Научная статья на тему 'МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ АММОНИЙНОГО АЗОТА В ВОДЕ БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА'

МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ АММОНИЙНОГО АЗОТА В ВОДЕ БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
42
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БУРЕЙСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ / МОНИТОРИНГ / АММОНИЙНЫЙ АЗОТ / МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА / СЕЗОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ / ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ / СТОК

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Шестеркин Владимир Павлович, Шестеркина Нина Михайловна

Актуальность. Изучение содержания аммонийного азота в водах Бурейского водохранилища с начала его заполнения необходимо при осуществлении мероприятий по охране водных ресурсов от загрязнения и прогноза качества воды проектируемых в бассейне Амура водохранилищ. Методы. Гидрохимические наблюдения на Бурейском водохранилище проведены на пяти охватывающих основную часть акватории участках: пробы воды отбирали с поверхности, среднего и придонного горизонтов зимой, летом и осенью 20032008 гг. и в июле 2011 года. В январе и июле 2019 г. мониторинг осуществляли в районе оползня, в июле 2020 г. - на восьми участках между оползнем и плотиной ГЭС, в сентябре 2021 г. и марте 2022 г. - на всей акватории водоема. Анализ проб воды проведен по принятым в гидрохимии методам. Результаты. Дана оценка содержания аммонийного азота в воде водохранилища с начала заполнения и в последующие годы. Показано, что поэтапное заполнение водоема способствовало проточности придонных слоев, что обусловило снижение влияния затопленных почв и растительности на содержание аммонийного азота. Максимальная концентрация отмечена в придонных слоях воды в начале наполнения и в маловодные 2007-2008 гг. после затопления наиболее широкой заболоченной части Верхнебурейской впадины. Наименьшее содержание (до <0,04 мг N/дм3) установлено в 2021-2022 гг. после притока значительного объема воды (115,6 км3) в 2019-2020 гг.

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

LONG-TERM DYNAMICS OF AMMONIUM NITROGEN CONTENT IN THE BUREYA RESERVOIR WATER

Relevance. Study of ammonia nitrogen content in water of the Bureya reservoir from the beginning of filling is necessary for realization of measures on protection of water resources from pollution and prognosis of water quality of the designed reservoirs in the Amur basin. The purpose of the study was to assess the content of ammonia nitrogen in the water of the Bureya reservoir from the beginning of filling. Methods. Hydro/chemical observations in the Bureya reservoir were carried out at five sites covering the main part of the water area: water samples were taken from the surface, middle and near-bottom horizons in winter, summer and autumn in 2003-2008, in July 2011. We monitored the landslide area in January and July 2019, and in July 2020: 8 areas between the landslide and the hydropower plant dam, and in September 2021 and March 2022 the entire water area of the reservoir. We analyzed water samples according to the methods accepted in hydrochemistry. Results. The estimation of the ammonia nitrogen content in the water of the reservoir from the beginning of the filling and in the following years is given. It is shown that staged filling of the reservoir contributed to the percolation of the bottom water layers, which reduced the influence of flooded soils and vegetation on the ammonia nitrogen content. Maximum concentrations were observed in bottom water layers at the beginning of filling and during the low-water years of 2007-2008 after flooding of the widest marshy part of the Upper Bureya basin. The lowest content (up to <0.04 mg N/dm3) was found in 2021-2022 after the inflow of a significant volume of water (115.6 km3) in 2019-2020.

Текст научной работы на тему «МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ АММОНИЙНОГО АЗОТА В ВОДЕ БУРЕЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА»

УДК 551.482.214 DOI: 10.35567/19994508_2022_4_4

Многолетняя динамика содержания аммонийного азота в воде Бурейского водохранилища

В.П. Шестеркин И (Б, Н.М. Шестеркина ©

ISI shesterkin@ivep.as.khb.ru

ФГБУНХабаровский федеральный исследовательский центр «Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук», г. Хабаровск, Россия

АННОТАЦИЯ

Актуальность. Изучение содержания аммонийного азота в водах Бурейского водохранилища с начала его заполнения необходимо при осуществлении мероприятий по охране водных ресурсов от загрязнения и прогноза качества воды проектируемых в бассейне Амура водохранилищ. Методы. Гидрохимические наблюдения на Бурейском водохранилище проведены на пяти охватывающих основную часть акватории участках: пробы воды отбирали с поверхности, среднего и придонного горизонтов зимой, летом и осенью 20032008 гг. и в июле 2011 года. В январе и июле 2019 г. мониторинг осуществляли в районе оползня, в июле 2020 г. - на восьми участках между оползнем и плотиной ГЭС, в сентябре 2021 г. и марте 2022 г. - на всей акватории водоема. Анализ проб воды проведен по принятым в гидрохимии методам. Результаты. Дана оценка содержания аммонийного азота в воде водохранилища с начала заполнения и в последующие годы. Показано, что поэтапное заполнение водоема способствовало проточности придонных слоев, что обусловило снижение влияния затопленных почв и растительности на содержание аммонийного азота. Максимальная концентрация отмечена в придонных слоях воды в начале наполнения и в маловодные 2007-2008 гг. после затопления наиболее широкой заболоченной части Верхнебурейской впадины. Наименьшее содержание (до <0,04 мг N/дм3) установлено в 2021-2022 гг. после притока значительного объема воды (115,6 км3) в 2019-2020 гг.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Бурейское водохранилище, мониторинг, аммонийный азот, многолетняя динамика, сезонная изменчивость, пространственное распределение, сток.

