ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОЗЕРА БАЛХАШ, ПРЕДЛАГАЕМЫХ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ РАБОТ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

НАУЧНЫЕ СТАТЬИ

Гидрометеорология и экология №2 2018

УДК 556.551

О. А. Шарипова 1

ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОЗЕРА БАЛХАШ, ПРЕДЛАГАЕМЫХ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ РАБОТ

Ключевые слова: газовый режим, биогенные элементы, органическое вещество, минерализация воды, гидромелиоративные работы

В статье представлены результаты гидрохимических исследований 2015...2017 гг. водных объектов, расположенных в бассейне оз. Балхаш, перспективных для проведения гидромелиоративных мероприятий. В настоящее время среда водоемов по основным гидрохимическим показателям соответствует рыбохозяйственным нормативным требованиям. Отдельные озера Ащысуской и Кара-басской систем относятся к эвтрофированным, с высоким содержанием органики и минерализацией воды до 10.15 г/дм3. Но в результате проведения гидромелиорации, при обеспечении нормального водообмена с основным водоемом, гидролого-гидрохимический режим станет благоприятным для нереста и нагула рыб.

Берега оз. Балхаш изрезаны заливами и бухтами, многие из них соединяются с озером узкими ериками и мелководными проливами. При понижении уровня воды в основном водоеме эти ерики и проливы сильно мелеют, а иногда и пересыхают. В то же время заливы являются прекрасными нерестилищами, а также местами нагула молоди рыб и отчленение их от озера наносит значительные потери рыбному хозяйству региона. Поэтому проведение гидромелиоративных мероприятий на оз. Балхаш актуально и своевременно.

Цель работы - оценка современного гидрохимического режима притоков, отдельных заливов и озер, расположенных в бассейне оз. Балхаш, выбранных для улучшения их водообеспеченности путем применения гидромелиоративных работ.

Материалом для данной работы послужили результаты гидрохимических исследований 2015...2017 гг. водных объектов, расположенных

Балхашский филиал ТОО «Казахский научно-исследовательский институт рыбного хозяйсва», Казахстан 130

в бассейне оз. Балхаш и перспективных для проведения гидромелиоративных мероприятий. В результате трехлетних исследований заливов оз. Балхаш и устьевых участков рек предлагаются 19 объектов: Западный Балхаш - пр. Ийр (три рукава) и бухта Жылымды, Восточный Балхаш -проходы в залив Шомшколь-1, озер Шомшколь-2 и Айнаколь, Кокан-2 и Кокан-3 с водообменным каналом, а также протоки (ерики) в группах озер (5 каналов) Карабасских разливов и в Ащысу (4 канала) (рис.).

Рис. Карта-схема расположения станций исследований в бассейне оз. Балхаш.

Одним из предварительных этапов планирования и проведения гидромелиоративных работ является изучение и оценка гидрохимического состояния водной среды районов исследования. Средние значения химических показателей воды объектов представлены в таблице.

Таблица

Гидрохимические показатели воды исследуемых объектов

рН Растворенные газы, мг/дм3 Биогенные соединения, мг/дм3 Органическое вещество, мгО/дм3 Минерализация, мг/дм3

02, мг/дм3 % насыщения КИ 4 N0 2 N0 3 Р

Проток Ийр

7,97 7,8 89,3 0,06 0,007 1,27 0,003 3,3 488

Бухта Жылымды

8,47 9,2 110 0,03 0,003 0,19 0,006 4,9 1195

рН Растворенные газы, мг/дм3 Биогенные соединения, мг/дм3 Органическое вещество, мгО/дм3 Минерализация, мг/дм3

°2' 3 мг/дм3 % насыщения МН 4 МО 2 МО 3 р

Карабасские озера

8,49 8,2 99,2 0,08 0,001 0,10 0,006 12,6 3716.15081

Ащысуские озера

8,70 8,4 101 0,14 0,001 0,12 0,025 15,4 3497.8011

Коканские озера

8,77 8,3 99,8 0,13 0,001 0,11 0,033 11,2 4718.8385

Озеро Айнакол ь

8,80 8,2 100 0,24 0,001 0,12 0,017 11,2 4869

Залив Шомшколь- 1

8,63 8,1 96,2 0,10 0,001 0,11 0,017 8,2 3665

Озеро Шомшколь-2

8,70 11,7 138 0,05 0,001 0,10 0,027 11,7 4876

Проток Ийр. Протоки Ийр являются основными путями для миграций проходных и полупроходных рыб. Они соединяют озеро с множеством мелких водоемов, где находятся нерестилища полупроходных рыб. Кроме того, в протоку осенью заходит часть стада жереха и зимует, ожидая наступление времени весенней миграции, чтобы проследовать до мест нерестилищ [3, 4].

