста времени взаимодействия воды с минералами происходит увеличение минерализации поверхностных вод и водных вытяжек из донных отложений. Состояние поверхностных вод и донных отложений оценивается как неудовлетворительное по содержанию N03", МИ4+, Щ, Си, гп, Мп, Бе, аб, А1.
Ключевые слова: дельта Меконга; донные отложения; поверхностные воды; химический состав.
Введение
Река Меконг является одной из крупнейших рек в мире. Она играет исключительно важную роль в социально-экономическом развитии всей Юго-Восточной Азии. Особенно заметно влияние этой реки на жизнь людей на участке её нижнего течения - в Камбодже и Вьетнаме, где протоки и рукава Меконга - одновременно и важнейшая транспортная артерия, и источник водоснабжения, и приёмник сточных вод промышленных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых предприятий. В дельте Меконга в пределах Вьетнама к этому перечню следует добавить целый ряд проблем, связанных с влиянием морских вод на водные и наземные экосистемы, в том числе с засолением сельскохозяйственных земель, подтоплением и затоплением селитебных территорий, размывом берегов [1-3]. Всё это и обусловило цель исследования - оценку современного эколого-геохимического состояния рукавов и проток дельты Меконга.
Согласно существующим представлениям, поверхностный водный объект - это водоток, водоём или болото с характерным для него водным режимом. Горизонтальные границы водотока определяются положением береговой линии по среднемноголетнему уровню вод в период открытого русла, а нижняя вертикальная граница соответствует верхней границе недр - части земной коры, расположенной ниже почвенного слоя, а при его отсутствии - ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков [4, 5].
С учётом приведённых выше определений полноценная оценка эколого-геохимического состояния поверхностного водного объекта должна включать иследование как поверхностных вод, так и донных отложений, что и определило цель и структуру работы. Источниками информации послужили опубликованные результаты ряда авторов и организаций [3, 612] и материалы собственных исследований, выполненных в 2012-2013 гг.
Объект и методика исследований
Дельта Меконга занимает территорию площадью 46 700 км2 и имеет сложное строение [13]. В её составе можно выделить два крупных комплекса рукавов -
Хаузанг и Тиензанг. Первый из них (Хаузанг) включает три крупных рукава, а второй (Тиензанг) -шесть, среди которых наибольший по водности - рукав Хамлуонг. Именно этот рукав и был основным объектом исследований, включавших отбор проб поверхностных вод и донных отложений на участке протяжённостью 77 км от устьевого взморья, в том числе: в январе 2013 г. - 12 проб; в январе 2014 г. -3 пробы. Кроме того, в 2013 г. были отобраны 4 пробы донных отложений и поверхностных вод из проток рукава Хамлуонг (Сонг Бен Тре, Сонг Ба Три, Сонг Вам Нуок Тронг, Сонг Рач Сау) и 4 пробы - из других рукавов дельты р. Меконг - Кочьен и Кыадай (рис. 1).
Полевые работы выполнены Фунг Тхай Зыонгом и сотрудниками университета Донгтхап (Вьетнам). Опробование поверхностных вод проводилось из слоя 0,3-0,4 м от поверхности, опробование донных отложений - из верхнего слоя около 0,2 м на расстоянии от берега: в рукавах - в 10-50 м; в протоках - в 510 м. Пробоподготовка включала: для донных отложений - высушивание при температуре 25°С и измельчение до фракции с диаметром частиц до 0,5 мм; для поверхностных вод - фильтрацию через фильтр с диаметром пор 1,5 мкм.
Лабораторные работы выполнялись в университете Донгтхап и Томском политехническом университете (ТПУ). При определении гидрохимических и геохимических показателей использовались следующие методы: рН - потенциометрический; удельная электропроводность х - кондуктометрический; 8042- -турбидиметрический; Са2+, Mg2+, ИС03-, СГ, бихро-матная окисляемость (БО), перманганатная окисляе-мость (ПО) - титриметрический; соединения азота, фосфаты, 81, Бе - фотометрический и ионная хроматография; и^ Аб, гп, рь, Си, са, Мп, А1, №+, к+ -атомно-абсорбционный, инверсионно-вольтамперо-метрический, пламенно-эмиссионная спектрометрия. В донных отложениях определение рН, удельной электропроводности, перманганатной окисляемости и содержаний макрокомпонентов проводилось в водной вытяжке, микроэлементов - в кислотной.
