Научная статья на тему 'КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ ВОД РЕКИ АЛЬМА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ИРРИГАЦИИ'

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ ВОД РЕКИ АЛЬМА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ИРРИГАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
120
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОДА / ПОЛИВНАЯ ВОДА / ОРОШЕНИЕ / КАЧЕСТВО ВОДЫ / БИОМОНИТОРИНГ / WATER / IRRIGATION WATER / IRRIGATION / WATER QUALITY / BIOMONITORING

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Иванютин Николай Михайлович

Цель исследований - изучение пригодности вод реки Альма для целей орошения. Задачи: провести комплексные исследования вод реки Альма, включающие: отбор проб вод из реки, Партизанского и Альминского водохранилищ, а также с очистных сооружений с. Приятное Свидание; определение их химического состава; расчет основных ирригационных коэффициентов, по принятым в РФ и за рубежом методикам; оценка класса пригодности, согласно почвенно-мелиоративной классификации; изучение токсичности с использованием метода биомониторинга, которое проводилось на семенах кресс-салата ( Lepidium sativum ), пшеницы ( Tríticum aestivum ) и льна ( Linum usitatissimum ). Согласно почвенно-мелиоративной классификации воды реки относятся к I и II классу качества (не оказывают негативного влияния на плодородие почв, качество и урожайность выращенной продукции). По величине жесткости воды реки в створах №№ 13, 14 относятся к средне жестким, №№ 5, 6 к очень жестким и могут оказывать негативное влияние на эффективность работы оросительной сети, поливного оборудования и техники. Выявлено загрязнение вод реки свинцом в 4,2 раза выше норматива (створ № 1), 1,2 раза (створ № 2), 1,6 раза (створ № 9) и кадмием в створе № 2 в 2,8 раза выше ПДК. По результатам биомониторинга воды Партизанского и Альминского водохранилищ не оказали на развитие семян тест-культур токсического действия, а воды очистных сооружений (створ № 14) оказали ингибирующий эффект на развитие семян кресс-салата и льна. На участке реки между селами Заветное-Плодовое на развитие семян льна и кресс-салата воды реки также оказали значительный токсический эффект (развитие проростков составило 58...64 %). Использованный в работе комплексный подход позволил провести интегральную оценку пригодности водных ресурсов бассейна реки Альма для целей ирригации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Иванютин Николай Михайлович

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

The complex assessment of water quality of the Alma river for irrigation purposes

The aim of the researches was to assess the water quality of the Alma River for watering. In order to achieve the goals outlined , the complex researches of the Alma River waters were carried out, namely, collection of water samples from the river, from the Partizansky and Alminsky water reservoirs and also from the treatment facilities of the village Priyatnoe Svidaniye; definition of their chemical composition; calculation of the main irrigational coefficients according to the techniques accepted in the Russian Federation and abroad; assessment of water quality according to the soil and land-augmenting classification as well as studying of their toxicity with use of biomonitoring which were carried out on seeds of Lepidium sativum, Tríticum aestivum, Linum usitatissimum . According to the soil-meliorative classification the river waters belong to the I and II quality class (shouldn't have an adverse impact on soil fertility as well as on quality and productivity of agricultural products). Concerning the water rigidity, the river waters in the observation point № 13, 14 are average, in the observation point № 5, 6 are very rigid and can have a negative impact on the efficiency of irrigation systems, equipment and sprinklers. According to the biomonitoring the waters of the Partizansky and Alminsky water reservoirs haven't had a toxic effect on the development of test cultures' seeds, and the waters of treatment facilities (observation point № 14) rendered the inhibiting effect on the development of seeds of garden cress and flax. On the river sector between villages Zavetnoye and Plodovoye the river waters have also rendered the considerable toxic effect on development of garden cress seeds (development of sprouts was 58...64%). The used integrated approach allowed to carry out the integrated assessment of quality irrigation water of the Alma river basin for watering.

Текст научной работы на тему «КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ ВОД РЕКИ АЛЬМА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ИРРИГАЦИИ»

УДК 502/504 : 556.5 : 628.1 : 628.3 : 631.67.03 DOI 10.35688/2413-8452-2019-04-003

Комплексная оценка пригодности вод реки Альма для целей ирригации

Поступила 28.10.2019 г./ Принята к публикации 02.12.2019 г.

© Иванютин Николай Михайлович

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

«Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма», г. Симферополь, Республика Крым, Россия