В последние годы проток Ийр впадает в озеро шестью рукавами. В течение 2015 и 2016 гг. на них промерялись глубины, измерялись расходы воды и определялась ширина водотока. По размерам и по глубине для проведения дноуглубительных работ выбрано из них три рукава. Глубины в них у выхода в озеро, а также на прилегающих участках озера не превышают 0,2...0,4 м. Для всех трех рукавов предполагаемая ширина канала 20,0 м и глубина 2,0 м.

Проведение мелиоративных работ в рукавах Ийр значительно облегчит миграцию рыб до мест нерестилищ и обратно, одновременно увеличивая численность мигрирующего стада.

Гидрохимический режим водотоков характеризуется следующими особенностями. В весенний период температура водных масс менялась в пределах 16,4.21,0 °С, летом вода прогревалась до 24,8.26,2 °С.

Реакция водной среды слабощелочная, водородный показатель весной равен 7,57.7,97, летом повышается до 8,21.

Газовый режим удовлетворительный. В весенний период концентрация диоксида углерода отличалась высокой вариабельностью - от 2,2.8,8 до 30,8 мг/дм3, но не превышали допустимые значения (ПДК = 44,0 мг/дм3). Насыщение кислородом оптимальное - 70. 105 %, что в абсолютных величинах соответствовало 6,1. 8,7 мгО2/дм3.

Количество органического вещества невысокое. В весенний период показатель ниже и составлял 1,8.2,7 мгО/дм3, летом - 4,3 мгО/дм3.

Содержание биогенных элементов в пр. Ийр не превышает допустимые значения для рыбохозяйственных водоемов [2]. На временные колебания биогенов оказывают влияние как внутриводоемные процессы, так и режим поступления сточных вод. Среди азотных соединений превалировали по содержанию нитраты - 0,80.2,31 мг/дм3. В сезонной динамике отмечается закономерное уменьшение количества нитратов в летний период. Сравнительный анализ межгодовых изменений показал снижение в 1,6.2,2 раза нитратов и увеличение в 4,7.7,0 раз нитритов в 2017 г. Концентрации остальных биогенов в водотоке стабильны.

По техническим свойствам вода относится к категории умеренно жесткая, с общей жесткостью 4,04.4,90 мг/дм3. По сумме растворенных солей она пресная, с минерализацией 459.542 мг/дм3. Сезонная динамика характеризуется ростом солености на 15 % летом. По доминирующим ионам, согласно классификации Алекина О.А., вода принадлежит к гидрокарбонатному классу, кальциевой группе, II типу [1].

Бухта Жылымды расположена в 15,0 км к северо-западу от пгт. Улькен. Ее площадь составляет 73,0 га, глубина достигает 4,5 м и более. Бухта является прекрасным нерестилищем для многих промысловых видов рыб. В последние годы проток, соединяющий эту бухту с озером, стал очень узким (местами 1,5.2,0 м), сильно зарастает тростником, проход рыбы в бухту затруднен. Здесь необходимо прокопать канал шириной около 10,0 м и глубиной 2,0 м.

В рамках мониторинговых исследований были определены основные показатели качества водной среды б. Жылымды.

Температура воды в весенний период достигала 20 °С, летом прогревалась до 24,6.27,9 °С. Реакция водной среды слабощелочная, рН, в зависимости от интенсивности процессов фотосинтеза, менялась от 8,25 весной до 8,40 . 8,60 летом.

Газовый режим оптимальный. Диоксид углерода в водной среде отсутствовал. За период исследований содержание растворенного кислорода в летний период было высокое - 8,3.9,9 мгО2/дм3, что соответствовало 101.118 % насыщения.

В межгодовой динамике количество органического вещества невысокое, величина перманганатной окисляемости варьировала в пределах

3.9.6.7 мгО/дм3. В сезонной динамике наблюдается рост органики летом на 35 %.

В период исследований концентрации биогенных элементов не превышали допустимые значения. Сезонные и межгодовые вариации содержания биогенов незначительны.

По техническим свойствам вода жесткая, с общей жесткостью

7.4.7.8 мг-экв/дм3. По сумме растворенных солей вода солоноватая, с минерализацией 1165.1268 мг/дм3. Межсезонная динамика заключается в повышении на 10 % солености воды в летний период. В 2017 г. минерализация воды увеличилась на 8.9 % по сравнению с данными 2015.2016 гг. По доминирующим ионам вода принадлежит сульфатному классу, натриевой группе, II типу.

Водные объекты Восточного Балхаша, предлагаемые для проведения гидромелиоративных работ, расположены вдоль южного побережья и значительно отличаются гидролого-гидрохимическими показателями водной среды.