При сопоставлении полученных результатов с опубликованными материалами других авторов использовались данные по постам Тан Чау (Тап СИаи), Ми Тхуан (Му ТИиап) и Кан Тхо (Сап ТИо). Статисти-
ческий анализ геохимических материалов проведён с ствий в системе «вода - порода» на основе методов учётом требований [14]. Для объяснения полученных химической термодинамики с помощью программно-результатов выполнена оценка условий взаимодей- го комплекса Solution [15].
Рис. 1. Район исследования в нижнем течении р. Меконг: 1 - пункты наблюдений в рамках программы «Mekong river commission», в том числе: 1.1 - Тан Чау (Tan Chau); 1.2 - Ми Тхуан (My Thuan); 1.3 - Кан Тхо (Can Tho); 2 - участок исследований авторов в январе 2013 и 2014 гг.
Результаты исследования и их обсуждение
Поверхностные воды. Воды изученных рукавов и проток на участке более 30 км от морского края дельты Меконга, в соответствии с классификациями О.А. Алё-кина [16], относятся по минерализации к «пресным», по химическому составу - к гидрокарбонатным кальциевым (пост Тан Чау) и хлоридным кальциевым третьего типа (в 35 и 75 км от морского края дельты). По мере приближения к морю минерализация поверхностных вод увеличивается и на участке 4-10 км уже соответствует «солоноватым» водам. При этом изменяется и химический состав вод за счёт увеличения вклада Cl- и Na+ (хлоридные натриевые воды второго типа). В целом можно констатировать существенные изменения абсолютного и относительного содержаний главных ионов в водах рукавов и проток в дельте Меконга в зависимости от: 1) удалённости от её морского края; 2) приливов, оказывающих наиболее значительное влияние на участке около 40-50 км, слабое - до 60-65 км и более [13, 17]; 3) фазы водного режима (согласно [12], максимальные среднемесячные расходы воды р. Меконг у г. Пномпень составляют более 3 000 м3/с и обычно наблюдаются в августе - сентябре, минимальные - 200-300 м3/с - в феврале - апреле). При этом следует отметить, что наиболее резкие изменения приурочены к участку 3542 км от морского края дельты (рис. 2).
По величине рН, согласно [18], поверхностные воды обычно нейтральные и слабощелочные в пределах
всей дельты (табл. 1), по жёсткости - от мягких в её верхней части до очень жёстких - в 4-10 км от морского края. Поверхностные воды содержат значительное количество соединений азота. Вследствие этого по классификации Водного агентства Франции, используемой для оценки качества речных вод в регионе [10], уже по концентрациям NO3- иЫН4+ воды изученных рукавов и проток относятся к классу «очень плохие» («very bad») в 17% случаев и к классу «плохие» («bad») - в 31% (при оценке качества использовалось 42 пробы, в которых определялись значения рН и удельной электропроводности, концентрации NO3-, NH4+, PO43-, химическое потребление кислорода по бихроматной окисляемости). Сравнение имеющихся данных с российскими нормативами качества вод для водных объектов рыбохозяйственного и хозяйственно-питьевого назначения также свидетельствует о повышенных содержаниях ряда веществ, в том числе Hg, Cu, Zn, Mn, Al, Fe, Si, NH4+, NO3-, органических веществ по биохимическому потреблению кислорода (БПК5) за 5 сут (см. табл. 1).
Поверхностные воды в дельте Меконга в целом недонасыщены относительно первичных алюмосиликатов и незначительно пересыщены относительно кварца и соединений кальция и магния с гуми-новыми кислотами (ГК). Содержание последних ориентировочно определено по зависимости [ГК] = = 0,076 Б0+0,235 (квадрат корреляционного отношения R2 = 0,5), полученной для рек Северной
Азии. По мере приближения водных масс к морю даже пересыщение относительно кальцита и доло-отмечается уменьшение их недонасыщенности или мита (табл. 2).
Рис. 2. Изменение удельной электропроводности поверхностных вод в рукавах Хамлуонг, Кыадай, Кочьен и протоках дельты Меконга в январе 2013 г.
Т а б л и ц а 1
Химический состав поверхностных вод в дельте Меконга (4—77 км от морского края) в 2010-2014 гг.