Аннотация. Цель исследований - изучение пригодности вод реки Альма для целей орошения. Задачи: провести комплексные исследования вод реки Альма, включающие: отбор проб вод из реки, Партизанского и Альминского водохранилищ, а также с очистных сооружений с. Приятное Свидание; определение их химического состава; расчет основных ирригационных коэффициентов, по принятым в РФ и за рубежом методикам; оценка класса пригодности, согласно почвенно-мелиоративной классификации; изучение токсичности с использованием метода биомониторинга, которое проводилось на семенах кресс-салата (Lepidium sativum), пшеницы (Trfticum aestivum) и льна (Linum usitatissimum). Согласно почвен-но-мелиоративной классификации воды реки относятся к I и II классу качества (не оказывают негативного влияния на плодородие почв, качество и урожайность выращенной продукции). По величине жесткости воды реки в створах №№ 13, 14 относятся к средне жестким, №№ 5, 6 к очень жестким и могут оказывать негативное влияние на эффективность работы оросительной сети, поливного оборудования и техники. Выявлено загрязнение вод реки свинцом в 4,2 раза выше норматива (створ № 1), 1,2 раза (створ № 2), 1,6 раза (створ № 9) и кадмием в створе № 2 в 2,8 раза выше ПДК. По результатам биомониторинга воды Партизанского и Альминского водохранилищ не оказали на развитие семян тест-культур токсического действия, а воды очистных сооружений (створ № 14) оказали ингибирующий эффект на развитие семян кресс-салата и льна. На участке реки между селами Заветное-Плодовое на развитие семян льна и кресс-салата воды реки также оказали значительный токсический эффект (развитие проростков составило 58...64 %). Использованный в работе комплексный подход позволил провести интегральную оценку пригодности водных ресурсов бассейна реки Альма для целей ирригации.

Ключевые слова. Вода, поливная вода, орошение, качество воды, биомониторинг.

The complex assessment of water quality of the Alma river for irrigation purposes

Received on October 28, 2019 / Accepted on December 02, 2019

© Ivaniufin Nikolai Mikhailovich

Research Institute of Agriculture of Crimea, Simferopol, Russia

Abstract. The aim of the researches was to assess the water quality of the Alma River for watering. In order to achieve the goals outlined, the complex researches of the Alma River waters were carried out, namely, collection of water samples from the river, from the Partizansky and Alminsky water reservoirs and also from the treatment facilities of the village Priyatnoe Svidaniye; definition of their chemical composition; calculation of the main irrigational coefficients according to the techniques accepted in the Russian Federation and abroad; assessment of water quality according to the soil and land-augmenting classification as well as studying of their toxicity with use of biomonitoring which were carried out on seeds of Lepidium sativum, Tnticum aestivum, Linum usitatissimum. According to the soil-meliorative classification the river waters belong to the I and II quality class (shouldn't have an adverse impact on soil fertility as well as on quality and productivity of agricultural products). Concerning the water rigidity, the river waters in the observation point № 13, 14 are average, in the observation point № 5, 6 are very rigid and can have a negative impact on the efficiency of irrigation systems, equipment and sprinklers. According to the biomonitoring the waters of the Partizansky and Alminsky water reservoirs haven't had a toxic effect on the development of test cultures' seeds, and the waters of treatment facilities (observation point № 14) rendered the inhibiting effect on the development of seeds of garden cress and flax. On the river sector between villages Zavetnoye and Plodovoye the river waters have also rendered the considerable toxic effect on development of garden cress seeds (development of sprouts was 58...64%). The used integrated approach allowed to carry out the integrated assessment of quality irrigation water of the Alma river basin for watering.

Keywords. Water, irrigation water, irrigation, water quality, biomonitoring.

Введение. На протяжении последних 5 лет Республика Крым испытывает нехватку водных ресурсов, которая наиболее остро ощущается в сельскохозяйственной отрасли. В связи с отсутствием внешнего источника воды дефицит водных ресурсов на полуострове можно уменьшить только с помощью современных методов управления водохозяйственным комплексом (интегрированное управление водными ресурсами) [1, 2, 3], компьютерных технологий [4, 5], а также используя альтернативные источники водообеспечения (опреснение, очищенные сточные и коллекторно-дренажные воды, альтернативные способы получения воды (экстракция из воздуха и др.) [6].

Река Альма играет важную роль в водохозяйственном комплексе Крымского полуострова, который после перекрытия Северо-Крымского канала использует только собственные водные ресурсы. Альма относится к рекам бассейна Черного моря. Сток реки формируется на территории Крымского природного заповедника. Длина реки составляет 87,8 км, площадь водосборного бассейна - 635 км2. Среднемного-летний расход воды - 1,25 м3/с [7]. Сток реки аккумулируется в двух водохранилищах: Альминском (объем 6,2 млн м3, сооружено в 1926 г. для целей орошения) и Партизанском (объем 34 млн м3, построено в 1966 г. для водоснабжения). Воды реки имеют большое хозяйственно-питьевое и сельскохозяйственное значение, в том числе и в качестве источника оросительной воды.

Используемая для орошения вода -один из главных факторов мелиоративного состояния поливных земель и биологической продуктивности сельскохозяйственных культур, поэтому оценка ее пригодности для этих целей до сих пор является одним из актуальных вопросов [8, 9].

К настоящему времени разработано несколько классификаций оценки оросительных вод [10, 11, 12 и др.]. В качестве главных критериев в них приняты: показатели магниевого и натриевого осолонцевания, содового и хлоридного засоления, рН, жесткость, минерализация. За рубежом поливные воды оценивают с точки зрения ее минерализации и электропроводности, рН и типа почвы [13]. Исследователи из

Канады [14] и Африки (Сенегал) [15] для изучения пригодности поверхностных и подземных вод для целей ирригации используют расчет коэффициент адсорбции натрия (SAR) и вероятность развития хлоридного засоления, а также содержание NaCl и СаНСОз. В работе китайских исследователей [16] акцент сделан на изучение физико-химических свойств орошаемых земель и содержания в поливной воде тяжелых металлов (хрома, меди, цинка, мышьяка, селена, кадмия, ртути и свинца). Авторы работы [17] указывают на то, что сельскохозяйственное землепользование оказывает большое влияние на ухудшение экологического состояния рек и изучают пригодность вод для целей рыболовства, животноводства и орошения с использованием физико-химических и биологических методов. В нашей работе представлена попытка объединения существующих методов оценки пригодности водных ресурсов для целей ирригации.