Для цитирования: Шестеркин В.П., Шестеркина Н.М. Многолетняя динамика содержания аммонийного азота в воде Бурейского водохранилища // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2022. № 4. С. 54-65. DOI: 10.35567/19994508_2022_4_4.

Дата поступления 11.04.2022.

Long-term dynamics of ammonium nitrogen content in the Bureya reservoir water Vladimir P. Shesterkin ISI E) , Nina M. Shesterkina ©

ISI shesterkin@ivep.as.khb.ru

Institute of Water and Ecological Problems of the FEB RAS, Khabarovsk, Russia ABSTRACT

Relevance. Study of ammonia nitrogen content in water of the Bureya reservoir from the beginning of filling is necessary for realization of measures on protection of water resources

© mecTepKMH B.n., ffiecTepKMHa H.M., 2022

from pollution and prognosis of water quality of the designed reservoirs in the Amur basin. The purpose of the study was to assess the content of ammonia nitrogen in the water of the Bureya reservoir from the beginning of filling. Methods. Hydro/chemical observations in the Bureya reservoir were carried out at five sites covering the main part of the water area: water samples were taken from the surface, middle and near-bottom horizons in winter, summer and autumn in 2003-2008, in July 2011. We monitored the landslide area in January and July 2019, and in July 2020: 8 areas between the landslide and the hydropower plant dam, and in September 2021 and March 2022 the entire water area of the reservoir. We analyzed water samples according to the methods accepted in hydrochemistry. Results. The estimation of the ammonia nitrogen content in the water of the reservoir from the beginning of the filling and in the following years is given. It is shown that staged filling of the reservoir contributed to the percolation of the bottom water layers, which reduced the influence of flooded soils and vegetation on the ammonia nitrogen content. Maximum concentrations were observed in bottom water layers at the beginning of filling and during the low-water years of 2007-2008 after flooding of the widest marshy part of the Upper Bureya basin. The lowest content (up to <0.04 mg N/dm3) was found in 2021-2022 after the inflow of a significant volume of water (115.6 km3) in 2019-2020.

Keywords: Bureya reservoir, monitoring, ammonium nitrogen, content, long-term dynamics, seasonal variability, spatial distribution, landslide, runoff.

For citation: Shesterkin V.P., Shesterkina N.M. Long-term dynamics of ammonium nitrogen content in the Bureya reservoir water. Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management. 2022. No. 4. P. 54-65. DOI: 10.35567/19994508_2022_4_4.

Received 11.04.2022.

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы в бассейне Амура активно развивается гидроэнергетическое строительство. Наибольшее количество водохранилищ для орошения, водоснабжения и энергетики построено в китайской части бассейна. Полный объем воды в Зейском, Бурейском и Нижнебурейском водохранилищах в российской части бассейна Амура суммарно составляет 91,4 км3. Историческое наводнение на р. Амур в 2013 г. обусловило появление Гилюйского, Ниманско-го и других водохранилищ.

Бурейское - второе после Зейского водохранилище в бассейне Амура, крупнейший рыбохозяйственный водоем Амурской области. Помимо использования энергетического потенциала реки, его создание снизило риск наводнений, улучшило условия судоходства в нижнем бьефе. Плотина Бурейской ГЭС расположена в 186 км выше устья р. Бурея. Площадь водосбора составляет 64 800 км2, зеркала водохранилища - 750 км2, полный объем - 20,9 км3 при нормальном подпорном уровне (НПУ) 256 м.

Заполнение водохранилища началось в апреле 2003 г. Во время строительства и ввода в действие агрегатов сброс воды проводился поэтапно на отметках в соответствии с проектом. Такие особенности его наполнения, связанные с выработкой электроэнергии на стадии сооружения ГЭС, должны были снизить негативное влияние затопленных почв и растительности на качество вод Бурей-ского водохранилища. Максимальный приток воды, превышающий в 1,5 раза среднее многолетнее значение (27,3 км3), наблюдался в 2019 и 2021 гг., минимальный - в 2008 г. (17,8 км3). Параметры водохранилища в 2010-2021 гг. представлены в табл. 1.

Таблица 1. Параметры Бурейского водохранилища в 2010-2021 гг., км3

Table 1. Parameters of the Bureya Reservoir in 2010-2021, km3

1-н' 1-н' 1-н' 1-н' 1-н' 1-н' 1-н' 1-н' 1-н' 1-н' 1-н'

Показатель о 1-н 0 1 1-Н 0 2 1-Н 0 3 1—1 0 ^ 1—1 0 5 1—1 0 VO 1—1 0 1—1 0 00 1—1 0 О 1—1 0 о CN 0 1 CN 0

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Приток 29,5 20,4 32,8 38,2 21,9 24,6 37,1 28,3 27,3 41,9 32,4 41,3

Сток (Х11-111) 8,2 7,5 7,3 5,8 7,9 6,3 8,4 7,8 8,5 8,5 8,4 8,7

Сток (!У-Х!) 22,9 13,3 22,9 30,3 15,8 16,0 30,2 16,6 18,8 34,0 21,4 30,4

Гидротехническое строительство оказывает большое влияние на содержание и сток растворенных веществ в воде рек. Происходит глубокая трансформация химического состава речных вод, снижается за счет самоочищения (улучшения кислородного режима, разбавления и др.) содержание в воде аммонийного азота [1], которое определяет биологическую продуктивность водных объектов, лимитирует качество их вод. В соответствие с нормативами1, содержание амонийного азота в воде рыбохозяйственных водоемов должно быть менее 0,39 мг Ы/дм3. Поступление больших количеств соединений азота и органических веществ в конечном итоге оказывает значительное влияние на естественный круговорот азота в природе [2].