Объект Рукава Хамлуонг, Кочьен, Кыадай и малые протоки* Рукав Хамлуонг Предельно допустимые концентрации (ПДК) в Российской Федерации:
A 5л min max N A 5л min max N ПДКрХ для рек ПДКхп
pH 7,55 0,11 6,7 8,22 20 7,58 0,11 6,96 8,15 12 6,5-8,5 6,5-8,5
%, мС/см 89,9 19,6 2 216,8 20 92,2 25,7 2 209,2 12 - -
мг/дм3
Ca2+ 34,3 5 10,1 146,3 33 22,4 5,5 10,1 62,7 9 180 -
Mg2+ 29,2 6 2,9 141,7 33 22,1 15 4,8 141,7 9 40 50
Na+ 89,3 73,8 6,3 1270 17 154,3 139,6 6,3 1270 9 120 200
K+ 6,3 4,3 0,7 74,9 17 9,6 8,2 0,7 74,9 9 50 -
HCO3- 63,9 59,1 4,8 182,1 3 63,9 59,1 4,8 182,1 3 - -
Cl- 103,2 66,5 3,8 1823,2 27 166,3 110,8 3,8 1823,2 16 300 350
SO42- 154,7 42,6 1,7 1814,8 54 91 46,7 2,4 645,2 16 100 500
NO3- 25,94 2,84 8,31 41,68 20 27,82 3,92 8,31 41,44 12 40 45
no2- 0,029 0,007 0,001 0,119 19 0,02 0,008 0,001 0,065 8 0,08 3,30
NH4+ 4,59 0,68 0,67 11,39 20 4,68 0,98 0,67 11,39 12 0,50 1,93
PO43- 0,049 0,005 0,011 0,09 19 0,047 0,01 0,011 0,09 8 1,93
Si 4,658 0,429 1,008 10,051 19 5,224 0,792 2,382 10,051 8 - 10
БО, мгО/дм3 5,30 0,53 2,95 11,29 22 4,78 0,75 2,95 11,29 11 - 15
БПК5, мгО2/дм3 2,30 0,13 1,83 3,94 19 2,17 0,12 1,87 2,87 8 2 2
мкг/дм3
Fe 1549 161 598 4451 38 1736 273 598 3920 16 100 300
Al 120 39 12 553 19 217 81 19 553 8 40 200
Mn 22 7 4 63 11 22 7 4 63 11 10 100
Zn 353,0 12,8 228,0 453,3 23 343,3 16,6 228,0 453,3 15 10 1000
Cu 60,5 5,1 1,2 85,4 23 56,4 7,4 1,2 85,4 15 1 1000
Pb 0,5 0,3 <0,1 4,5 23 0,7 0,4 <0,1 4,5 15 6 10
Cd 0,2 <0,2 0,2 0,2 23 0,2 <0,2 0,2 0,2 15 5 1
As 0,4 <0,1 0,1 0,7 23 0,4 <0,1 0,1 0,7 15 50 10
Hg 0,1 <0,1 <0,1 0,5 23 0,1 <0,1 <0,1 0,5 15 0,01 0,50
Примечания: А - среднее арифметическое; N - объём выборки; 5А - погрешность определения среднего арифметического, 5A = о-№'5, где о - среднее квадратическое отклонение; min, max - минимальное и максимальное измеренные значения. * Приведены результаты обобщения материалов [6-8] и данных, полученных авторами в 2011-2014 гг. ** ПДК для водных объектов: 0,153 - олиготрофных; 0,460 - мезо-трофных; 0,613 - евтрофных.
Т а б л и ц а 2
Значения индекса насыщения поверхностных вод и водной вытяжки из донных отложений рукава Хамлуонг в январе 2014 г.