В Крыму нехватка водных ресурсов привела к уменьшению использования воды для целей ирригации и ухудшению экологического состояния водных объектов в связи с увеличением водоотбора. Использование водных ресурсов в бассейне реки Альма представлено на рисунке 1.

35

30

„г 25

20

15

А О

>о Я СО

10

70

60

50

н о

30 К

20 10 0

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2015 Год

Потери ^^^ Забор ^^^ Использование

Хозяйственно-питевые нужды ^^^ Производственные ^^^ Орошение

Рис. 1. Использование водных ресурсов в бассейне реки Альма

40 Щ

Анализ рисунка показал, что за последнее время произошло увеличение использования водных ресурсов и уменьшение потерь. Однако это мнение ошибочно. Главная причина - перенос статьи «потери воды» в производственные нужды, что также видно из графиков. Сброс очищенных сточных вод в реку снизился с 1,55 (2007 г.) до 0,98 млн м3/год в 2015 году. Использование воды для целей орошения снизилось с 1,18 млн м3 в 2012 г. до 0,4 млн м3 в 2015 г., что стало наиболее низким количеством воды, используемой для данных целей, начиная с 2007 года. Вероятнее всего это связано с увеличением использования воды для питьевых целей из Партизанского водохранилища (используется для водо-обеспечения г. Симферополя) и меньшими попусками вод для наполнения Альминского водохранилища. Многие крымские ученые, в связи с недостатком вод для целей орошения, в своих работах указывают на необходимость использования очищенных сточных вод для повышения водообеспеченности сельскохозяйственной отрасли [18-22]. По их мнению, это не только поможет ввести новые орошаемые площади, но и уменьшит нагрузку на водные объекты полуострова.

Материалы и методы исследований. Исследования проводились в бассейне реки Альма (Республика Крым) в конце (1 отбор) и в начале (2 отбора) поливного периода (осень 2018 - весна 2019 годов). Объект исследования - воды реки Альма. Цель работы - изучение пригодности вод реки для целей орошения с использованием нескольких методов. Для достижения цели решались следующие задачи:

- визуальное обследование водотока и водоохранной зоны, выбор створов наблюдений, включающих условно чистый участок (исток) и точки наблюдений, распределенные по всей длине реки до устья;

- отбор проб воды, изучение их химического состава (основные катионы и анионы, тяжелые металлы);

- расчет основных ирригационных коэффициентов, по принятым в РФ и за рубежом методикам [10-17, 23];

- оценка класса пригодности вод, согласно почвенно-мелиоративной классификации [12];

- изучение токсичности вод с применением метода фитотестирования;

- заключение о пригодности вод реки для целей ирригации.

Опыты с использованием метода фитотестирования производились по СанПиНу 2.1.7.573-96 [24] и ГОСТу 32627 - 2014 [25]. В качестве тест-культур выбраны семена Linum usitatissimum (лен посевной), Lepidium sativum (кресс-салат) и Tmticum aestivum (пшеница мягкая). Уровень токсичности воды определяли на основании сравнения средней длины проросших корней в каждой пробе с контрольной, в качестве которой использовалась дистиллированная вода.

Места расположения точек наблюдений устанавливали по РД 52.24.309-2016 [26]. Так в долине реки расположено большое количество фруктовых садов («Алма» в переводе с татарского - яблоко), орошаемых ее водами на всем протяжении, поэтому точки отбора устанавливались в районах садов, водохранилищ, спроектированных для орошения (Альминское), входа в альминский канал (используется для наполнения Альминского водохранилища), после населенных пунктов. По результатам визуального обследования было организовано 14 наблюдательных пунктов (рисунок 2): река Альма - 11 створов, Партизанское и Альминское водохранилища - по 1 створу, канализационно-очистные сооружения (КОС)

с. Приятное Свидание - 1 створ. Пробы воды разделяли на две части: первую использовали для фитотестирования, вторую - для проведения химического анализа. В пробах воды определяли: сухой остаток, рН, жесткость, О2 (растворенный кислород), основные анионы и катионы, тяжелые металлы (Cd, Pb, Cu, Zn). Определение концентрации тяжелых металлов проводилось на приборе «АКВИЛ0Н-07 МК».

Результаты исследований и их обсуждение. На основании данных химического анализа вод реки Альма была проведена оценка их пригодности для целей орошения по используемой в РФ поч-венно-мелиоративной классификации [12], а также с применением оценочных показателей, используемых для более комплексной оценки [23].