Прогноз качества воды Бурейского водохранилища, основанный на данных Росгидромета, предполагал, что среднегодовое содержание иона аммония при достижении НПУ и отсутствии лесосводки составит в воде 0,55 мг Ы/дм3, т. е. возрастет незначительно по сравнению со среднегодовой концентрацией в воде р. Бурея [3].

Поэтому мониторинг за качеством воды Бурейского водохранилища, проведенный в отличие от других водохранилищ Дальнего Востока с начала заполнения, позволяет проанализировать многолетнюю динамику содержания иона аммония, что актуально для прогноза качества воды проектируемых водохранилищ.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Наблюдения на Бурейском водохранилище проводили в период его наполнения в 2003-2008 гг. на пяти, охватывающих нижнюю часть водоема, участках. Пробы воды отбирали с поверхности, среднего и придонного слоев зимой, летом и осенью. На 1 и 2 участках (рис. 1.) воду отбирали на трех, равномерно расположенных по ширине водоема вертикалях, на 3, 4 и 5 участках - на середине водоема. В июле 2010 г. пробы брали на 1 участке, в июле 2011 г. на всех участках на середине. В январе и июле 2019 г. - на 8 участке (район оползня)

1 Приказ Минсельхоза РФ от 13 декабря 2016 года № 552. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения (с изменениями на 10 марта 2020 г.). Режим доступа: https://docs.cntd.ru/ document/420389120 (дата обращения 01.04.2022).

с поверхности, в июле 2020 г. - с поверхности на 1-5, 7-8 участках. В сентябре 2021 г. образцы воды отбирали на 1-5, 8, 10-11 участках, в марте 2022 г. -на 1, 5, 6, 8, 9, 11 и 12 участках в основном с поверхности и придонного слоя.

Содержание иона аммония в 2003-2008, 2010, 2011 гг. определяли методом с реактивом Несслера2, в 2019-2022 гг. - фотометрическим методом в виде ин-дофенолового синего3 в лаборатории Центра коллективного пользования при ИВЭП ДВО РАН.

Рис. 1. Картосхема Бурейского водохранилища: 1 - Приплотинный; 2 - Чеугдинский; 3 - Мальмальтинский; 4 - Сектаглинский; 5 - Тырминский; 6 - Нижнетырминский; 7 - Нижнемельгинский; 8 - Сандарский; 9 - Солдатов; 10 - Ольский; 11 - Чекундинский; 12 - Бурейский участки. Fig. 1. Map-diagram of the Bureya Reservoir:1 - Priplotinny; 2 - Cheugdinsky; 3 - Malmaltinsky; 4 - Sektaglinsky; 5 - Tyrminsky; 6 - Nizhnetyrminsky; 7 - Nizhnemelginsky; 8 - Sandarsky; 9 - Soldatov; 10 - Olsky; 11 - Chekundinsky; 12 - Bureysky sites.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Химический состав воды Бурейского водохранилища формируется в результате смешения вод основных притоков - рек Бурея и Тырма, водосборы которых очень слабо освоены. До зарегулирования содержание аммонийного азота в воде р. Бурея изменялось от <0,04 до 1,34 мг N/дм3, в среднем составляло 0,53 мг N/дм3. Минимальная концентрация отмечалась зимой, в половодье и паводки она возрастала в несколько раз, достигая максимальных за год значений [3].

В начале заполнения водохранилища наибольшее содержание аммонийного азота отмечалось у плотины в июне (рис. 2), когда в питании водоема преобладали сильно окрашенные (до 250 град. цветности) талые снеговые

2 РД 52.24.486-95 Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации аммиака и ионов аммония в водах фотометрическим методом с реактивом Несслера.

3 ПНД Ф 14.2.:4.209-05. Методика измерения массовой концентрации ионов аммония в пробах питьевых и природных вод фотометрическим методом в виде индофенолового синего.

воды [4]. Значительное количество иона аммония поступало из затопленных почв и растительности. Исследования свидетельствуют о том, что основная масса биогенных веществ поступает в воду из древесины в начале заполнения, причем даже пятилетний контакт с водой не обеспечивает полного выщелачивания этих веществ [5]. Существенным источником поступления биогенных веществ являются затопленные торфяные залежи [6]. Поэтому максимальное содержание иона аммония было характерно для придонных слоев воды (рис. 2). Подобное поведение и стратификация отмечались при наполнении Колымского водохранилища [7].