Поверхностные воды на расстоянии Водная вытяжка из донных отложений на расстоянии от морского края дельты
Формула от морского края дельты
75 км 35 км 9 км 75 км 35 км 9 км
СаСОз(кальцит) = Са2++С0з2- -2,33 -1,93 -0,72 -0,73 -0,12 -0,49
СаС0з(кальцит)+С02+Н20 = Са2++2хНС0з- -2,27 -1,88 -0,39 -0,62 0,00 -0,27
CaMg(C0з)2(доломит) = Ca2++Mg2++2хC0з2- -4,24 -3,41 -0,06 -0,82 0,69 0,29
CaMg(C0з)2(доломит)+2хC02+2хH20 = Ca2++Mg2++4хHC0з- -4,13 -3,31 0,59 -0,61 0,92 0,72
MgC0з(магнезит)+C02+H20 = Mg2++2хHC0з- -5,80 -5,38 -2,96 -3,93 -3,03 -2,95
СаГК = Са2++ГК 0,62 0,61 0,73 1,17 0,99 0,84
MgГК = Mg2++ГК 0,73 0,75 1,80 1,50 1,60 1,80
Si02(кварц)+2хH20 = ^8104° 0,37 0,36 0,32 0,73 1,01 0,89
СаЛ1281208(анортит)+3 х ^0+2 х С02 = = Al2Si207х2хH20(каолинит)+ Са2++2хЖ0з- -258,0 -257,3 -257,3 -258,0 -257,2 -257,5
CaAl2Si208(анортит)+2хH++H20 = = A12Si207х2хH20(каолинит)+Ca2+ -23,10 -21,52 -21,70 -23,00 -21,37 -21,97
2хNaA1Siз08(альбит)+11хH20+2хC02 = = Al2Si207х2хH20(каолинит)+2хNa++2х HCOз-+4хH4SiO40 -10,74 -9,87 -6,00 -7,79 -5,56 -3,56
3хKA1Siз08(ортоклаз)+2хH++12хH20 = = KA13Si3O10OH2(мусковит) +2хK++6хH4SiO40 -23,10 -22,29 -19,30 -19,33 -16,13 -15,64
Примечание. Отрицательные значения свидетельствуют о недонасыщенности раствора, положительные - о пересыщении.
Донные отложения. Водные вытяжки из проб донных отложений, отобранных в январе 2014 г. в рукаве Хамлуонг, имеют макрокомпонентный состав, соответствующий в створах 35 и 75 км от морского края дельты пресным, сульфатным кальциевым и сульфатным магниевым (второго типа) водам, а в 9 км от моря - солоноватым, хлоридным натриевым второ-
го типа. Изменения суммы главных ионов (Са2+, М^2+, №+, К+, НС03-, 8042-, С1) и перманганатной окисля-емости в водной вытяже повторяют на более высоком уровне тенденции изменения этих показателей в поверхностных водах и характеризуются резким увеличением в створе в 9 км от моря по сравнению с пунктами, расположенными выше по течению (рис. 3, 4).
Рис. 3. Изменение суммы главных ионов в поверхностных водах (I) и водных вытяжках из донных отложений (II) рукава Хамлуонг в январе 2014 г.
Рис. 4. Изменение перманганатной окисляемости (ПО) поверхностных вод (I) и водной вытяжки из донных отложений (II) рукава Хамлуонг в январе 2014 г.
И в 2014 г., и в 2013 г. отмечено увеличение удельной электропроводности и величины рН водных вытяжек по мере приближения к морю. Тенденции изменения концентраций микроэлементов по длине рукавов в разные годы не столь выражены и могут варьировать, что объясняется колебаниями факторов, определяющих уровень их содержания как в поверхностных водах, так и в донных отложениях. В частности, к таким факторам в первом приближении можно отнести образование малорастворимых соединений ряда металлов с карбонатами и органическими кислотами, особенно в поровом растворе донных отложений (табл. 2). При этом необходимо отметить, что пересыщение вод, оцениваемое методами химической термодинамики, является скорее потенциальным, чем реальным, и в значительной степени зависит от биогеохимических процессов, протекающих в водной
среде и донных отложениях [19]. Как показано в работе [20], важную роль в изменении концентраций ряда химических элементов играют и процессы сорбции (десорбции) на минеральных взвесях в зоне смешения речных и морских вод.
В целом донные отложения рукавов и проток в дельте Меконга содержат тяжёлые металлы и мышьяк в количествах (табл. 3), сопоставимых с их концентрациями в Меконге в пунктах Тан Чау, Ми Тху-ан, Кан Тхо и других крупных реках Южной и Юго-Восточной Азии [1-3, 8-12, 21]. В ряде случаев уровень содержания некоторых элементов (например, гп и Си) заметно превышает соответствующие показатели для других природных зон в Азии (гп, мг/кг: тундра - 8,71; лесотундра - 10,04; тайга - 46,86; Си, мг/кг: тундра - 1,69; лесотундра - 5,92; тайга -22,28 [22]).