Рис. 2. Месторасположение пунктов наблюдений

На рисунках 3, 4 приведены содержания основных нормируемых веществ (сухого остатка, хлоридов) и расчетных показателей (отношение Mg/Ca, Na/Ca, жесткость) в водах реки Альма, которые влияют на процессы засоления, осолонце-вания почв, снижение урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшение качества продукции, уменьшение эффективности работы оросительной сети, поливного оборудования и техники (при высокой жесткости воды и повышенном содержании железа происходит отложение солей на элементах поливного оборудования, закупоривание водовыпусков и выход из строя техники).

Анализируя рисунок 3 можно сказать, что по величине сухого остатка и содержанию хлоридов воды реки начиная со среднего течения относятся ко II классу качества. По этим показателям воды Партизанского и Альминского водохранилищ (створы №№ 1, 13), а также воды, сбрасываемые с КОС с. Приятное Свидание (створ № 14) относятся к I классу. По соотношению Na/Ca, Mg/Ca, воды во всех створах, за исключением створа № 12, относятся к I классу. По вероятности развития процессов содообразования, рассчитанной по формуле Итона (NaHCO3 = (НСО3) - (Ca+Mg)) воды реки также относятся к I классу. По величине жесткости воды реки в основном относятся к жестким, в створах №№ 13, 14 к средне жестким, №№ 5 и 6 к очень жестким. Для оценки возможности использования вод реки для целей ирригации дополнительно рассчитаны основные ирригационные коэффициенты (коэффициент Стеблера, на-

триево-адсорбционное соотношение (SAR), коэффициент ионного обмена).

Ирригационный коэффициент

Стеблера, рассчитывался по формулам:

при rNa+ < rCl-, А =

при rCl- < rNa+ < (rC l-+rSO42-),

А = -288-;

tNcl+AtCI при rNa+ > (rCl-+ rSO42-),

А =-288-,

10rNa-5rCl-9rS04 где А - ирригационный коэффициент; 288 - безразмерный эмпирический коэффициент; rNa+, rCl- и rSO42- - концентрация натрия, хлора и сульфат-иона в мг-экв/дм3.

При значении коэффициента А > 18,0 - воды хорошие; А = 18,0...6,0 -удовлетворительные; А = 5,0...1,2 - неудовлетворительные; А < 1,2 - плохие.

Согласно расчетам, значение ирригационного коэффициента находилось в пределах 23-60 единиц, что относит данные воды к водам хорошего качества, исключением стали пробы воды в точках № 11, 12 (15,14...15,7 единиц), что характеризует их как воды удовлетворительного качества.

Натриевый показатель рассчитывался по формуле:

_ Na+

Пш = Са2+ + Мд2+ + Na+ * 100'

При П^ > 50 % появляется вероятность осолонцевания почвы и использование данной воды для орошения нерекомендовано.

По результатам расчетов, вероятность развития осолонцевания почв низкая, так как значение этого показателя находится в пределах 9,6...29,7 %.

160

со 140

И ч 120

F-ч й 100

ьТ 80

S 60

и

а

р т 40

и

ф и 20

и о 0

и

Сухой остаток

II класс

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 13 14

№ створа

со й ч

и

S И

а р

т

И а И

и

о

К

1200 1000 800 600 400 200 0

Хлориды

II класс

1 2 3 4 5 6 7 8 9101112 13

№ створа

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

14

класс качества

- класс качества

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

-Соотношение Na/Ca

■■■■■II

II класс

I класс

I

1 2 3 4 5 6 7 8 9101112 13 14

№ створа -класс качества

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

I

Соотношение Mg/Ca

I класс

Uli

1 2 3 4 5 6 7 8 9101112 13

N° створа

14

класс качества

Рис. 3. Значения качественных характеристик вод реки Альма (рассчитано для почв среднего механического состава)

со й ч

Рис вод

16 14 12 10

8 6 4 2 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

№ створа

-класс качества

. 4. Значения величины жесткости реки Альма

Магниевый показатель рассчитывался по формуле:

Мд2+

Пт Са2+ + Мд2+

х 100.

При концентрации в воде Mg более 50 % от суммы (Са+Mg) он усиливает адсорбирование натрия почвой и повышает вредное воздействие натрия на почву. При Пмg>50 % использовать для орошения воды недопустимо так как появляется вероятность магниевого засоления почвы. По расчетам вероятность осолонцевания почв отсутствует (значе-

ние магниевого показателя находится в пределах 21,7...40,9 %).

Натриево-адсорбционное отношение (SAR), рассчитывалось по формуле:

rNa

SAR = ,

V0.5 х (rCa + rMg) где rNa, rCa, rMg - концентрация катионов, мг-экв/дм3.

При значениях SAR: <10 - опасность осолонцевания почв низкая; 8...18 -средняя; 18...26 -высокая; >26 -очень высокая, вода непригодна для орошения.

По результатам расчетов показателя SAR воды пригодны для целей орошения без ограничений (опасность осолонцевания почв низкая).

В работе [10], поливные воды также характеризуются с точки зрения наличия в них тяжелых металлов. Согласно данной методике воды реки Альма загрязнены элементами IV класса «опасными» (медью, свинцом, кадмием, цинком). Концентрация свинца (норма 0,03 мг/дм3) превышает норматив в 4,2 раза (створ № 1), 1,2 раза (створ № 2), 1,6 раза (створ № 9). Содержание кадмия (норма 0,01 мг/дм3), который обладает транслокационным признаком вредности и способен накапливаться в

генеративных органах растений, в створе № 2 превышает норму в 2,8 раза. Содержание остальных изученных тяжелых металлов не превышает допустимых значений.