В последующие месяцы заполнения водохранилища (приток составил 24,6 км3 при максимальном объеме 3,7 км3) наблюдалось снижение концентрации аммонийного азота в октябре до 0,38 мг N/дм3, выравнивание по вертикальному разрезу. Среднегодовая концентрация в 2003 г. составила 0,49 мг N/ дм3. В марте 2004 г. содержание иона аммония снизилось в среднем до 0,12 мг N/дм3, причем наибольшее значение отмечалось в поверхностных слоях воды, что свидетельствовало о слабом влиянии затопленных растительности и почв. Наибольшие различия концентраций между верхними и нижними слоями отмечены у плотины, на Нижнемельгинском участке они отсутствовали из-за малой глубины (< 25 м).

Таблица 2. Содержание иона аммония в воде на участках Бурейского водохранилища по сезонам и годам в период наполнения, мг N/дм3

Table 2. Ammonium ion content in the water at the Bureya Reservoir ranges in different seasons and years during the in the filling period, mg N/dm3

2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г. 2008 г

зима лето осень зима лето осень зима лето осень зима лето осень зима лето осень

Приплотинный

0,13 0,21 0,34 0,41 - 0,26 0,24 - - - 0,39 0,44 0,37 0,40 0,41 0,35 0,49 0,40 0,23 0,40 0,45 0,46 0,28 0,25 0,20 0,23

Чеугдинский

0,16 0,47 0,30 0,17 0,56 0,23 0,22 0,45 0,42 0,39 0,40 0,33 0,27

0,23 0,53 0,36 0,29 0,68 0,28 0,36 0,47 0,29 0,58 0,30 0,28 0,19

Сектаглинский

0,18 0,31 0,27 0,15 0,54 0,15 0,16 0,37 0,32 0,43 0,19 0,49 0,22

0,16 0,40 0,29 0,23 0,68 0,16 0,25 0,49 0,26 0,65 0,26 0,63 0,38

Нижнемельгинский

0,09 0,05 0,40 0,43 0,31 0,28 0,12 0,41 0,35 0,40 0,21 0,19 0,04 0,37 0,36 0,46 0,30 0,32 - 0,61 0,95 0,30 0,26 - 0,33 0,71 0,18 0,34

Тырминский

- 0,26 0,36 0,30 0,27 0,11 0,33 0,17 0,38 0,13 0,13 0,16 0,16 0,46 0,53 0,25 0,22 - 0,39 0,98 0,21 0,26 - 0,35 0,54 0,18 0,20

Примечание: в числителе поверхностный, в знаменателе - придонный горизонт, прочерк -не определяли.

0,9

0,6

0,3

0,8

0,4

2ШЗ

ll.ll

июнь июль август сентябрь октябрь

2005

LiIm*

0,8

0,4

март июнь июль сентябрь октябрь

2007

март

июль август октябрь

Месяц

■ Поверхностный ■ Средний ■ Придонный

Рис. 2. Сезонная динамика средней концентрации аммонийного азота по глубине Чеугдинского участка Бурейского водохранилища в период заполнения.

Fig. 2. Seasonal dynamics of the average concentration of ammonium nitrogen in the depth of the Cheugdinsky section of the Bureysky reservoir during the filling period.

Повышение содержания иона аммония (до 0,68 мг N/дм3) наблюдалось летом 2004 г. Максимум отмечен на Приплотинном и Чеугдинском участках, причем большие различия между верхними и нижними слоями отсутствовали, в придонном слое Тырминского участка - выше на 0,1 мг N/дм3, чем на поверхности. Осенью значительное поступление воды в водохранилище (объем достиг 6,8 км3) обусловило повышение концентрации аммонийного азота, ее выравнивание по глубине (табл. 2). Среднегодовое содержание в 2004 г. составило 0,33 мг N/дм3, т. е. было ниже значения ПДК.

В марте 2005 г. отсутствие различий в содержании аммонийного азота по глубине отмечалось в воде Приплотинного участка (табл. 2), что также свидетельствовало о слабом влиянии затопленных почв и древесины. Снижению концентраций в это время могли способствовать процессы нитрификации, активно протекающие в воде при повышенном содержании кислорода [4]. На остальных участках наибольшие значения зафиксированы на придонных горизонтах.

Повышенные концентрации аммонийного азота отмечались в летне-осенние периоды 2005-2006 гг. (табл. 2). В мае-июне 2005 г. значительный приток воды (13,4 км3) в водохранилище (максимальный объем достиг 9,2 км3) после паводков на реках Бурея и Тырма обусловил смену воды и повышение в июле концентрации аммонийного азота в придонных слоях воды Чеугдинско-го участка до 1,0 мг Ы/дм3, на Тырминском и Нижнемельгинском участках она была ниже в два раза. В дальнейшем снижение притока воды до 2,4-3,1 км3 вызвало снижение содержания иона аммония (табл. 2) и относительно равномерное его распределение по глубине (рис. 2).