Карабасские озера (разливы) находятся в восточной части оз. Балхаш, на окраине Жентелинской депрессии. Озера этой депрессии занимают эоловые низины, расположенные между барханами и, образуя сложные системы водоемов, простираются на 10,0. 15,0 км к югу от береговой линии оз. Балхаш. Глубина воды в них достигает 3,0.6,0 м, берега заняты густыми зарослями тростника. Все эти водоемы являются местами нерестилища и нагула рыб. Однако значительная их часть отшнуровалась от материнского водоема и находится в бесполезном для рыбного хозяйства состоянии. Выполнение предложенных гидромелиоративных работ позволит вернуть в ряды рыбохозяйственных озер более 770 га акватории.

Ащысуские озера расположены несколько западнее современного устья р. Каратал. В настоящее время проходы к ним сильно заилены и покрыты густыми зарослями тростника. Для улучшения гидроэкологического состояния озер необходимо проложить каналы. Выполнение предлагаемых гид-

ромелиоративных работ на озерах Ащысуской системы будет способствовать увеличению нерестово-нагульных площадей озера на 1000 га и более.

Коканские озера. Между заливом Кокан и разливами Каракольских озер имеются две котловины, занятые водой из оз. Балхаш.

Первое из них расположено в 5,5 км к северо-западу от залива Кокан и имеет площадь 529 га, длину - 3,0 км и глубину - 2,5... 3,5 м. У берегов, между зарослями тростника, иногда встречаются небольшие площади, занятые кугой и рдестами. Основная акватория достаточно глубокая и имеет свободную от растительности поверхность. В озеро ведет одна извилистая протока, длиной около 1700 м и глубиной, местами, до 3,0 м. В настоящее время северо-восточный конец протоки сильно заилен и глубина воды местами не превышает 0,2.0,3 м. Такие же глубины на выходе протоки в «море» и на береговой полосе на расстоянии до 100 м. Именно здесь необходимо проложить канал длиной у берега озера около 160 м.

Второе озеро расположено в 8,0 км к северо-западу от залива Кокан и объединяет пять плесов, наибольший из них 417 га, наименьший -19 га. Суммарная площадь составляет 605 га. Глубина воды 2,0.2,6 м. На современном этапе проход к главному плесу закрыт песчаным валом и не имеет выхода в оз. Балхаш, поэтому необходимо проложить рыбоходный канал протяженностью 400 м и шириной у дна 20,0 м. А также, чтобы усилить водообмен и не допустить эвтрофирования озер, необходимо проложить канал между данными водными объектами. В результате проведения предлагаемых мелиоративных работ более 1100 га акватории станут пригодными для нереста и нагула рыб.

Озера Айнаколь и Шомшколь-2. В пространстве между болотом Сарыуюк (бывшая дельта р. Каратал) и рассмотренными выше Кокански-ми озерами расположена широкая низина длиной 30,0 км и шириной до 7,0 км. Здесь находится множество мелких и средних озер - межбарханни-ков. Наиболее значительные из них озера Айнаколь и Шомшколь-2. Площадь оз. Айнаколь составляет 160 га, глубина воды достигает 6,0 м и более. Площадь оз. Шомшколь-2 составляет 370 га, глубина в главном плесе до 7,0 м и более. Проходы к озерам заилены и имеют малые глубины (всего 0,2.0,3 м). Поэтому целесообразно проложить рыбоходные каналы длиной около 430 м, шириной 20,0 м и глубиной 2,0 м. Построение предлагаемых каналов способствует улучшению экологического состояния нерестилищ с общей площадью более 1000 га.

Гидрохимическая характеристика водных объектов Восточного Балхаша. Температура водных масс в летний период соответствовала 24,4.26,9 °С. Реакция водной среды меняется от слабощелочной до щелочной, с величиной водородного показателя рН 8,40. 8,90.

Газовый режим удовлетворительный. Диоксид углерода в водной среде отсутствовал. Содержание растворенного кислорода менялось в пределах 6,2.9,9 мгО2/дм3 (76,0. 111 % насыщения). В 2017 г. количество растворенного кислорода в районах исследования было ниже на 7.15 %, а в заливе Шомшколь-1 - на 23.37 %, по сравнению с 2015.2016 гг., что связано с высокими температурами воды.

Величина перманганатной окисляемости в водной среде исследуемых объектов варьировала в широком диапазоне - от 4,9 до 24,0 мгО/дм3. Максимальные значения окисляемости отмечались в отшнурованных водоемах Ащысуской и Карабасской систем. В межгодовой динамике прослеживается тенденция снижения количества органики в воде.

Концентрации биогенных элементов не превышали допустимые показатели. Межгодовые колебания биогенов невариабельны.