Следующим этапом изучения пригодности водных ресурсов реки Альма для целей орошения было проведение фитотестирования на семенах различных сельскохозяйственных культур (рисунок 5).

В5 Ч О

а н м

о

м

н

о

160 140 120 100 80 60 40 20

12 3 ■ Пшеница

стимулирующии -эффект

5 6 7 8 9 № створа

Кресс-салат Лён

ингибирующий эффект

10 11 12 13 14

-Норма---Контроль

Рис. 5. Результаты опытов с использованием метода фитотестирования

0

4

Анализируя результаты фитотести-рования можно отметить, что все тест-культуры проявили в каждой точке исследований практически одинаковый тест-отклик (графики движутся параллельно друг другу). Однако есть и различия, которые связаны с тем, что семена разных видов по-разному реагируют на загрязняющие вещества, находящиеся в воде. Так на развитие семян льна, во всех точках, исследуемые воды оказали ингиби-рующий эффект, а на семена пшеницы наоборот стимулирующий эффект. Семена кресс-салата оказались наиболее отзывчивыми к загрязнению, так как их тест-отклик в большей степени находился в зоне «норма».

Так после прохождения водотока через села Малиновка (створ № 3) и Приятное Свидание (створ № 4) развитие семян кресс-салата снизилось до 60 % от контроля. Ниже по течению, на участке между сс. Заветное-Плодовое на развитие семян кресс-салата воды реки также оказали значительных токсический эффект (развитие проростков составило 58...64 %). Воды Альминского и Партизанского водохранилищ не оказали на развитие семян льна и кресс-салата токсического действия, а воды очистных сооружений (створ № 14) наоборот оказали ингибирующий эффект на развитие семян этих культур.

В настоящее время проблема ухудшения качественных характеристик водных объектов становится все более актуальной. В современных условиях использование только одного метода не позволяет получать актуальную информацию о современном экологическом состоянии водных объектов и пригодности их ресурсов для различных целей [27]. Необходимо объединение различных подходов и методов. Так по мнению одного из крымских ученых [28] при проведении экологических исследований водных объектов (оценки возможности изъятия водных ресурсов для целей орошения и др.) в обязательном порядке необходимо проводить гидробиологические работы т.к. это поможет оценить экологическое состояние водоема с точки зрения гидробиологической составляющей (изучение видового разнообразия, создание оптимальных условий обитания водной флоры и фауны), сформулировать необходимые рекомендации и сохранить «краснокнижные» виды, в том числе эндемичные.

Использованный в работе комплексный подход позволил провести интегральную оценку пригодности водных ресурсов бассейна реки Альма для целей ирригации. В целом воды реки Альма пригодны для целей орошения без огра-

ничений, однако в отдельных местах необходимо проведения доочистки, с целью уменьшения жесткости (створы №№ 5, 6) при использовании капельного орошения, очистки от тяжелых металлов (створы №№ 1, 2, 9), улучшению качества очистки стоков на очистных сооружениях (створ № 14). Также необходимо, чтобы каждый водопользователь, использующий сток реки Альма для орошения постоянно проводил оценку их пригодности для ирригации, хотя бы по минимальному набору показателей (почвенно-мелиоративная классификация, величина жесткости), для того чтобы вовремя принимать решения по их доочистке.

Выводы

Согласно почвенно-мелиоративной классификации поливных вод (величина сухого остатка, вероятность развития хлоридного засоления, натриевого и магниевого осолонцевания, содообразова-ния), воды реки Альма относятся к I и II классу качества (не оказывают отрицательного влияния на плодородие почв, качество и урожайность выращиваемой сельскохозяйственной продукции).

Воды реки по величине жесткости в основном относятся к жестким, в створах №№ 13, 14 к средне жестким, №№ 5, 6 к очень жестким и могут оказывать негативное влияние на эффективность работы оросительной сети, поливного оборудования и техники.

По величине ирригационного коэффициента Стеблера, натриевого и магниевого показателя, натриево-адсорбционного отношения (SAR) опасность осолонцевания почв низкая, воды пригодны для целей орошения без ограничений.

По содержанию тяжелых металлов воды реки Альма загрязнены элементами IV класса «опасными» (свинцом, кадмием), обладающими транслокационными признаками вредности и способными накапливаться в генеративных органах растений. Концентрация свинца (норма 0,03 мг/дм3) превышает норму в 4,2 раза (створ № 1), 1,2 раза (створ № 2), 1,6 раза (створ № 9). Содержание кадмия (норма 0,01 мг/дм3) в створе № 2 превышает норму в 2,8 раза.

По результатам фитотестирования воды Партизанского и Альминского водохранилищ (створы №№ 1, 13) не ока-

зали на развитие семян тест-культур токсического действия, а воды очистных сооружений (створ № 14) оказали ингибирующий эффект на развитие семян кресс-салата и льна. После прохождения водотока через село Малиновка (створ № 3) и с. Приятное Свидание (створ № 4) развитие семян кресс-салата снизилось до 60 % от контроля, ниже по течению, на участке реки между селами Заветное-Плодовое на развитие семян кресс-салата воды реки также оказали значительных токсический эффект (развитие проростков составило 58...64 %).