Т а б л и ц а 3
Химический состав донных отложений в дельте Меконга (4-77 км от морского края)
Показатель Дельта р. Меконг, январь 2013 г., N = 20 Рукава Хамлуонг, Кыадай и Кочьен, январь 2013 г., N = 16 Рукав Хамлуонг, январь 2014 г., N = 3 Река Меконг - пункт Тан Чау (ТапСЬаи) [10] Река Брахма-путра [21] Река Ганг [21]
А 5а А 5а А 5а А 2003 г. А 2004 г. А А
рН* 7,26 0,12 7,38 0,13 7,43 0,17 - - - -
X*, м$/см 3,04 0,44 3,26 0,05 1,28 0,95 - - - -
мг/кг
Са2+* - - - - 102,3 12,4 - - - -
Mg2+* - - - - 96,0 41,2 - - - -
№+* - - - - 761,8 675,9 - - - -
К+* - - - - 58,0 35,7 - - - -
НСО3-* - - - - 207,3 42,8 - - - -
С!-* - - - - 1024,6 980,2 - - - -
3О42-* - - - - 584,8 193,7 - - - -
МОв-* 31,611 2,130 32,417 2,603 4,247 2,090 - - - -
47,268 2,889 49,683 3,294 3,072 1,113 - - - -
81* 118,667 9,945 - - - -
ПО*, мгО/дм3 - - - - 19,667 5,397 - - - -
Бе - - - - 32403,3 1872,5 - - - -
Л1 - - - - 38393,3 6226,6 - - - -
Мп - - - - 713,933 30,346 - - - -
гп 96,571 2,528 95,967 3,084 83,970 1,781 28,233 54,853 78,3 37,4
Си 33,373 0,549 33,245 0,675 17,523 0,260 4,091 14,546 - -
РЬ 3,760 0,423 3,834 0,480 22,687 1,342 6,842 18,947 9,6 22,8
Са 1,111 0,144 1,192 0,170 <0,5 - - - - -
Лв 5,889 0,351 6,204 0,382 <0,5 - 3,864 11,364 - -
^ 0,100 0,006 0,107 0,007 - - 0,092 0,126 - -
* Определение в водной вытяжке.
Нормативы качества для донных отложений поверхностных водных объектов не установлены, но если исходить из того, что донные отложения играют важную роль в формировании почвенного покрова в поймах и дельтах рек, то для приближённой оценки их экологического состояния можно использовать ПДК веществ в почвах. С учётом этого было проведено сравнение с ПДК, установленными для почв в Российской Федерации. Его результаты свидетельствуют о повышенном содержании Мп, лб, Си, РЬ, гп, что следует учитывать при ведении в регионе сельского хозяйства.
Заключение
Для дельты Меконга характерно достаточно резкое увеличение суммарного содержания растворён-
ных солей и электропроводности поверхностных вод и водных вытяжек из донных отложений в 35-42 км от морского края дельты по сравнению с вышерасположенными участками вследствие смешения морских и речных вод. Одновременно с ростом минерализации происходит изменение состояния системы «вода -порода» в зависимости от удалённости от моря и времени взаимодействия воды с минералами и органо-минеральными соединениями. В частности, если поверхностные воды на участке, удалённом от морского края дельты более чем на 10 км, недонасыщены относительно карбонатных минералов, то водные вытяжки из донных отложений уже в 35 км от моря могут находиться в равновесном или пересыщенном состоянии относительно кальцита и доломита. При этом может происходить выведение из водной среды малорастворимых соединений кальция, магния и ряда дру-
гих металлов и их накопление в твёрдой фазе донных отложений, а также соосаждение ряда элементов в процессе аккумуляции речных наносов. Определённую роль в переходе металлов из растворённой формы миграции в коллоидную и взвешенную с последующей аккумуляцией в донных отложениях могут играть и органические кислоты, роль которых необходимо исследовать более детально.
Качество поверхностных вод и донных отложений определяется комплексом факторов, выделить среди которых преимущественно антропогенную и природную составляющие чрезвычайно сложно. Хозяйственное освоение бассейна Меконга продолжается в течение тысячелетий, причём деятельность человека основана на использовании природных процессов и явлений. В частности, сельское хозяйство функционирует с учётом водного режима, гидрохимического и теплового баланса в дельте Меконга. Как следствие,
антропогенное воздействие проявляется, прежде всего, в виде усиления ранее существующих миграционных потоков, что не исключает появления в водных объектах веществ исключительно или преимущественно антропогенного происхождения [10].