В марте 2006 г. содержание иона аммония изменялось в широких пределах (0,04-0,53 мг Ы/дм3), максимальные значения наблюдались в придонных слоях. Небольшой приток воды в мае (3,5 км3) в условиях малого объема водоема (5,7 км3) обусловил повышение и выравнивание по глубине содержания аммонийного азота. Максимальные значения отмечались в июне в придонных слоях (табл. 2). В августе-сентябре увеличение притока воды в водохранилище (7,2 км3) в условиях повышения объема воды до 13,6 км3 снизило концентрации аммонийного азота в среднем до 0,33 мг Ы/дм3 при относительно равномерном распределении по глубине. Максимальное значение отмечалось на Приплотинном участке, минимальное - на Нижнемельгинском и Тырмин-ском участках. Среднегодовая концентрация аммонийного азота в воде в 2005 и 2006 гг. не превышала 0,36 мг Ы/дм3.

Затопление заболоченных земель в верхней широкой части водоема в конце

2006 г. вызвало более высокое, чем в предыдущие зимы, содержание аммонийного азота в воде зимой 2007 и 2008 гг. Относительно равномерным было распределение его концентрации по глубине (рис. 2). Возрастанию значений могло способствовать высокое содержание органического вещества, необходимого для жизнедеятельности аммонифицирующих бактерий, участвующих в процессе аммонификации [8, 9].

Повышенное содержание иона аммония сохранялось летом, достигая в придонных слоях Нижнемельгинского и Тырминского участков максимальных значений за весь период мониторинга (табл. 2). Различие в содержании между придонными и поверхностными слоями на этих участках в июне

2007 г. достигало 0,51 и 0,40 мг Ы/дм3 соответственно. Осенью содержание иона аммония по глубине и акватории распределялось неравномерно. Наибольшие различия между поверхностными и придонными слоями не превышали 0,16 мг Ы/дм3. По глубине максимальные концентрации на одних участках наблюдались в придонных слоях воды, на других - в поверхностных слоях,

т. е. распределение было мозаичным. Такие особенности распределения были обусловлены снижением водного обмена: приток воды в 2007 и 2008 гг. составил 22,8 и 17,8 км3 при максимальном объеме водоема - 14,3 и 17,5 км3. Среднегодовое содержание аммонийного азота в 2007 г. составило 0,36 мг Ы/дм3, в 2008 г. - 0,47 мг Ы/дм3.

Сравнение среднегодовых концентраций иона аммония в воде водохранилища за период мониторинга (2003-2008 гг.) с прогнозной величиной свидетельствует о их более низких значениях [3]. Меньше они были и по сравнению со средней концентрацией в воде р. Бурея до зарегулирования, что свидетельствует о слабом влиянии затопленной растительности и почв на сток аммонийного азота, вероятно, обусловленном поэтапным набором и сбросом воды на проектных отметках, способствующих высокой проточности придонных горизонтов.

Исследования на Приплотинном участке в июле 2010 г. показали небольшие различия в содержании аммонийного азота по глубине. Максимальные значения отмечались как в придонных горизонтах, так и поверхностных слоях. Более низкое содержание иона аммония в верхних слоях (до 0,27 мг Ы/дм3) по сравнению с предыдущими годами, вероятно, было обусловлено большим притоком воды в 2009 г. (34,1 км3).

Мониторинг в июле 2011 г. продемонстрировал широкий диапазон варьирования концентраций аммонийного азота (<0,04-0,45 мг Ы/дм3). Наиболее низкие значения из-за небольшого притока воды в водоем в мае-июне (6,6 км3) и, возможно, за счет активизации фотосинтетической деятельности фитопланктона в условиях повышенной температуры (до 28 оС) отмечались в поверхностных горизонтах Чеугдинского и Сектаглинского участков. Максимальная концентрация иона аммония наблюдалась в придонных слоях воды Тырминского и Нижнемельгинского участков.

Наблюдения в январе 2019 г. в районе оползня свидетельствовали о невысоких концентрациях аммонийного азота в левобережной части выше и ниже оползня (в пределах 0,08-0,10 мг Ы/дм3), тогда как в правобережной части, вероятно, за счет поступления смытых почв и древесных остатков был зафиксирован рост до 0,23 мг Ы/дм3.

Исследования в июле 2020 г. на участке между оползнем и плотиной Бурей-ской ГЭС свидетельствовали о низких концентрациях иона аммония в поверхностных слоях воды, которые в основном были ниже 0,04 мг Ы/дм3. В июле 2021 г. в бассейне р. Бурея сформировалось несколько дождевых паводков, наиболее высокий - во II декаде месяца. В районе с. Усть-Ниман уровень воды достигал 1093 см (ОЯ 1050 см). 17 июля максимальный расход воды составил 14 650 м3/с -это второй результат за период наблюдений (выше было в 1972 г. - 14 900 м3/с)4. Поэтому содержание аммонийного азота в сентябре варьировало в очень узких пределах. Наибольшие значения отмечались в придонных слоях воды Чекун-

4 Обзор гидрометеорологических условий и их влияние на работу отраслей экономики ДФО в 3 квартале 2021 года. http://dalgidromet.ru/index.php/deyatelnost/24-obzory-gidrometeorologicheskikh-uslovij-na-territorii-dfo/866-obzor-gidrometeorologicheskikh-ulovij-i-ikh-vliyanie-na-rabotu-otraslej-ekonomiki-dfo-v-3-kvartale-2021-goda (дата обращения 10.03.2022).