В целом воды реки Альма пригодны для целей орошения без ограничений, только в отдельных створах необходимо проведения доочистки, с целью уменьшения жесткости (створы №№ 5, 6) и очистки от тяжелых металлов (створы №№ 1, 2, 9). Каждый водопользователь, использующий воды реки Альма для орошения должен постоянно проводить оценку их пригодности для ирригации, хотя бы по минимальному набору показателей (почвенно-мелиоративная классификация, величина жесткости), для того чтобы вовремя принимать решения по их доочистке.

Библиографический список

1. Паштецкий В. С., Ляшевский В. И., Тарасенко В. С. Концепция программы интегрированного управления водными ресурсами в АР Крым//Таврический вестник аграрной науки. 2013. № 2. С. 5-11.

2. Fidelis T., Rodrigues C. The integration of land use and climate change risks in the Programmes of Measures of River Basin Plans - assessing the influence of the Water Framework Directive in Portugal//Environmental Science and Policy 100. 2019. р. 158-171.

3. Тищенко А. И., Кузьмичев А. А., Пономаренко Т. С. Рациональное использование водных ресурсов Крыма для целей мелиорации//Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2018. № 1(29). С. 188-207.

4. Дунаева Е. А., Попович В. Ф., Ляшевский В. И. Анализ динамики количественных и качественных характеристик водных ресурсов с использованием открытых ГИС и агро-

логических моделей//Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2015. № 1(17). С. 127-141.

5. Малыгин Е. В., Лычагин М. Ю., Малыгин И. В. Моделирование показателей качества воды рек Крымского полуострова с применением методов машинного обучения. В сборнике: Третьи Виноградовские чтения. Грани гидрологии. Сборник докладов международной научной конференции памяти выдающегося русского гидролога Юрия Борисовича Виноградова. Под редакцией О.М. Макарьевой. 2018. С. 406-411.

6. Dunaeva I., Popovych V., Melnichuk A., Terleev V., Nikonorov A., Mirschel W., Topaj A., Shishov D. Water deficits in water economics complex of Crimea//Meteorology, hydrology and water management. 2019. Т. 7. № 1. С. 95217.

7. Тимченко З. В. Водные ресурсы и экологическое состояние малых рек Крыма. Симферополь: Доля. 2002. 152 с.

8. Овчинников А. С., Плешакова И. Г., Бородычев В. В., Дедова Э. Б., Сазанов М. А. Экологическая система нормирования качества оросительных вод для условий Калмыкии//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее образование. 2016. № 2(42). С. 14-26.

9. Заносова В. И., Макарычев С. В., Павлов С. А. Оценка качества оросительных вод Южно-Приалейской степи Алтайского

Края//Природообустройство. 2010. № 1. С. 28-33.

10. Безднина С. Я. Экологические основы водопользования. М.: ВНИИ А. 2005. 224 с.

11. Безднина С. Я. Научные основы оценки качества воды для орошения. Рязань: Изд. РГАТУ. 2013. 171 с.

12. Шумаков Б. Б. Мелиорация и водное хозяйство. Т. 6. Орошение: справочник. М.: Агропромиздат. 1990. 415 с.

13. Echchelh, A., Hess T., Sakrabani R., de Paz J.M., Visconti F. Assessing the environmental sustainability of irrigation with oil and gas produced water in drylands//Agricultural Water Management. Volume 223. 20 August 2019. Номер статьи 105694.

14. Wantasen S., Luntungan J. N., Tarore A. E. Determination of the water quality of Panasen River as a source of

irrigation water//IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. 314(1). Номер статьи 012034.

15. Ndoye S., Fontaine C., Gaye C. B., Razack M. Groundwater quality and suitability for different uses in the Saloum area of Senegal//Water (Switzerland). 2018. 10(12). 1837.

16. Liu Z., Wang H. Soil Quality Analysis in Newly Increased Cultivated Land//IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. 300(2). 022120.

17. Alvira O., Eko K., Kuswantoro. Assessment of Water Quality in Cilutung Watershed//Web of Conferences. 2018. 73,06004.

18. Волкова Н. Е., Захаров Р. Ю. Использование очищенных сточных вод в Крыму: опыт прошлого, реалии настоя-щего//Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2017. № 3(27). С. 144-159.

19. Захаров Р. Ю., Волкова Н. Е. Орошение как способ утилизации очищенных сточных вод в Республике Крым//Экономика строительства и природопользования. 2016. № 1. С. 54-61.

20. Ляшевский В. И., Вердыш М. В., Кременской В.И. Изучение возможности использования очищенных сточных вод для орошения в Крыму//Таврический вестник аграрной науки. 2016. № 1(5). С. 111-119.

21. Иванютин Н. М., Подовалова С. В. Оценка минерального состава и токсичности очищенных сточных вод Крыма как альтернативного источника воды для орошения// Таврический вестник аграрной науки. 2018. № 1(13). С. 53-64.

22. Иванютин Н. М., Подовалова С. В. Загрязнение водных объектов Крыма сточными водами//Экология и строительство. 2018. № 1. С. 4-8.