С учётом этого установить «природный фон» для поверхностных вод и донных отложений в дельте Меконга не представляется возможным, а их общее состояние может быть охарактеризовано в целом как неудовлетворительное по содержанию соединений азота, тяжёлых металлов и мышьяка. Это ограничивает использование вод в хозяйственно-питьевых целях и определяет необходимость специальной подготовки вод и донных отложений для нужд сельского хозяйства. Смысл такой подготовки может заключаться в активизации процессов образования малорастворимых соединений, менее токсичных, чем исходные вещества.
ЛИТЕРАТУРА
1. Hoa L.T.V., Nhan N.H., Wolanski E., Cong T.T., Shigeko H. The combined impact on the flooding in Vietnam's Mekong River delta of local man-
made structures, sea level rise, and dams upstream in the river catchment // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2007. No. 71. P. 110-116.
2. Overview of wetlands status in Viet Nam following 15 years of Ramsar convention implementation. Hanoi, Viet Nam : Viet Nam Environment
Protection Agency, 2005. 72 p.
3. The planning Atlas of the Lower Mekong River Basin // Mekong River Commission. Vientiane : MRC, 2011. 104 p.
4. Федеральный закон «О недрах» № 2396-1. М. : Гос. Дума РФ, СФ, 2011. 64 с.
5. Федеральный закон № 74-ФЗ. Водный кодекс Российской Федерации (с изменениями на 25.06.2012 г.). М. : Гос. Дума РФ, СФ, 2012. 54 с.
6. Доан Ван Фук. Исследование воды для сельского хозяйства. Бен тре : Департамент науки и технологии, 2012. 77 с. (на Вьетнам. яз.).
7. Тон Тхат Хань. Экологический мониторинг в провинции Бен Тре. Бен Тре : Департамент науки и технологии, 2013. 139 с. (на Вьетнам.
яз.).
8. Хо Тронг Тиен. Планирования орошения в провинции Бен Тре. Бен Тре : Южный гидротехнический институт, Академия науки и
технологий Вьетнама, 2011. 43 с. (на вьетнам. яз.).
9. An assessment of water quality in the Lower Mekong Basin // Mekong River Commission Technical Paper. Vientiane, LAO DPR : MRC, 2008.
№. 19. 70 p.
10. Diagnostic study of water quality in the Lower Mekong Basin // Mekong River Commission Technical Paper. Vientiane, LAO DPR : MRC, 2007. №. 15. 58 p.
11. Hurt B.T., Jones M.J., Pistone G. Transboundary Water Quality Issues in the Mekong River Basin // Mekong River Commission. Water Studies
Centre, Monash University, Australia, 2001. 77 p.
12. The Mekong River Report Card on Water Quality. V. 2. Assessment of Potential Human Impacts of Mekong River water quality // Mekong River Commission. Vientiane, Lao DPR : MRC, 2010. 15 p.
13. Михайлов В.Н., Аракельянц А.Д. Особенности гидрологических и морфологических процессов в устьевой области р. Меконг // Водные
ресурсы. 2010. Т. 37, № 3. С. 259-273.
14. Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков. РД 52.24.622-2001. М. :
Фед. служба России по гидрометеорологии и мониторингу окр. среды, 2001. 68 с.
15. Савичев О.Г., Колоколова О.В., Жуковская Е.А. Состав и равновесие донных отложений р. Томь с речными водами // Геоэкология. 2003. № 2. С. 108-119.
16. Справочник по гидрохимии / под ред. А.М. Никанорова. Л. : Гидрометеоиздат, 1989. 391 с.
17. Михайлов В.Н. Гидрологические процессы в устьях рек. М. : ГЕОС, 1997. 172 с.
18. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды / под ред. Т.В. Гусевой. М. : ФОРУМ ; ИНФРА-М, 2007. 192 с.
19. Океанология. Химия океана : в 2 т. Т. 1 : Химия вод океана / под ред. О.К. Бордовского и В.Н. Иваненкова. М. : Наука, 1979. 518 с.