динского (0,08 мг Ы/дм3) и Ольского (0,06 мг Ы/дм3) участков. В поверхностных горизонтах этих участков, также как на остальной акватории водоема, содержание иона аммония было ниже 0,04 мг Ы/дм3. Аналогичная ситуация повторилась в марте 2022 г., когда максимальные значения в придонных слоях участков Солдатов и Чекундинский составляли 0,08 и 0,18 мг Ы/дм3 соответственно, на Приплотинном, Тырминском, Нижнетырминском и Сандарском участках как в верхних, так и в нижних слоях - менее 0,04 мг Ы/дм3.

Более низкое содержание аммонийного азота в воде водохранилища в 2020-2022 гг. по сравнению с 2003 г. могло быть обусловлено значительным притоком воды в 2019-2021 гг. (115,6 км3). Поэтому сток аммонийного азота в апреле-ноябре 2021 г. по сравнению с аналогичным периодом 2013 г. в условиях близких расходов воды (табл. 1) был на порядок ниже. Если в 2013 г. он составлял 38,4 т/сут [10], то в аналогичный период 2021 г. - 3,6 т/сут.

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

Сравнение содержания аммонийного азота в водах Бурейского водохранилища с водохранилищами Украины [11-14] и Европейской территории России [15-17] свидетельствует о более высоких значениях в водохранилищах Европы из-за поступления сточных вод и выноса из донных отложений при дефиците содержания кислорода в придонных слоях воды. Превышение значения ПДК отмечалось весной в воде Новосибирского водохранилища [18]. Лишь водохранилища Ангарского каскада (Братское [19] и Богучанское [20]) за счет преобладания в их питании вод оз. Байкал характеризуются низким (до 0,04 мг Ы/дм3) содержанием аммонийного азота.

ВЫВОДЫ

Поэтапный набор и сброс воды на проектных отметках в период заполнения обусловил в Бурейском водохранилище хорошую проточность придонных слоев, что привело к снижению влияния затопленного почвенного и растительного покрова на содержание аммонийного азота. Поэтому в отличие от Зейского и Вилюйского водохранилищ его содержание в воде Бурейского водоема было значительно ниже.

В период заполнения высокий водный обмен и различия химического состава вод рек Бурея и Тырма обусловили пространственно-временную неоднородность химического состава воды в водохранилище. Максимальное содержание аммонийного азота отмечено в июне на начальном этапе заполнения на Приплотинном участке водохранилища, в 2007-2008 гг. - в верхней наиболее широкой части. Наименьшее содержание иона аммония (до <0,04 мг Ы/дм3) установлено в многоводные 2021-2022 гг. после притока значительного объема воды (115,6 км3) в 2019-2020 годах. Таким образом, в современных условиях содержание аммонийного азота в водах Бурейского водохранилища находится ниже рыбохозяйственных нормативов.

Благодарности. Автор выражает благодарность канд. геогр. наук старшим научным сотрудникам МГУ С.Л. Горину и П.Н. Терскому за помощь в отборе проб воды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авакян А.Б., Кочарян А.Г., Малютин А.Н., Марголина Г.Л. Оценка роли водохранилищ в изменении качества речных вод // Водные ресурсы. 1988. № 3. С. 5-16.

2. Hayatsu M., Tago K., Saito M. Various players in the nitrogen cycle: diversity and functions of the microorganisms involved in nitrification and denitrification // Soil Science and Plant Nutrition. 2008. Vol. 54. P. 33-45. DOI: 10.1111/j.1747-0765.2007.00195.x

3. Мордовин А.М., Шестеркин В.П., Антонов А.Л. Река Бурея: гидрология, гидрохимия и ихтиофауна. Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, 2006. 149 с.

4. Шестеркин В.П. Динамика содержания аммонийного азота в воде Бурейского водохранилища // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов. Химический состав и качество воды. Пермь. 2011. Т. II. C. 203-207.

5. Лабутина Т.М. Формирование и прогнозирование гидрохимического режима водохранилищ Северо-Востока СССР. Якутск: Наука, 1985. 114 с.

6. Карпенко Л.В. Характеристика затопленной торфяной залежи и оценка ее влияния на качество воды в Богучанском водохранилище // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2012. № 2. С. 80-90.

7. Сусекова Н.Г., Оганесян А.Ш. Гидрохимический режим Колымского водохранилища на различных этапах заполнения // Водные ресурсы. 1996. Т. 23. № 3. С. 351-360.

8. Soliman M. & Eldyasti A. Ammonia-Oxidizing Bacteria (AOB): opportunities and applications-a review. Reviews in Environmental Science and Bio/technology. 2018. No. 17. P. 285-321. DOI: 10.1007/ s11157-018-9463-4.

9. Wang L., Zhang J., Li H., Yang H., Peng C., Peng Z., Lu L. Shift in the microbial community composition of surface water and sediment along an urban river. Science of the Total Environment. 2018. Vol. 627. P. 600-612. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.01.203.

10. Шестеркин В.П., С.Е. Сиротский, Шестеркина Н.М. Воздействие гидроэнергетического строительства на содержание и сток растворенных веществ в воде реки Бурея // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2014. № 4. С. 72-83. DOI: 10.35567/1999-4508-2014-4-6.