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

23. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1986. 47 с.

24. ГОСТ 32627—2014. Методы испытаний химической продукции, представляющей опасность для окружающей среды. Наземные растения. Испытание на фитотоксичность. М.: Стандартин-форм. 2015. 20 с.

25. СанПиН 2.1.7.573-96. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. Москва: Информационно-издательский центр Минздрава России. 1997. 54 с.

26. РД 52.24.309-2016. Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши. Ростов-на-Дону: ФГБУ Гидрохимический институт. 2016. 100 с.

27. Иванютин Н. М., Подовалова С. В. Изучение трансформации качества вод реки Альма под влиянием антропогенной деятельности//Вода и экология: проблемы и решения. 2018. №4 (76). С. 9-19.

28. Прокопов Г. А. О необходимости проведения гидробиологических исследований при определении возможности хозяйственного использования вод внутренних водных объектов Крымского полуострова. В сборнике: Крымская инициатива - Экологическая безопасность регионов: концептуально-теоретические, практические, природоохранные и мировоззренческие аспекты. Материалы I Всероссийской междисциплинарной научно-практической конференции. 2017. С. 177-181.

References in roman script

1. Pashteckij V. S., Lyashevskij V. I., Tarasenko V. S. Koncepciya programmy integrirovannogo upravleniya vodnymi resursami v AR Krym//Tavricheskij vestnik agrarnoj nauki. 2013. № 2. S. 511.

2. Fidelis T., Rodrigues C. The integration of land use and climate change risks in the Programmes of Measures of River Basin Plans - assessing the influence of the Water Framework Directive in Portugal//Environmental Science and Policy 100. 2019. r. 158-171.

3. Tishchenko A. I., Kuz'michev A. A., Ponomarenko T. S. Racional'noe ispol'zovanie vodnyh resursov Kryma dlya celej melioracii//Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. 2018. № 1(29). S. 188-207.

4. Dunaeva E. A., Popovich V. F., Lyashevskij V. I. Analiz dinamiki kolichestvennyh i kachestvennyh harakteristik vodnyh resursov s ispol'zovaniem otkrytyh GIS i agrologicheskih modelej//Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. 2015. № 1(17). S. 127-141.

5. Malygin E. V., Lychagin M. YU., Malygin I. V. Modelirovanie pokazatelej kachestva vody rek Krymskogo poluostrova s primeneniem metodov mashinnogo obucheniya. V sbornike:

Tret'i Vinogradovskie chteniya. Grani gidrologii. Sbornik dokladov

mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii pamyati vydayushchegosya russkogo gidrologa YUriya Borisovicha

Vinogradova. Pod redakciej O.M. Makar'evoj. 2018. S. 406-411.

6. Dunaeva I., Popovych V., Melnichuk A., Terleev V., Nikonorov A., Mirschel W., Topaj A., Shishov D. Water deficits in water economics complex of Crimea//Meteorology, hydrology and water management. 2019. T. 7. № 1. S. 95217.

7. Timchenko Z. V. Vodnye resursy i ekologicheskoe sostoyanie malyh rek Kryma. Simferopol': Dolya. 2002. 152 s.

8. Ovchinnikov A. S., Pleshakova I. G., Borodychev V. V., Dedova E. B., Sazanov M. A. Ekologicheskaya sistema normirovaniya kachestva orositel'nyh vod dlya uslovij Kalmykii//Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee obrazovanie. 2016. № 2(42). S. 14-26.

9. Zanosova V. I., Makarychev S. V., Pavlov S. A. Ocenka kachestva orositel'nyh vod YUzhno-Prialejskoj stepi Altajskogo Kraya//Prirodoobustrojstvo. 2010. № 1. S. 28-33.

10. Bezdnina S. YA. Ekologicheskie osnovy vodopol'zovaniya. M.: VNIIA. 2005. 224 s.

11. Bezdnina S. YA. Nauchnye osnovy ocenki kachestva vody dlya orosheniya. Ryazan': Izd. RGATU. 2013. 171 s.

12. SHumakov B. B. Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. T. 6. Oroshenie: spravochnik. M.: Agropromizdat. 1990. 415 s.

13. Echchelh, A., Hess T., Sakrabani R., de Paz J.M., Visconti F. Assessing the environmental sustainability of irrigation with oil and gas produced water in drylands//Agricultural Water Management. Volume 223. 20 August 2019. Nomer stat'i 105694.

14. Wantasen S., Luntungan J. N., Tarore A. E. Determination of the water quality of Panasen River as a source of irrigation water//IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. 314(1). Nomer stat'i 012034.

15. Ndoye S., Fontaine C., Gaye C. B., Razack M. Groundwater quality and suitability for different uses in the Saloum area of Senegal//Water (Switzerland). 2018. 10(12). 1837.

16. Liu Z., Wang H. Soil Quality Analysis in Newly Increased Cultivated Land//IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. 300(2). 022120.

17. Alvira O., Eko K., Kuswantoro. Assessment of Water Quality in Cilutung Watershed//Web of Conferences. 2018. 73,06004.

18. Volkova N. E., Zaharov R. YU. Ispol'zovanie ochishchennyh stochnyh vod v Krymu: opyt proshlogo, realii nastoyashchego//Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. 2017. № 3(27). S. 144-159.