20. Савенко А.В. Экспериментальное изучение сорбции Hg на минеральных взвесях в зоне смешения речных и морских вод // Водные ресурсы. 2000. Т. 27, № 6. С. 755-758.
21. Ramesh R., Ramanathan Al., Ramesh S., Purvaja R., Subramanian V. Distribution of rare earth elements and heavy metals in the surficial sedi-
ments of the Himalayan river system // Geochemical Journal. 2000. Vol. 34. P. 295-319.
22. Савичев О.Г., Фунг Тхай Зыонг. Зональные закономерности изменения химического состава речных отложений Сибири и условия его формирования // Известия Томского политехнического университета. 2013. Т. 323, № 1. С. 157-161.
Статья представлена научной редакцией «Науки о Земле» 30 сентября 2014 г.
THE ECOGEOCHEMICAL CONDITION OF SURFACE WATERS AND BED SEDIMENTS IN THE DELTA OF THE MEKONG RIVER (VIETNAM)
Tomsk State University Journal, 2014, 388, pp. 246-252.
Savichev Oleg G., Phung Thai Duong. Tomsk Polytechnic University (Tomsk, Russian Federation). E-mail: [email protected]; [email protected]
Keywords: delta of the Mekong River; bed sediments; surface waters; chemical composition.
The general characteristic of a chemical composition and quality of surface waters and bed sediments in the delta of the Mekong River in the territory of the Socialist Republic of Vietnam on the basis of the given geochemical research in 2001-2014 is received. Ranges of change and average values of рН, specific electric conductivity, bichromate oxidability and content of main ions (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3-, SO42-, Cl-), biogenic substances (NH4+, NO3-, NO2-, PO43-, Si), iron and microelements (Al, Mn, Zn, Cu, Pb,
Cd, As, Hg) in the waters and sediments of the delta arm and branches are established. Comparison of the data on the chemical composition of bed sediments in the delta of the Mekong River, on upper sites and in other large rivers of Southern and Southeast Asia is carried out. The conclusion about the comparability of heavy metals and arsenic content is made. It is established that the content of some elements in the delta of the Mekong appreciably exceeds the corresponding parameters for other natural zones in Asia (Zn - by 9-11 times higher than in tundra and forest-tundra, about twice higher in comparison with taiga; Cu - by 6-20 times higher than in tundra and forest-tundra, and on the average by 1.5 times higher than in taiga). The increase in the sum of the dissolved substances in surface waters and water extracts from bed sediments is marked depending on the distance to the sea (in the process of mixture of sea and river waters) and the time of interaction of water with minerals and organic-mineral substances (within the hydrological year from summer-autumnal floods to winter-spring low water and in the transition from surface waters to porous solutions of bed sediments). A condition change of the system "water - gas - organic substance - rock" is also simultaneously observed. This change is connected with the reduction of unsaturation of surface waters, achievement of balance and even some supersaturation with carbonate minerals and humic acids compounds in water extracts of bed sediments on a site up to 10 km from the sea edge of the delta. The formation and subsequent removing of poorly soluble substances from water environment as well as the sorption processes connected with them can serve as a reason of accumulation of some microelements in bed sediments. The general condition of surface waters and bed sediments in the delta of the Mekong River can be characterized as unsatisfactory by the content of nitrogen compounds (NO3-, NH4+), iron and some microelements (Hg, Cu, Zn, Mn, Fe, As, Al). It limits the use of waters in the economic-drinking purposes and determines a necessity of special preparation of surface waters and bed sediments for the needs of agriculture and municipal services. Similar preparation should be directed on the activation of poorly soluble substance formation that are less toxic than initial substances.
REFERENCES
1. Hoa L.T.V., Nhan N.H., Wolanski E., Cong T.T., Shigeko H. The combined impact on the flooding in Vietnam's Mekong River delta of local man-
made structures, sea level rise, and dams upstream in the river catchment. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2007, no. 71, pp. 110-116.
2. Overview of wetlands status in Viet Nam following 15 years of Ramsar convention implementation. Hanoi, Viet Nam: Viet Nam Environment
Protection Agency, 2005. 72 p.