11. Морозова А.А. Гидрохимический режим и экологическая оценка качества воды Сульско-го залива Кременчугского водохранилища // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: трУП Всерос. науч.-практ. конф. Т. 2. Качество воды. Геоэкология. Пермь: ПГНИУ, 2019. Т. 2. С. 166-172.

12. Жежеря Т.П., Жежеря В.А. Биогенные вещества в воде Каневского водохранилища в ретроспективе и современных условиях // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: труды VIII Всерос. науч.-практ. конф. Пермь: ПГНИУ, 2021. С. 275-280.

13. Kosolapov A.E., Usova E.V., Lysenko V.S., Krasnov V.P. 15-year dynamics of nitrate and ammonium ion concentrations in Seversky Donets river, Azov sea basin // International Journal of Environmental Research. 2018. Vol. 12. No. 6. P. 921-927. DOI: 10.1007/s41742-018-0147-2.

14. Zhezherya V.A., Fedorenko Ye.V., Linnik P.N. Modern state of the Dnieper (Zaporozhye) reservoir in terms of some hydrochemical indices // Hydrobiological Journal. 2009. Vol. 45. No. 5. P. 98-113. DOI: 10.1615/HydrobJ.v45.i5.100

15. Grigoryeva I.L., Komissarov A.B., Kuzovlev V.V., Lapina E.E., Chekmaryova E.A. Features of the winter hydro/chemical regime of the Upper Volga reservoirs // IOP Conference series: Earth and Environmental science. 2019. 012049. DOI: 10.1088/1755-1315/321/1/012049.

16. Григорьева И.Л. Закономерности и факторы формирования зимнего гидрохимического режима Угличского водохранилища // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2020. № 2. С. 52-65. DOI: 10.35567/1999-4508-2020-2-4.

17. 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. науч.-практ. конф. Пермь: ПГНИУ, 2021. С. 255-260.

18. Savkin V.M., Dvurechenskaya S.Y. Resources-Related and water-environmental problems of the integrated use of the Novosibirsk reservoir // Water Resources. 2014. Vol. 41. No. 4. P. 446- 453. DOI: 10.1134/S0097807814030142.

19. Poletaeva V.I., Pastukhov M.V., Zagorulko N.A., Belogolova G.A. Changes in water hudrochem-istry in bays of the Bratsk reservoir caused by forest harvesting operations // Water Resources. 2018. Vol. 45. No. 3. P. 369-378. DOI: 10.7868/S0321059618030069.

20. Земская Т.И., Захаренко А.С., Сороковикова Л.М., Сезько Н.П., Жученко Н.А., Башенхаева Н.В., Минаев В.В. Гидрохимическая, микробиологическая характеристика и качество вод Богучанского водохранилища в первые годы формирования режима // Известия Иркутского государственного университета. Серия Биология. Экология. 2019. Т. 28. С. 36-55. DOI: 10.26516/2073-3372.2019.28.36.

REFERENCE

1. Avakian A.B., Kocharyan A.G., Malyutin A.N., Margolina G.L. Assessment of the role of reservoirs in changing the quality of river waters. Vodniye resursy [Water Resources], 1988. No. 3. P. 5-16 (in Russ.).

2. Hayatsu M., Tago K., Saito M. Various players in the nitrogen cycle: diversity and functions of the microorganisms involved in nitrification and denitrification. Soil Science and Plant Nutrition. 2008. Vol. 54. P. 33-45. DOI: 10.1111/j.1747-0765.2007.00195.x.

3. Mordovin A.M., Shesterkin V.P., Antonov A.L. The Bureya River: hydrology, hydrochemistry, fish fauna. Khabarovsk: IVEP FEB RAS. 2006. 149 p. (in Russ.).

4. Shesterkin V.P. Dynamics of ammonia nitrogen content in the Byreya reservoir water. Sovremen-niye problemy vodokhranilishch i ikh vodosborov. Khimicheskiy sostav i kachestvo vody [Modern problems of reservoirs and their catchments. Chemical composition and water quality]. Perm, 2011. Т. II. P. 203-207 (in Russ.).

5. Labutina T.M. Formation and forecasting of the hydro/chemical regime of reservoirs in the Northeast of the USSR. Yakutsk: Science. 1985. 114 p. (in Russ.).

6. Karpenko L.V. The flooded peat deposit characteristic and assessment of the upon water quality in the Boguchansk reservoir. Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management. 2012. No. 2. P. 80-90 (in Russ.).

7. Susekova N.G., Oganesyan A.S. Hydro/chemical regime of the Kolyma reservoir at various stages of filling. Vodniye resursy [WaterResources]. 1996. Vol. 23. No. 3. P. 351-360 (in Russ.).

8. Soliman M. & Eldyasti A. Ammonia-Oxidizing Bacteria (AOB): opportunities and applications-a review. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. 2018. No. 17. P. 285-321. DOI: 10.1007/ s11157-018-9463-4.

9. Wang L., Zhang J., Li H., Yang H., Peng C., Peng Z., Lu L. Shift in the microbial community composition of surface water and sediment along an urban river. Science of the Total Environment. 2018. Vol. 627. P. 600-612. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.01.203.

10. Shesterkin V.P., Sirotskiy S.E., Shesterkina N.M. Impact of hydropower construction on the solutes content and discharge in the Bureya River water. Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management. 2014. No. 4. P. 72-83 (in Russ.).