19. Zaharov R. YU., Volkova N. E. Oroshenie kak sposob utilizacii ochishchennyh stochnyh vod v Respublike Krym//Ekonomika stroitel'stva i prirodopol'zovaniya. 2016. № 1. S. 54-61.

20. Lyashevskij V. I., Verdysh M. V., Kremenskoj V.I. Izuchenie vozmozhnosti ispol'zovaniya ochishchennyh stochnyh vod dlya orosheniya v Krymu//Tavricheskij vestnik agrarnoj nauki. 2016. № 1(5). S. 111-119.

21. Ivanyutin N. M., Podovalova S. V. Ocenka mineral'nogo sostava i toksichnosti ochishchennyh stochnyh vod Kryma kak al'ternativnogo istochnika vody dlya orosheniya// Tavricheskij vestnik agrarnoj nauki. 2018. № 1(13). S. 53-64.

22. Ivanyutin N. M., Podovalova S. V. Zagryaznenie vodnyh ob"ektov Kryma stochnymi vodami//Ekologiya i stroitel'stvo. 2018. № 1. S. 4-8.

23. SNiP 2.06.03-85. Meliorativnye sistemy i sooruzheniya / Gosstroj SSSR. M.: CITP Gosstroya SSSR. 1986. 47 s.

24. GOST 32627—2014. Metody ispytanij himicheskoj produkcii, predstavlyayushchej opasnost' dlya okruzhayushchej sredy. Nazemnye rasteniya. Ispytanie na fitotoksichnost'. M.: Standartinform. 2015. 20 s.

25. SanPiN 2.1.7.573-96. Gigienicheskie trebovaniya k ispol'zovaniyu stochnyh vod i ih osadkov dlya orosheniya i udobreniya. Moskva: Informacionno-izdatel'skij centr Minzdrava Rossii. 1997. 54 s.

26. RD 52.24.309-2016. Organizaciya i provedenie rezhimnyh nablyudenij za sostoyaniem i zagryazneniem poverhnostnyh vod sushi. Rostov-na-Donu: FGBU Gidrohimicheskij institut. 2016. 100 s.

27. Ivanyutin N. M., Podovalova S. V. Izuchenie transformacii kachestva vod reki Al'ma pod vliyaniem antropogennoj deyatel'nosti//Voda i ekologiya: problemy i resheniya. 2018. №4 (76). S. 9-19.

28. Prokopov G. A. O neobhodimosti provedeniya gidrobiologicheskih issledovanij pri opredelenii vozmozhnosti hozyajstvennogo ispol'zovaniya vod vnutrennih vodnyh ob"ektov Krymskogo poluostrova. V sbornike: Krymskaya iniciativa - Ekologicheskaya bezopasnost' regionov: konceptual'no-teoreticheskie, prakticheskie, prirodoohrannye i mirovozzrencheskie aspekty. Materialy I Vserossijskoj mezhdisciplinarnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2017. S. 177181.

Дополнительная информация

Сведения об авторах:

Иванютин Николай Михайлович, младший научный сотрудник; Федеральное государственное бюджетно учреждение науки «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»; 295493, Россия Республика, Крым, г. Симферополь ул. Киевская, д.150; тел. +79780138986; e-mail: redkolya@mail.ru.

Ттч В этой статье под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License, которая разрешает копирование, распространение, воспроизведение, исполнение и переработку материалов статей на любом носителе или формате при условии указания автора(ов) произведения, защищенного лицензией Creative Commons, и указанием, если в оригинальный материал были внесены изменения. Изображения или другие материалы третьих лиц в этой статье включены в лицензию Creative Commons, если иные условия не распространяются на указанный материал. Если материал не включен в лицензию Creative Commons, и Ваше предполагаемое использование не разрешено законодательством Вашей страны или превышает разрешенное использование, Вам необходимо получить разрешение непосредственно от владельца(ев) авторских прав.

Для цитирования: Иванютин Н.М. Комплексная оценка пригодности вод реки Альма для целей ирригации // Экология и строительство. 2019. № 4. C. 22-32. doi: 10.35688/2413-8452-2019-04-003.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундамен-_тальных исследований в рамках научного проекта № 18-35-00077 мол_а._

Additional Information

Information about the authors:

Ivaniutin Nikolai Mikhailovich, junior researcher; Research Institute of Agriculture of Crimea; 150 str. Kievskaya , Simferopol, Crimea, Russian Federation, 295493; phone +7-978-013-89-86; e-mail: redkolya@mail.ru.

This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons license, and indicate if changes were made. The images or other third party material in this article are included in the article's Creative Commons license, unless i n-dicated otherwise in a credit line to the material. If material is not included in the article's Creative Commons license and your intended use is not permitted by statutory regulation or exceeds the permitted use, you will need to obtain permission directly from the copyright holder.

For citations: Ivaniutin N.M. The complex assessment of water quality of the Alma river for irrigation purposes // Ekologiya i stroitelstvo. 2019. № 4. Р. 22-32. doi: 10.35688/24138452-2019-04-003.

This work is supported by the Russian Foundation for Basic Research (Project No. 18-3500077 мол_а).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.