3. The planning Atlas of the Lower Mekong River Basin. Mekong River Commission. Vientiane: MRC, 2011. 104 p.
4. Federal Law "On Subsurface" no. 2396-1. Moscow: RF State Duma, Federation Council Publ., 2011. 64 p. (In Russian).
5. Federal Law no. 74-FZ. Water Code of the Russian Federation (as amended on 25.06.2012). Moscow: RF State Duma, Federation Council Publ.,
2012. 54 p. (In Russian).
6. Doan Van Phuc.Investigation of water for agriculture. Ben tre: Department of Science and Technology, 2012. 77 p. (In Vietnamese).
7. Ton Nhat Han. Ecological monitoring in the province of Ben Tre. Ben Tre: Department of Science and Technology, 2013. 139 p. (In Vietnamese).
8. Ho Trong Tien. Scheduling irrigation in the province of Ben Tre. Ben Tre: Southern Institute of Hydraulic Engineering, Academy of Science and
Technology of Vietnam Publ., 2011. 43 p. (In Vietnamese).
9. An assessment of water quality in the Lower Mekong Basin. Mekong River Commission Technical Paper. Vientiane, LAO DPR: MRC, 2008, no. 19, 70 p.
10. Diagnostic study of water quality in the Lower Mekong Basin. Mekong River Commission Technical Paper. Vientiane, LAO DPR: MRC, 2007, no. 15, 58 p.
11. Hurt B.T., Jones M.J., Pistone G. Transboundary Water Quality Issues in the Mekong River Basin. Mekong River Commission. Water Studies Centre, Monash University, Australia, 2001, 77 p.
12. The Mekong River Report Card on Water Quality. V. 2. Assessment of Potential Human Impacts of Mekong River water quality. Mekong River Commission. Vientiane, Lao DPR: MRC, 2010, 15 p.
13. Mikhaylov V.N., Arakel'yants A.D. Specific features of hydrological and morphological processes in the mouth area of the Mekong River. Vodnye resursy — Water Resources Journal, 2010, vol. 37, no. 3, pp. 259-273. (In Russian).
14. Metodicheskie ukazaniya. Provedenie raschetov fonovykh kontsentratsiy khimicheskikh veshchestv v vode vodotokov. RD 52.24.622-2001 [Guidelines. Calculations of the background concentrations of chemicals in water streams. RD 52.24.622-2001]. Moscow: Federal Service of Russia for Hydrometeorology and Monitoring of Environment Publ., 2001. 68 p.
15. Savichev O.G., Kolokolova O.V., Zhukovskaya E.A. Composition of the Tom' River bottom sediments and their equilibrium with river water. Geoekologiya — Geoecology, 2003, no. 2, pp. 108-119. (In Russian).
16. Nikanorov A.M. (ed.) Spravochnikpo gidrokhimii [Handbook of hydrochemistry]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1989. 391 p.
17. Mikhaylov V.N. Gidrologicheskie protsessy v ust'yakh rek [Hydrological processes in estuaries]. Moscow: GEOS Publ., 1997. 172 p.
18. Guseva T.V. (ed.) Gidrokhimicheskiepokazateli sostoyaniya okruzhayushchey sredy [Hydrochemical characteristics of the environment]. Moscow: FORUM ; INFRA-M Publ., 2007. 192 p.
19. Bordovskiy O.K., Ivanenkov V.N. (eds.) Okeanologiya. Khimiya okeana: v 2 t. [Oceanology. Ocean Chemistry. In 2 volumes]. Moscow: Nauka Publ., 1979. Vol. 1, 518 p.
20. Savenko A.V. Experimental Studying Hg Sorption on Mineral Suspensions in the Zone of Sea and River Water Mixing. Vodnye resursy — Water Resources Journal, 2000, vol. 27, no. 6, pp. 755-758. (In Russian).
21. Ramesh R., Ramanathan Al., Ramesh S., Purvaja R., Subramanian V. Distribution of rare earth elements and heavy metals in the surficial sediments of the Himalayan river system. Geochemical Journal, 2000, vol. 34, pp. 295-319.
22. Savichev O.G., Fung Thai Duong. Zonal'nye zakonomernosti izmeneniya khimicheskogo sostava rechnykh otlozheniy Sibiri i usloviya ego formirovaniya [Zonal patterns of change in the chemical composition of river sediments of Siberia and the conditions of its formation]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta — Bulletin of Tomsk Polytechnic University, 2013, vol. 323, no. 1, pp. 157-161.
Received: 30 September 2014