11. Morozova A.A. Hydro/chemical regime and environmental assessment of the quality of water of the Sula bay of the Kremenchug reservoir. Sovremenniye problemy vodokhranilishch i ikh vodosborov. Materialy VII mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsiyi [Current issues of reservoirs and their catchment areas: proceedings of the VII International scientific practical conference]. Vol. 2: Water Quality. Geo/ecology, Perm State University, 2019. P. 166-172 (in Russ.).

12. Zhezherya T.P., Zhezherya V.A. Biogenic substances in the water of the Kanev reservoir in retrospective and modern state. Sovremenniye problemy vodokhranilishch i ikh vodosborov: materialy VIII vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsiyi s mezhdunarodnym uchastiyem [Modern problems of reservoirs and their catchments: proceedings of the VIII All-Russian scientific-practical conference with international participation]. Perm State University, 2021. P. 275-280 (in Russ.).

13. Kosolapov A.E., Usova E.V., Lysenko V.S., Krasnov V.P. 15-year dynamics of nitrate and ammonium ion concentrations in Seversky Donets River, Azov Sea basin. International Journal of Environmental Research. 2018. Vol. 12. No. 6. P. 921-927. DOI:10.1007/s41742-018-0147-2 (in Russ.).

14. Zhezherya V.A., Fedorenko Y.V., Linnik P.N. Modern state of the Dnieper (Zaporozhye) reservoir in terms of some hydro/chemical indices. Hydro/biological Journal. 2009. Vol. 45. No. 5. P. 98-113. DOI: 10.1615/HydrobJ.v45.i5.100 (in Russ.).

15. Grigoryeva I.L., Komissarov A.B., Kuzovlev V.V., Lapina E.E., Chekmaryova E.A. Features of the winter hydro/chemical regime of the Upper Volga reservoirs. ЮР Conference series: Earth and Environmental science. 2019. 012049. DOI: 10.1088/1755-1315/321/1/012049.

16. Grigoryeva I.L. Regularities and Factors of formation of winter hydro/chemical regime of the Ug-lich reservoir. Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management, 2020. No. 2. P. 52-65. DOI: 10.35567/1999-4508-2020-2-4 (in Russ.).

17. Grigoryeva I.L. Changes in the content of biogenic elements and indicators of organic matter in the water of the Ivankovo Reservoir over a long-term. Sovremenniye problemy vodokhranilishch i ikh vodosborov: materialy VIII vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsiyi s mezhdunaro-dnym uchastiyem [Modern problems of reservoirs and their catchments: proceedings of the VIII All-Russian scientific-practical conference with international participation]. Perm State University, 2021. P. 255-260 (in Russ.).

18. Savkin V.M., Dvurechenskaya S.Y. Resources-related and water-environmental problems of the integrated use of the Novosibirsk reservoir. Vodniye resursy [Water Resources]. 2014. Vol. 41. No. 4. P. 446-453. DOI: 10.1134/S0097807814030142 (in Russ.).

19. Poletaeva V.I., Pastukhov M.V., Zagorulko N.A., Belogolova G.A. Changes in water hydrochemis-try in bays of the Bratsk reservoir caused by forest harvesting operations. Vodniye resursy [Water Resources]. 2018. Vol. 45. No. 3. P. 369-378. DOI: 10.7868/S0321059618030069 (in Russ.).

20. Zemskaya T.I., Zakharenko A.S., Sorokovikova L.M., Sez'ko N.P., Zhuchenko N.A., Bashenkhaeva N.V., Minaev V.V. Hydrochemical, Microbiological Characteristics and Water Quality in Boguch-anskoe Reservoir during First Years of Regime Formation. Izvestiya Irkutskogo Gosudarstvennogo universiteta. Seriya Biologiya. Ekologiya [The Bulletin of Irkutsk State University. Series Biology. Ecology]. 2019. Vol. 28, pp. 36-55. DOI: 10.26516/2073-3372.2019.28.36 (in Russ.).

Сведения об авторах:

Шестеркин Владимир Павлович, канд. геогр. наук, ведущий научный сотрудник, Хабаровский Федеральный исследовательский центр «Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук», Россия, 680000, г. Хабаровск, ул. Дикопольцева, 56; ORCID:0000-0002-7271-8228; e-mail: shesterkin@ivep.as.khb.ru

Шестеркина Нина Михайловна, научный научный сотрудник, Хабаровский Федеральный исследовательский центр «Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук», Россия, 680000, г. Хабаровск, ул. Дикопольцева, 56; ORCID:0000-0001-7053-6087; е-mail: shesterkina@ivep.as.khb.ru About the authors:

Vladimir P. Shesterkin, Candidate of Geographic Sciences, Khabarovsk Federal Research Center, Institute of Water and Ecological Problems of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. Dikopoltseva, 56, Khabarovsk, 680000 Russia; ORCID: 0000-0002-7271-8228; e-mail: shesterkin@ivep.as.khb.ru

Nina M. Shesterkina Senior Researcher, Khabarovsk Federal Research Center, Institute of Water and Ecological Problems of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. Dikopoltseva, 56, Khabarovsk, 680000 Russia; ORCID: 0000-0001-7053-6087; e-mail: shesterkina@ ivep.as.khb.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.