По техническим свойствам вода относится к категории очень жесткая, с общей жесткостью в заливе Шомышколь 1, озерах Шомышколь-2 и Айнаколь 18,6.23,4 мг-экв/дм3. В течение трех лет общая жесткость в Карабасских озерах менялась от 26,8 мг-экв/дм3 до 74,4 мг-экв/дм3. Суммарное содержание ионов кальция и магния в воде Ащысуских озер составляло 16,6. 33,2 мг-экв/дм3, Коканских озер - 20,0.38,4 мг-экв/дм3.

По сумме растворенных солей вода исследуемых объектов солоноватая. В течение исследуемого периода минерализация воды составляла в заливе Шомшколь-1 3542.3778 мг/дм3, оз. Шомшколь-2 - 4876 мг/дм3, оз. Айнаколь - 4616. 5104 мг/дм3.

Величина минерализации озер характеризуется высокой вариабельностью, что обусловлено географическим расположением и гидрологическими условиями водоемов. Соленость воды Карабасских озер варьировала в диапазоне 3694. 15081 мг/дм3, Ащысуских и Коканских озер - в пределах 3752.8342 мг/дм3. Межгодовые изменения солености составляли не более 9 %.

В ионно-солевом составе водной среды, независимо от величины минерализации, преобладают сульфат-ионы и ионы натрия.

Таким образом, вода б. Жылымды, зал. Шомшколь-1, озера Айнаколь и Шомшколь-2, протока Ийр, Коканских озер по основным гидрохи-

мическим показателям соответствует рыбохозяйственным нормативным требованиям. Отдельные озера Ащысуской и Карабасской систем относятся к эвтрофированным, с высоким содержанием органики. Соленость воды Карабасских отдельных ранее отшнурованных озер достигает 10.15 г/дм3, что обуславливает развитие и жизнедеятельность солоно-водных видов гидробионтов. Но при обеспечении нормального водообмена с основным водоемом они быстро распреснятся и станут вполне пригодными для нереста и нагула рыб.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алекин О.А. Основы гидрохимии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 444 с.

2. Обобщенный перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов: Утв. Нач. Главрыб-вода Минрыбхоза СССР В А. Измайловым 09.08.90. - М.: 1990. - 46 с.

3. Проблемы гидрологической устойчивости в бассейне озера Балхаш. /Под редакцией А.Б. Самаковой. - Алматы: «Каганат», 2003. - С. 252-300.

4. Современное экологическое состояние бассейна озера Балхаш./ Под редакцией Т.К. Кудекова. - Алматы: «Каганат». 2002. - 389 с.

Поступила 16.05.2018

О.А. Шарипова

ГИДРОМЕЛИОРАТИВТ1К Ж¥МЫСТАР YШIН ¥СЫНЫЛАТЫН БАЛХАШ КвЛШЩ СУ ОБЪЕКТЫЕРШЩ ГИДРОХИМИЯЛЬЩ

ЦАСИЕТТЕР1

ТYйшдi свздер: газрежим^ биогенд элементтер, органикальщзаттар, су минерализациясы, гидромелиоративтш ж^мыстар

Мацалада гидромелиоративтЫ жумыстарды жург1зуге 2015...2017 жж. Балцаш келтщ бассейтнде орналасцан су объекттертщ гидрохимиялыц зерттеулердщ нэтижелер1 келт1ртген. Цаз1рг1 кезде су бассейттц нег1зг1 гидрохимиялыц керсетюштер1 бойынша балыц шаруашылыгы реттеу талаптарына сэйкес келед1. Ащысу жэне Царабас жуйелертщ жеке квлдер1 органикалыц заттардыц жогары мвлшер1 мен судыц минералдануы 10...15 г/дм3 дешн эвтрофирленген. Бiрац гидромелиорация нэтижестде судыц негiзгi бвлiгiмен цалыпты су алмасуды цамтамасыз ететт гидролого-гидрохимиялыц режим балыцты уылдырыцтау жэне азыцтандыру ушт цолайлы болады.

Sharipova O.A.

HYDROCHEMICAL FEATURES OF WATER OBJECTS OF BALHASH LAKE, SUGGESTED FOR HYDROMELIORATIVE WORKS

Keywords: gas mode, biogenic elements, organic matter, water mineralization, hydro-melororative works

The article presents the results of hydrochemical studies 2015 ... 2017 years. water facilities located in the basin of Lake Balkhash, promising for carrying out hydromeliorative measures. At present, the water basin environment according to the main hydrochemical indicators corresponds to the fishery regulatory requirements. The individual lakes of the Aschysu and Karabas systems are eutrophied, with a high content of organic matter and mineralization of water up to 10...15 g/dm3. But as a result of hydromelioration, providing normal water exchange with the main body of water, the hydro-hydrochemical regime will be favorable for spawning and feeding offish.